智能化振动光纤探测系统技术方案.docx

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智能化振动光纤探测系统技术方案

智能化振动光纤探测系统技术方案

2017年

第一章项目介绍

项目概况简介

“XXXXXX”位于XXXXXX，对XXXXXX的生命财产安全的重要性来说是不言而喻的，所以针对“XXXXXX”项目建设的重要性，我方按照“先进性、实用性、可靠性、兼容性、冗余性”的“五点”公司产品设计原则，提供具有安全、便捷、优质的生活、工作环境，而且将作为指导思想贯穿整个周界安防系统的方案中。

“XXXXXX”项目的周界大概XXX米，其中大门断开数X个，分XX个震动光缆防区。

每个防区大概为XXX米，采取挂网式安装方式，振动传感光缆呈S型敷设，通过探测感应非法人员攀爬围栏入侵防范区域的振动信号，同时区分人入侵信号和其它振动误报源信号特征，排除误报源。

构成有效的防翻越防御探测防范预警系统，采用武汉宇鸿安的震动光缆探测器。

双防区震动光缆探测器安装在两个周界防区的中间，单防区安装在周界防区的起始端。

每终端控制主机安装在机房或门卫或控制室，终端控制主机从机房或门卫或控制室两边走线采用光纤信号传输，探测器供电从机房或门卫或控制室分别提供AC220V电源，电源线从机房或门卫或控制室两边走线并用电源线*传输或UPS电源，或从弱电井中取电。

终端控制室用报警主机进行管理和软件管理平台信息查询，并联动周界报警电子地图，更直观更迅速了解入侵防区位置，有效打击犯罪行为。

随着社会的发展，人们安防意识的提高，现代化的安防技术得到了广泛的应用。

在一些重要的区域，如军事基地、武器弹药库、监狱、银行金库、博物馆、油库、等处，为了防止非法的入侵和各种破坏活动，传统的防范措施是在这些区域的外围周界处设置一些（如铁栅栏、围墙、钢丝篱笆网等）屏障或阻挡物，安排人员加强巡逻。

在目前犯罪分子利用先进的科学技术，犯罪手段更加复杂化、智能化的情况下，传统的防范手段己难以适应要害部门、重点单位安全保卫工作的需要。

人力防范往往受时间、地域、人员素质和精力等因素的影响，亦难免出现漏洞和失误。

因此，安装应用先进的周界探测报警系统就成为一种必要措施。

震动光缆系统是一种“有形”的报警系统，实实在在地给人一种威慑感觉，使入侵者增加一种心理压力，能对潜在的入侵行为进行预防和警示，从而把报警系统和警戒系统有机地结合起来，达到以防为主，防报结合的目的。

目前已被广泛使用在周界安防领域，可做到事前威慑，事发时阻挡并报警，还能延缓外界的入侵时间,具有较强的安全可靠性。

安装系统后，相当于在墙顶上形成一道“有形”的电子屏障，增加了围墙高度，使外人无法入侵，也使围墙内的人无法从墙面攀越逃离。

第二章系统安装

安装方式

振动传感光缆挂网安装方式：

振动传感光缆铺设于围栏上时,可根据围栏的不同选择以下方式铺设振动传感光缆直线型、平行线型、S型。

直线型铺设：

振动传感光缆应铺设在铁网高度距地面米左右的位置,将振动传感光缆与围栏紧密绑扎,绑扎强度以光缆不变形为宜，每隔50厘米用不锈钢扎带绑扎一次如图:

防凿墙震动光缆铺设方式:

振动传感光缆延墙面铺设，每道振动传感光缆可以防范上下50cm的墙体。

可将振动传感光缆多道铺设在墙体上，以防止人员凿墙入侵。

振动传感光缆每隔50cm用卡子固定在墙面上：

防翻越震动光缆铺设方式

防止非法入侵人员翻越墙体进入，可将扣网安装在围墙顶部,以增加振动的强度和感应面积。

在扣网上固定传感光缆时应注意将传感光缆固定在围墙外侧扣网的顶部。

在需要提高警戒级别时可将光缆多铺设几道：

地埋震动光缆安装

振动传感光缆埋地安装应远离干扰源,如马路、大功率发动机、建筑工地，地铁等,这些外界的干扰都会在系统运行时引起不同程度的误报。

可安装于开阔的没有围栏的边界或地区。

铺设传感光缆的周界区域应隐秘,以避免入侵者以小心翼翼或跳跃的方式通过该区域。

振动传感光缆地埋安装应采用平行线型铺设方式，如下图：

埋地时针对不同介质的解决方案

传感光缆的安装：

本方案书介绍的设备可采集埋设在草坪、沙土地、砾石等周界地表介质下的传感光缆传输的光信号。

铺设传感光缆时可沿周界平行铺设多道传感光缆，由于不同地表介质的质地各不相同，所以传感光缆的铺设间隔不同。

下面分别介绍在不同地表介质下铺设传感光缆的方法。

草坪、草地

传感光缆应埋设在草坪下，周界探测区域宽度应不小于米，如须提高警戒级别，可增加周界探测的宽度。

草坪下面的土地应是土质较为硬而紧密的泥土，如果是水分较多，软而松散的土质会吸收振动，造成探测性能下降。

在土层的表面沿周界长度方向迂回平行铺设多道传感光缆，传感光缆间隔距离≤30cm，即米宽的区域应平行铺设4道传感光缆，如图（3-17）。

传感光缆应平直、紧密地附着在土层表面，可采用Φ5的钢丝折弯成如图（3-18）所示的线卡子，每隔50cm用线卡子将传感光缆紧压在土层上，但应注意避免因压力过大造成传感光缆变形。

固定好传感光缆后，将草坪平铺在上面。

图3-17

图3-1

沙土地（松散干燥的泥土地）

在沙土地下埋设传感光缆时，也采用平行铺设多道传感光缆的方式，由于沙土比较松软，当入侵者进入该区域时，透过沙土层对传感光缆施加压力，传感光缆可探测到微小的挤压变形并产生信号，所以在沙土地埋设传感光缆时，应减小平行传感光缆的间距，而且埋设不可过深。

通常间隔为20至25cm，埋设深度为5至12cm，如图（3-19）。

在进行施工时，首先在需要铺设传感光缆的区域挖出一道宽，深15cm的凹槽，在凹槽的底部平铺一层厚度为3cm的粗沙，再将传感光缆平行铺设于粗沙表面，每隔50cm用钢丝线卡子固定。

传感光缆铺设完成后，在其上面覆盖一层厚度为10cm的粗沙，最后在其表面均匀地覆盖一层1cm的地表介质（细沙或松散干燥的泥土）。

图3-19

砾石

当在砾石地面铺设传感光缆时，同样采用平行铺设多道传感光缆的方式。

通常平行铺设间隔为25至30cm，埋设深度为5至15cm,如图（3-20）。

在施工时，首先在需要铺设传感光缆的区域挖出一道宽，深18cm的凹槽，在凹槽的底部平铺一层厚度为3cm的砾石，再将传感光缆平行铺设于砾石表面，每隔50cm用钢丝线卡子固定（线卡子可避开砾石固定到底层的泥土上）。

传感光缆铺设完成后，在其上面覆盖一层厚度为15cm的砾石。

图3-20

使用的砾石必须光滑，其直径要求大于2厘米，以便有效的探测运动、振动和压力。

砾石必须没有尖锐的边缘，这样可以避免砾石受到挤压时对传感光缆造成损害。

所有的砾石必须干净，尽量不带泥土和沙子，在温度会降至冰点以下的地区，必须保持砾石层不积蓄水，否则会降低设备的探测性能。

第三章产品介绍

震动光缆报警防护系统的组成包括：

前端的振动传感光缆、D震动光缆探测器、防区终单元，后端的报警主机和软件管理中心。

前端：

振动传感光缆功能主要是将采集前端入侵信号并将信号传输到D系列震动光缆报警单元，震动光缆报警单元通过判断分析信号，将风、雨、冰雹等自然天气造成的误报滤除。

后端：

前端所有通过现场D系列报警单元上传的疑似入侵报警都传至报警中心，通过报警主机在报警地图软件上高亮显示，并记录、存储报警信息。

报警管理中心：

可根据实际的要求，设置和多个系统实现联动。

基本的处理流程如下：

实体防范围栏受到入侵后，探测、并报警；

收到报警信息以后，系统将自动联动摄像机拍摄监控、并做出灯光联动和警笛报警；

管理中心的电子地图将显示综合的图像报警信息和位置等地理信息。

震动传感光缆

震动传感光缆采用普通通信级的单模光缆，既可以节省客户的费用，又能够实现良好的效果。

振动传感光缆作为入侵探测器，负责报警信号的探测和传输。

它能够将防护区域内的微小机械振动（即侵入者带来的微小振动）的光信号传到报警处理单元。

可以安装在任何类型的周界围栏上，如链状或焊接的网状围栏、墙体以及刺状的蛇腹式铁丝网等。

D系列光纤入侵探测系统采用单模4芯普通通信光缆作为传感器。

震动光缆报警单元：

负责接收并分析来自本系统现场振动传感光缆的信号，并将处理数据传送到中央报警主机。

基于预置数据以及开发的特殊算法，报警单元就可以判断是否需向控制室发出报警信号。

这一是/否的判定取决于施加在围栏上的振动/震动的大小，以及传感器自身接收到的变化。

此系统一直保持着尽可能低的误报率，仅仅受人为的干扰，极端的天气条件、植物运动或动物都不会对系统造成影响。

由于系统以报警处理单元为核心，因而该系统还具有防野蛮破坏和故意拆卸的功能。

当入侵者试图爬越围栏或穿越围栏，试图掀起、切割、绕过光纤或传感器自身，都会触发报警。

震动光缆报警单元技术指标：

●工作电压：

12V/DC（具备反接保护?

供电范围：

9V/DC—24V/DC）

●功率：

<1W

●报警相应时间：

<1S

●报警持续时间：

≥3S

●安装方式：

挂网、嵌墙、地埋

●防雷保护：

所有气体放电保护输入/输出装置

●报警输出：

继电器常开、常闭触点输出开关量报警信号

●报警类型：

防拆报警、断线报警、入侵报警

●工作温度：

-40℃—+70℃

●环境湿度：

不大于90%

●防区探测长度：

1000米

●光纤接口：

FC/APC

●防护等级：

IP66

D系列终端处理单元

终端单元用在振动传感光缆的末端，用于防区终结。

终端单元主要是将报警单元光源发出的光，经过振动传感光缆在终端处形成一个闭合的回路，也用于保护震动光缆末端接口和光学耦合器件。

终端单元的技术指标：

●尺寸（长*宽*高）：

380*283*102mm

●重量（Kg）：

2kg

●工作温度：

-40℃—+70℃

●相对环境湿度：

不大于90%

●防护等级：

IP66

●光缆弯曲最小直径：

10cm

●工作波长：

1550nm

系统连接图

第四章系统功能说明

功能说明

•在现场有铁丝网或者栅栏等物理围栏时，振动/震动光缆系统是最好的周界选择之一。

•安装简易：

光纤作为传感器安装在防护区的铁丝网和围栏上，还可以穿管埋入墙体内。

它能够探测铁丝网和围栏上，或墙体内的微小振动或压力变化，报警处理单元能够识别来自传感器的变化，经过智能分析，判断是否有人在攀爬围栏、剪断围栏或抬起围栏或凿击墙体。

•调节方便：

您可以通过对模块进行设置来屏蔽掉没有威胁事件所引起的误报，比如风和小动物，不管您的围栏安置在何处，传感光纤都对EMI、雷电、射频、磁场等具有抗干扰能力，为您提供可靠和耐用的传感器。

动态补偿算法和风处理软件的运行，使光纤防护系统也可以安装在危险的环境中，如化学品仓库、炼油厂、变电站、机场、石油管道等。

•公司的振动光纤周界系统采用了数字处理技术，内置的傅里叶频谱分析技术能识别攀爬或者剪断等多种破坏行为，也可识别风、雨等环境噪音。

系统具有可靠的“看门狗”功能，因此能保障系统的长期稳定运行。

•光纤传感器可以安装在锁链式、焊网式、刀片式、刺网式或其他种类的用于周界防范的篱墙上。

结构：

报警单元外壳为全密封钢板结构，设有防破坏报警装置，外表面采用电镀、喷涂工艺。

当出现抬升、攀爬、剪切围栏时将会准确上传报警信息

检测：

检测入侵者切割篱笆、无辅助工具攀爬篱笆的入侵企图时，检测率（PD）达到98%或以上。

频报/误报：

如果按照厂家规定的方式安装可以降低以下因素造成的误警报率：

●雨、雪、冰雹和雾

●日出/日落风温度变化

●沙尘暴附近

●移动物体的影响（车辆等）

●地表水和地下水的影响

●附近高于30厘米以上的植被

●无线电干扰和电磁干扰

●地震和地面振动

●声场和磁场的影响

系统工作原理

系统的性能特点

1、系统以振动传感光缆为感应单元，利用外界振动产生报警信号。

2、利用光缆作为传感器可以更好的排除外界强电场磁场的干扰，系统可靠性高。

3、光缆在传输过程中损耗小、稳定性高，每个防区的最大探测距离为1000m。

4、振动传感光缆为无源探测器，适用于易燃易爆场所。

5、适用于各种复杂地形，可实现对不规则周界防区的探测。

6、振动光缆即可直接铺设在各种铁网上防攀爬，也可铺设在地表下，防止有人入侵。

。

7、输出标准开关量信号可以连接通用报警主机。

8、双路数据采集器可以采集两种不同介质的防区。

9、振动光缆设备具有很高的灵敏度，可以直接进行地埋铺设。

系统误报分析及解决方式

●大风、车辆经过的信号分析处理

周边车辆经过以及刮大风引起围栏的振动是一种低频振动，如果不能够很好的处理，则误报率很高，JAN报警处理器在频率域内对数字信号进行处理，它的优势是明显的，我们可以通过信号的频率识别某一个具体的信号，车辆经过引起的振动信号和人攀爬围栏引起的振动信号在频率域内存在很大的区别，所以在频率域很容易识别误报源。

报警处理器专门有针对频率的设置，同时有频率过滤器，可以滤除大部分高频和低频信号。

如图所示：

（人入侵时产生的信号）

（车辆经过时产生的信号）

（大风时产生的信号，风力5-7级）

●对雨、树枝、鸟禽飞落、小动物、冰雹及其他偶然因素引起误报的处理

数枝降落敲打围栏、鸟禽等落到围栏、冰雹等偶然碰撞围栏等都可能引起误报，通过对报警处理器的合理设置，能够滤除大部分这些偶然因素引起的误报。

在这里起作用的参数有信号门限、信号持续时间、事件计数器、以及低信号门限等多种参数以及频率的设置避免误报。

树枝降落鸟禽飞落围栏引起振动的信号门限达不到设置的信号门限要求，冰雹或者偶然的石子敲打信号门限能够达到设置的信号门限要求，但是信号持续时间不够，即使信号门限和持续时间都满足，还要在一定的时间内产生数次事件才可能产生一次报警信号，通过这一系列的限制，可以避免因外界因素引起的各种误报。

如图所示：

（人入侵时产生的信号）

（动物及树枝撞时产生的信号）

（下冰雹时产生的振动信号）

（大雨时产生的振动信号）

第六章售后服务及承诺

售后服务描述

为保证周界安防系统的正常、合理、有效的使用，我公司对“XXXXXX”所提供的系统服务中，售后服务在售前、售中服务的进行过程中就开始准备，在保证使开发方对各项智能系统建立和实施具有一定程度了解的基础上，将在系统投入运行后，从用户培训、客户回访、系统保修、系统维护和备品备件五方面实施售后服务。

客户培训

在工程完工后系统运行阶段，仍需继续进行系统性的全面培训。

我们十分重视对用户新产品及其有关的前沿技术的培训，以便用户迅速掌握目前最先进的产品知识和技术，建立可靠、稳定的维护队伍并及时得到优质的售后服务，维护用户投资的长期利益。

主要提供如下各类培训的计划。

✍用户现场培训

我们将在工程实施过程中请受训人员一道参与，以便有感性的认识。

主要由有经验的工程技术人员在工程实施过程中培训用户的相关技术人员，建立可靠的系统维护队伍。

✍标准课程培训

提供用户参加有关产品及其技术的正规课程培训，向用户提供广泛的产品知识和技术。

✍满足用户具体需求的特殊培训

主要是根据用户的要求对某些特殊产品及技术的特殊培训。

回访

✍回访的主要内容

在保修期内，我公司将对用户进行回访。

其主要内容为：

听取用户对项目的使用情况和意见。

查询或调查现场，因产品的原因而造成的问题。

进行原因分析和确认。

商讨进行返修的事项。

✍回访的方式

回访的方式一般有三种：

季节性回访、技术性回访、保修期结束前的回访。

系统保修

✍发送保修证书

在产品售出的同时，向用户发送质量保修证书。

✍检查和修理

在保修期内，项目出现质量问题影响使用，用户可用口头或书面方式通知我公司，我公司将在最短时间内派人前往检查，并进行修理。

✍验收

在发生问题的部位或项目返修完毕后，要在保修书的“保修记录”栏内做好记录，并经用户验收签字。

系统维护

在竣工后1年内进行免费维修，在免费维修期间因非人为原因造成系统损坏，由我们进行维修；因人为原因造成系统损坏的，由我们以成本费提供设备。

在竣工1年后我们将与业主方另行签订维护协议。

根据“XXXXXX”的特殊情况，我方将实现售后服务本地化以确保售后服务期间能即时赶到现场进行维护保养。

第七章案例赏析