振动光纤技术方案.docx

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振动光纤技术方案

振动光纤系统技术方案

（一）方案优势

●多系统融合。

本方案融合电子围栏周界报警系统、视频、门禁、灯光等多种安防子系统，系统独立运行，同时具有开放性和兼容性；

●多系统联动。

当防区有人入侵时，同时启动灯光、报警、视频等相关系统，控制中心同步联动报警打印机、电子地图，整体反应时间在2s左右；

●平台化管理。

本方案构建统一的安防综合管理平台，利用综合平台软件实现对多系统的集中化管理。

●探测光纤对外无信号辐射，没有电磁泄漏，同时不会受到外界的电磁干扰。

●报警主机功能强大，具有CCC强制性认证报告，可控制512个防区，且可将所有防区分为8个子系统进行独立控制，报警主机液晶屏控制键盘操作简单。

能与声光报警、报警打印机、电子地图及视频进行联动。

二、技术方案

（一）需求分析

振动光纤系统，就是在基地的非出入通道的周边区域设置振动光纤探测器，适合安装在铁艺围栏和网艺围栏上，或围墙顶部。

适宜在地形复杂、易燃易爆物品仓库、不规则周界区域和不宜电源进入等场所安装使用。

担负着基地的安全与保卫工作。

为了最大程度保障基地的安全和适应新形势下的要求，我司根据十余年的产品及综合解决方案设计和施工经验深度挖掘项目需求，方案总体上需符合：

●方案采用先进可靠的安全防范设备，系统设备一律选用有公安部检测报告或登记备案证明的产品；

●设计符合行业标准及规范，系统必须具有较高的安全性、可靠性、容错性；

●系统具有集中统一管理能力，为管理提供便捷；

●系统应具有开放性、可扩充性、兼容性和灵活性；

●合理的性能价格比，在保证系统达到技防和用户的要求前提下，选择最合理的设备配置，尽量提高系统的性能价格比；

●系统的供电、配线、管道要统一协调、统一设计。

系统需具备以下功能：

●系统具备防入侵报警及破坏功能，当前端光缆收到振动信号如攀爬、撞击围栏，被剪断或探测器被破坏时系统能发出报警信息；

●系统能输出报警信号，与警灯等报警设备联动，对意图入侵者产生威慑感，从主观上遏止侵入者的信心；

●系统具备灵敏度和抗干扰度的调节，满足不同环境条件下不同等级的防范需求；

●系统前端振动光纤探测器具备人机交互功能，可直观判定系统工作状态；

●系统具备报警记录存储和查询功能，并能联动打印机适时打印报警记录；

●系统具备强大的兼容性，系统平台能与视频、门禁、红外、火警、振动光纤围栏、脉冲电子围栏、张力电子围栏、泄漏电缆、静电感应等其他周界报警设备融合；

●系统能实现多级联网功能，能在控制中心上层搭建软件平台进行控制，使多个报警系统通过网络组建一个强大的立体网络报警系统；

（二）系统设计思想

可靠性――采用成套系统设计方案，应用成熟可靠、性能稳定的设备和配件，系统关键部分采用冗余设计，具备一定的容错能力及抗干扰能力；

实用性——能够最大限度的满足实际工作的要求，把满足用户的周界管理作为第一要素进行考虑，采用集中管理控制的模式；

先进性——采用的系统结构应该是先进的、开放的体系结构，并考虑系统使用当中的科学性；

经济性——在保证系统先进、可靠和高性能价格比的前提下，通过优化设计达到最经济性的目标；

可扩充性、可维护性——要为系统以后的升级预留空间，系统维护是整个系统生命周期中所占比例最大的，要充分考虑结构设计的合理、规范对系统的维护可以在很短时间内完成；

易操作、易管理――提供良好的操作界面，方便用户操作，提高系统自动化管理能力，降低劳动强度。

（三）系统设计依据

《安全防范工程技术规范》GB50348-2004

《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-2001

《入侵探测器第1部分：

通用要求》GB10408.1－2000

《安全防范系统验收规则》GA308-2001

《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94

《入侵报警系统技术要求》GA/T368-2001

《报警系统电源装置、测试方法和性能规范》GB/T15408-1994

《安全防盗报警设备安全要求和试验方法》GB/T16796-1997

《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB6510-92

《工业企业通讯接地设计规范》GBJ79-85

《智能建筑弱电工程设计施工图集》GJBT-471

《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000

《弱电工程通用技术标书》DG/TJ08-603-2002

《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-92

《建筑物防雷设计规范》GB50057-94

《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94

《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000

《建筑电气安装工程质量检验评定标准》GYT253-88

《安全标志及其使用导则》GB2894-2008

《电业安全工作规程》DL408-91

《工业企业通讯设计规范》GBJ42-81

《建筑防雷设计规范》GBJ57-83

《建筑电气安装工程质量检验评定标准》GBJ-303-88

（四）

系统功能描述

电子围栏系统作为周界防范的第一道防线，具备以下功能：

●入侵探测：

外界振动如攀爬、撞击围栏发出入侵报警信号,且有声和光的指示；

●破坏报警：

监测前端围栏在断路或试图破坏等异常情况时输出报警信号；

●多级调整：

抗扰度四级调整，灵敏度4级调整，共16级调整档位；

●系统组网：

备有通讯功能，能通过一级控制中心设备进行远程控制，并能通过二级软件搭建强大的立体网络报警平台；

●报警联动：

支持与其它安防系统的组网和联动视频等等。

（五）系统组成

系统由振动光纤传感器、振动光纤探测器及控制中心设备组成。

探测器与前端组成一个单独的报警防区，控制中心利用RS-485通讯通过地址码模块把多台探测器集中在一起管理，实现布、撤防等远程控制，软件平台作为控制中心的更高一级管理设备，可以接入多个控制中心设备，可以组建成多网点的立体报警网络平台。

1．振动光纤探测器

振动光纤周界报警系统，是以高灵敏度振动传感光缆作为探测传感器，运用现代信号采集、处理、分析和监控技术，实现智能化探测预警、入侵报警、系统联动等功能，是一种无源节能、可靠性高、无盲区、零漏报、低误报、不受环境和地理条件限制的新一代周界防范系统。

该系统是采用先进的分布式光纤干涉传感原理、智能化特征识别算法引擎等核心技术，可广泛应用于地产、电力、军队、机场和国防等领域。

相对传统的电子围栏产品，在技术上实现了革命性的突破。

探测器特点：

●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。

●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。

●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500m。

●振动传感光缆为无源探测器，适用于易燃易爆场所。

●适用于各种复杂地形，可实现对不规则周界防区的探测。

●振动光缆可直接铺设在各种铁网上防攀爬。

●输出标准开关量信号可以连接通用防盗报警控制器。

●双路数据采集器可以采集两种不同介质的防区。

●振动光缆设备灵敏度高。

振动光纤探测器型号汇总

防区线制

单防区

双防区

四防区

主机性能参数

工作电压：

AC16.5V或DC12V；

额定功率：

3W；

报警延时：

＜3s；

防护等级：

IP43；

输出形式：

常开、常闭开关量；

使用特性：

无源分布，电缆形状。

2．防区前端

振动光纤前端部分是系统的重要组成部分，由振动传感光缆和光纤终端盒构成，合称为光纤传感器。

前端设备具有阻燃、抗污、抗氧化、耐腐蚀等基本功能，保证整个系统的正常运行和较长的使用寿命。

名称

介绍

光纤

终端盒

安装在控制室外的信号处理装置。

该装置把振动传感光缆的振动信号进行分析、处理后通过通信线路传入报警主机，实现报警控制。

它是连接报警主机与振动传感光缆的桥梁。

振动

传感光缆

振动传感光缆是一种无源分布式普通通信级光缆。

它能够将防护区域内的微小机械振动传递到采集器进行信号收集和分析处理。

尼龙扎带

防紫外线材质，用于捆绑固定光缆。

3．控制中心

控制中心是整个系统的核心组成部分，是前端防区集中控制与管理的平台。

控制中心由监控报警管理平台软件、防盗报警控制器或控制键盘、电子地图、报警打印机等报警产品，以及可以与之报警联动的视频监控系统组成。

控制中心将前端防区进行编码识别，当有人非法翻越或破坏围墙时，探测器可立即将警情传送到控制中心，控制中心对报警信号进行接收和处理，管理软件上弹出入侵区域的监控画面；中心值班人员通知巡逻中的保安人员立刻赶往现场处理，中心保安人员在现场处理完毕后，对控制中心及探测器的报警状态进行恢复。

现场同时也能联动警灯声光报警，提醒附近职工注意，协助保安人员。

本方案可以将视频监控、周界报警、门禁系统、入侵探测、出入口控制、巡更系统等集成在一起，形成一个现代化、多功能、全天候的动态综合安全管理系统。

下面就控制中心的关键设备介绍如下：

防盗报警控制主机

功能特点：

●性能卓越：

采用高性能的ARMCortexM3处理器架构，性能更加稳定、可靠；

●专业化设计：

纯硬件嵌入式操作系统平台管理，所有功能操作与编程设置均可脱离电脑通过控制键盘独立完成，支持控制键盘与RS-232串口同时独立控制；

●扩展性能：

自带8个分线制防区，可通过RS-485总线扩充60个模块，最多可扩展控制968个防区

●界面操作：

清晰、灵活、便利的系统控制模式，配合直观的3.5寸TFT彩屏显示界面；

●联动输出：

灵活的防区报警联动预案预置，支持每个模块通过配置电子地图模块、打印机模块、视频输出模块进行联运输出，满足各种智能化个性需求；

●事件记忆：

自动详细记录最新发生的事件类型和事件发生时间，并可通过键盘或管理软件读取查阅；

●保护措施：

完善的过流、过压保护措施，RS-485总线采用一级防雷设计，系统可靠性高；

●分控操作：

可将所有防区分成8个独立子系统用分控键盘管理控制，分控键盘采用固定的10个密码分别控制相应的子系统；

●权限分级：

系统采用多级密码管理机制，不同密码具有不同的权限，可对密码进行添加、删除、修改、启用、禁用等操作；

●可通过电脑软件SA100和SAM100对其管理和控制；

监控报警管理平台软件

公司专门研发的客户端服务端版远程控制软件，作为多级联网的最高级管理平台。

可通过TCP/IP将脉冲电子围栏、张力电子围栏、振动光纤、泄漏电缆、红外对射、门禁、视频监控等报警系统融合在一起，形成多系统管理、多系统联动的报警平台。

适用范围：

●脉冲电子围栏系统：

●张力电子围栏系统：

●泄漏电缆系统：

●视频监控系统：

●门禁系统：

其他：

红外等其他报警设备可通过开关量的形式接入

平台功能：

●安保监控：

将前端场所和通信机房的图像信息通过网络传输到主控/协控中心等相关部门，进行日常监控、应急分析和现场决策、以便提高终端场所的监督控制能力。

以及通过视频设备对各类突发性事件及治安案件进行预防或录像取证，以便日后提供相应的法律证据。

●报警监控：

利用协议转换单元对监控现场的周界、楼宇、消防设备进行实时监控，实时处理报警信号，如有入侵行为发生，联动视频设备进行录像抓拍取证，并进行声光警示，同时提醒远程工作人员进行处理，以保障前端监控现场安全。

功能特点：

●可连接255个站点（控制键盘或报警主机），每个站点可连接多达512个防区和多个DVR设备，以及多个虚拟电子地图联动进行实时监控。

●控制中心通过以太网远程操作前端站点防区的布防与撤防（可以单个或多个操作）。

●具有报警数据保存查询功能，可查看报警站点、防区、报警类型与报警时间。

●可自定义报警记录与系统日志的保存期限，自动清除超期记录。

●电子地图联动与视频联动信号输出功能。

●可以远程设置防区通讯模块地址。

●可按防区绘制周界，报警时直观呈现出报警防区范围。

●可联动打印机，实现报警即打印报警记录。

●可实现监控视频实时预览，提供软件视频矩阵功能。

●提供视频录像远程回放功能，可指定回放视频通道和时间范围。

●为每条报警记录提供5分钟的视频录像远程回放功能。

●提供短信服务功能，实现短信报警、短信控制，用户可定义接警手机。

●按用户设置管理站点范围，可根据用户权限等级设置开关短信控制功能

电子地图（LED模拟板）

电子地图被广范应用于安防行业，配合联动模块使用，适用于周界报警显示，能清楚标示主要建筑平面位置及各设防点位置和编号，不会磨损，并能显示系统运行、防区报警、正常和故障等状态，同时在显示屏上显著位置标注中标人公司名称，联系电话，联系人和保修期限。

系统工作状态灯：

通过LED灯能实时显示系统工作状态（布、撤防）。

防区指示灯：

当有报警信号发生时能及时显示报警区域位置,便于安保人员巡查。

供电方式：

DC12V（电子地图联动模块DC12V输出直接连接）。

电子地图联动模块

电子地图联动模块配合模拟电子地图使用，有8路、16路和32路三种规格。

通过485总线与广拓TK系列键盘、报警主机、VK系列键盘相互通信，当防区出现报警时，它可以输出报警控制信号与相应防区报警灯联动，通过LED显示板准确的指示出报警所在防区。

技术参数：

型号

AM002-8

AM002-16

AM002-32

继电器输出

8路

16路

32路

尺寸

132*84.5mm

150*100mm

210*100mm

供电电源

DC12V

最大电流

300mA

500mA

800mA

使用环境

-40℃---+70℃

波特率

2400

视频联动模块

视频联动模块与电子地图联动模块被广范应用于安防行业。

当防区报警时，联动模块响应防区联动产生无源开关量输出，联动后端硬盘录像机报警。

适用于周界报警系统与视频监控系统的联动，便于安保人员巡查。

技术参数：

联动模块型号

AV002-8

AV002-16

AV002-32

继电器输出

8路

16路

32路

地址码模块：

地址码模块为报警检测模块，输入端连接其他报警探测器的开关量输出信号，并通过二进制拨码设置不同的物理地址，分别对应探测器在系统中的防区地址。

模块的485通信线路与TK系列/VK系列键盘、报警主机等设备的485总线连接，实现报警传输和报警联动控制。

模块使用和维护简单方便，非常适合在防区比较分散的报警系统中使用。

参数：

供电电源

DC12V具备反极性保护

工作电流

20mA

使用环境

-40℃---+70℃

工作湿度

小于等于90%非凝露

地址设置方式

键盘设置方式

波特率

2400

通讯接口

两线485总线通信接口

通讯协议

MODBUS工业控制器网络通信协议

微型台式报警打印机

报警打印机安装在安防报警系统的控制中心，与键盘或报警主机连接，防区报警时实时打印出报警信息（包含报警类型、时间、报警防区地址等）。

特点

针式打印：

字体清晰，质量高，永久保存，工作稳定

换纸方便：

无墨盒，使用成本低

小巧轻便：

美观大方，优质耐用（平均无故障可连续打印超过50万行）

接线简单：

仅需随配数据线和联动模块相连

参数

打印方法：

针式打印

打印纸宽：

57±0.5mm

打印字符数：

40字符/行；

打印速度：

SP-T40:

0.4行/秒

打印头寿命：

2×106字符行

平均无故障时间：

5×106行

纸卷直径：

ф30毫米（外径）/ф13毫米（内径）纸张厚度0.07毫米

工作环境温度：

5～40℃相对湿度：

10～80%

重量：

约900克（不包括纸卷）

外型尺寸：

158（L）×106（W）×43（H）mm

串行接口：

DB25芯孔插座，RS-232C标准兼容并行接口：

DB25芯针插座，标准并行接口

4．门禁管理系统

门禁系统是实现物业管理、安全防范管理的有效措施，因其高度安全、适用面广、极为方便的使用和管理方式，被广泛应用于银行、宾馆、高档写字楼、智能化小区、工厂等重要场所。

该系统已成为楼宇弱电系统的重要组成部分，也是楼宇实现现代化管理的重要标志。

门禁系统由门禁控制器、读卡器、出门按钮、门磁、电锁、转换器、门禁管理主机（PC）和门禁管理软件组成。

主机和控制器之间用485转232串口的形式连接，各控制器之间通过RS-485用“手拉手”形式连接。

本方案将门禁系统简单集成在综合安防管理软件平台内，能实现以下功能：

●一键开门：

在软件窗口可实现一键开关门；

●记录查询：

能在线查询门禁的刷卡记录；

视频联动：

当门禁被非法打开时，有报警提示，并有对应视频报警画面显示，方便工作人员快速反应，同时也为后续取证工作录下证据；

（六）系统方案架构图

为了满足不同的客户需求和适应不同的应用环境，本方案提供了2个系统图供用户选择。

A组合：

振动光纤探测器+A5报警主机+报警联动设备+SA100软件

B组合：

振动光纤探测器+A5报警主机+报警联动设备+SAM100软件

（七）系统联动

1．视频联动

本方案提供两种实现视频联动的方法。

第一种方法是通过视频联动模块来实现，把视频联动模块的无源开关量输出信号与行业硬盘录像机的开关量输入接口连接，如右图所示接线。

当周界防区报警时，防区对应的视频联动模块有开关量输出，硬盘录像机会提示报警信息，同时摄机就会联动动作（摄像机执行什么动作提前在硬盘录像机里设置）。

正常时无报警报警时弹出报警信息和画面

第二种方法是用SAM100管理平台软件，SAM100利用键盘或报警主机对监控现场的周界、楼宇、消防设备进行实时监控，实时处理报警信号，如有入侵行为发生，联动视频设备进行录像抓拍取证、软件进行声光警示、窗口弹出报警信息、模拟电子地图相应防区变红等。

一连串动作确保前端监控现场安全。

2．门禁联动

传统的门禁系统在遇到非法开门、多次输入密码错误、使用非法卡片刷卡时，系统只会提示报警信息，无法了解现场的真实情况。

而SAM100平台集成门禁系统后使这一问题迎刃而解了。

当门禁前端出现异常时会触发SAM100弹出报警画面、相应防区报警变红、系统界面弹出报警记录并自动存储，值班人员将处理情况录入电脑，相关人员根据不同权限作出修改、删除。

以下是联动的实物图：

三、

施工安装与调试

（一）前端防区的划分

根据不同的安全等级，配置合适的能满足要求的前端防区。

通常把安全等级分为三级。

1）普通安全等级。

每个防区长度应＜150m，光缆呈直线型铺设的在前端围栏上，警灯安装在墙顶上或铁艺围栏上等，具有阻挡报警作用。

2）高安全等级。

每个防区长度应＜100m，光缆从末端绕回，铺设多道光缆。

与电子地图模拟屏联动，报警时可指示报警所在防区。

报警输出通常和射灯、电子地图、视频监控等其他安防产品联动。

总之，前端防区不应有盲区，形成的警戒线应沿周界屏障封闭，防区划分应有利于报警时准确定位。

（二）前端防区的安装

1．探测器的安装方式

探测器安装于围栏分区处（现场勘察图纸中标定的位置），使探测器防雨箱底部距离地面1.4m为最佳安装高度（此高度来源于强电预埋工程中灯具开关盒高度，便于检修操作）用膨胀螺栓把防雨箱固定于墙上，再把探测器挂在防雨箱内面板上，并将探测器与接地桩作良好的连接。

2．终端盒的安装方式

终端盒可固定于铁网连接处的支柱或铁网上，距离地面约1.5m处。

为避免终端盒安装松散引起误报，应选择结实牢固的支柱或紧拉的铁网作为安装点。

安装时可选用紧固夹具进行固定，也可采用绑扎线绑扎固定，但无论采取何种方式，须让终端盒紧密而可靠地固定在介质上。

3．

光缆的安装方式

1）铁艺介质的安装方式：

在铁艺上铺设光缆时，由于铁艺较硬，应增加传感光缆的数量以保证能可靠地感应到入侵信号。

通过分析入侵者翻越围栏的动作特点，建议沿铁艺最顶端、中间和最底端的水平铁栏杆各铺设一道传感光缆，如下图所示：

在铁艺围栏中，有的铁艺会安装在柱子，如果支柱的面积不大，铺设光缆时可直接越过柱子，如上图。

但有些支柱的横截面比较大，容易被入侵者利用这个区域进入，所以对这样的区域必须加以保护。

可在支柱顶部安装铁网，铺设光缆时，将传感光缆铺设到该铁网上，如下图所示：

如需提高警戒级别，可在铁艺围栏的中间部分铺设一道或多道传感光缆，如下图所示：

2）网艺介质的安装方式：

传感光缆铺设于铁丝网围栏上时，可根据铺设介质对软硬程度选择直线型和平行线型等方式。

直线型铺设方式可探测到攀爬、翻越的入侵方式。

由于采用直线铺设方式铺设，所需光缆较少，适用于警戒级别较低的场所。

传感光缆应铺设在铁网高度约3/4处，呈水平直线铺设，每隔40cm用防紫外线扎带或专用绑扎带将光缆与铁网网格紧密固定，如下图所示：

平行线型铺设方式可探测到攀爬、翻越、剪网、梯子辅助翻越等入侵方式。

通过采用水平铺设多道光缆的方式，可增大围栏的感应面积，从而有效地探测到较弱的入侵信号，如下图所示。

该方式适用于警戒级别较高的场所。

传感光缆沿围栏顶部铺设，到达防区末端时绕过来按相反方向直线铺设。

可按需求来回多铺几道，光缆铺设的间隔可按铁网高度平均分布。

对于加固部分的处理：

传感光缆的灵敏度在整个防区范围具有一致性，但介质的松紧度是会有变化的，所以在铺设传感光缆时要考虑这一因素的影响，在较紧的介质上铺设的光缆感应面积要比在较松的介质上铺设的光缆的感应面积大，例如在铁网的立柱部分、防区末端部分铺设光缆时，可按下图所示方式进行铺设，如图所示，其中图（B）的铺设方式比图（A）的方式更敏感。

是否需要使用这种方式来增加加固部分防区的灵敏度，应通过现场测试来确定。

3）围墙介质的安装方式：

如果入侵者采用翻越的方式进入，则此过程中产生的振动极其微弱，传感光缆感应到的信号不足以作为判断入侵的依据，所以防范这种入侵方式时，必须在墙头上安装扣网，滚网或立网，以增加振动的强度和感应面积。

扣网材料一般采用Φ3、孔径为20cm*5cm的铁网，样式如图所示。

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，如图所示。

（三）警灯安装

警灯在报警时起到警示作用，用声光提示有入侵行为，给企图入侵者以威慑感。

警灯安装在探测器旁边，对应一个防区的报警联动，常用警灯为DC12V供电，有开关触发时就报警，接在探测器的开关量输出接口（常开信号输出端），下图为接线说明。

注意：

探测器开关量输出的继电器容量有限，当一个开关量输出接口同时联动2个以上警灯或12V2A时须使用外部继电器，防止长时间报警造成探测器内部继电器故障。

（四）敷线与接线

1．RS485信号控制线、探测器电源线的铺设

振动光纤系统通过探测器开关量与地址码模块（又叫防区模块或总线扩展模块）连接，再把地址码模块用RS485总线进行数据通信，整个系统由多个RS485节点构成网络，使用一条双绞线电缆将各个节点串接起来，网络拓扑结构采用手拉手结构，不支持环形或星形连接。

在构建控制网络时，应注意如下几点：

（1）从总线到每个地址码模块的引出线长度应尽量短，以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。

右图所示为实际应用中常见的一些错误连接方式（a、b、c）和正确的连接方式（d、e、f）。

a、b、c这三种连接方式尽管不正确，在短距离、低速率下仍可能正常工作，但是随着通信距离的延长或通信速率的提高，其不良影响会越来越严重，主要原因是信号在各支路末端反射后与原信号叠加，造成了信号质量下降；

（2）应注意总线特性阻抗的连续性，在阻抗不连续点就会发生信号的反射。

下列几种情况易产生这种不连续性：

总线的不同区段采