基于光纖傳感技術的安防監(jiān)控系統(tǒng)

（一）工作原理
光纖不僅可以用于信號傳輸，還可以作為安全防范應用中的傳感器。當光纖傳感器受到外界干擾影響時，光纖中傳輸光的部分特性就會改變，通過配置特殊的感測設備，經(jīng)過信號采集與分析，就能檢測光的特性（即衰減、相位、波長、極化、模場分布和傳播時間）變化。通過檢測光的特性變化，使得許多事件和狀態(tài)的測量得以監(jiān)控，這些事件包括：張力、位移、損壞、破壞、振動、沖擊、聲波、溫度、負載等。通過報警控制器的特殊算法和分析處理，區(qū)分第三方入侵行為與正常干擾，實現(xiàn)報警及定位功能。

（二）核心技術
1、移動和震動感應器
該傳感器應用光相移檢測器專利技術，可以檢測光纜受外界的干擾情況。傳感器中的相干激光器向多模光纖發(fā)射連續(xù)激光波，激光傳到光纖的末端后由一個終端單元反射回來；若光纖沒有受到外界的擾動，則光檢測器將不對反射波產(chǎn)生報警信號；如果光纖受到外界擾動，如：震動和移動等，則光的特性產(chǎn)生變化，變化量則取決于光纖受外界擾動的強度，其振幅和頻率同樣可以被檢測到，借助軟件工具就可將這些變化轉(zhuǎn)變成可識別的各種信號，進而觸發(fā)報警。
該傳感器通常用于區(qū)域報警或通道報警類的安全保障系統(tǒng)，適合于分區(qū)域和短距離周界報警。

2、微應變/定位傳感器
微應變傳感器基于“干涉檢測”原理。為了檢測微應變，通常采用兩芯單模光纖來實現(xiàn)。這兩根光纖組成了“干涉?zhèn)鞲衅鳌钡囊粋€臂，用相干激光器向其發(fā)射一束激光，若光纖沒有受到外界的擾動，則光檢測器將不對反射波產(chǎn)生報警信號；如果光纖受到外界侵擾，如：運動、聲波和觸動，則光的波形改變，并產(chǎn)生干涉圖像，光檢測器可檢測到這一波形變化，而且通過軟件可以分辯出事件的真實情況。
相干激光器發(fā)射是連續(xù)波激光束，光纖傳感器的頻率響應范圍從1Hz至1Mz，通常情況下只需1 Hz至100K Hz。這項技術可以用來檢測動態(tài)應變，而響應時間在毫秒級。
定位器技術可以與微應變傳感器結(jié)合。一個典型的系統(tǒng)通常需要三芯光纖，兩芯用于微應變傳感器，一芯用于定位，從而實現(xiàn)遠距離安全保障系統(tǒng)的定位報警功能。定位器技術是FFT公司的一項專有技術，并已獲得了國際專利。
激光器向光纖發(fā)射激光，激光分別通過“干涉?zhèn)鞲衅鳌钡囊粋€臂和裝有FFT專利技術的終端單元。為了精確定位，需要將光纖的長度信息輸入計算機軟件中。根據(jù)現(xiàn)場情況將光纖長度距離換算為實際距離，該系統(tǒng)根據(jù)使用環(huán)境的不同，系統(tǒng)的定位精度一般在±100米左右。

(三)光纖傳感監(jiān)控系統(tǒng)技術指標

響應時間： 瞬間
頻率響應： 1Hz — 100KHz；
報警概率： 90%；
虛警概率： 5%；
監(jiān)控距離： 30 — 60KM/套；
定位精度： ±100米左右；
工作狀態(tài)： 全實時7×24小時監(jiān)控；
工作溫度： 20℃±5℃（主控機），
- 30℃ — +60℃（傳感器）；
傳感器類型：無源、連續(xù)、無輻射、抗干擾；
濾波器帶寬：用戶可調(diào)；
檢測門限： 用戶可調(diào)，電平，幅度，頻率，持續(xù)時間；
報警門限： 用戶可調(diào)，幅度，頻率，持續(xù)時間；
報警靈敏度：用戶可自行設定；
光纖折斷報警；
預警功能；

(四)應用領域
用于保護政府機構、軍事基地、發(fā)電廠、泵站、大使館、機場、工廠、倉庫、通信設施、港口、國界；石油天然氣管線，通信骨干光纜等。



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