振动光纤周界安防技术研究现状及应用前景

振动光纤周界安防系统——一种新型安防系统在校园建设中的应用振动光纤周界安防系统是一种新型的安防系统，它是利用振动光纤作为感应体，来探测外界扰动并判别是否属入侵行为，发出报警信号的系统。

这是近年来在国际上发展起来的振动光纤应用新领域，它的技术门槛高，当今仅为少数国家所掌握，我国也有些高校进行了相应的技术开发。

由于振动光纤是无源的，不需要供电，使用安全；其铺设方便灵活，可以做到高隐蔽性，易于周围环境融于一体；这种振动光纤安防系统的误报和漏报明显优于常规的安防系统。

我校新江湾城校区是一个集教学、办公、学术会议、研究交流等一体的综合性校园，整体上存在对高新技术的应用需要。

校区周边目前尚有大量未开发场所和建设工地，外部人员繁杂，安防需求提高，对防护级别提出的新的要求。

同时，周界情况比较复杂，校园周界曲折，很多树木常覆盖在围墙上，红外对射探测器等常规装置不能发挥应有的作用。

而且，从新江湾校区周界建设的美观性考虑，也不允许对已建成的校园周界面貌有所损伤或进行破坏性的施工。

振动光纤周界安防系统具有一系列独特优点，为其安全需求提供了更加满意的解决方案。

２振动光纤周界安防系统原理及特点２．１工作原理基于振动光纤传感技术Ｈ刮的周界防入侵技术，是近年来随着振动光纤传感技术在工业领域内的应用而发展起来的，以振动光纤传感技术为基础的周界安防系统正成为周界安防技术领域中的一大亮点与热点。

它的显著特点是采用振动光纤作为感应器，来感受外界侵扰信息。

２．２特点及优势与传统的电传感器相比，振动光纤传感器在周界安防应用中具有明显的技术优势：①对外无信号辐射，防静电和雷击，防电磁和射频干扰，防雷达辐射；② 耐腐蚀，适于多种环境，工作温度-30℃～+70℃，使用寿命长达15年以上；③可以通过一条感应光缆构成分布式的振动光纤传感网络。

这些特点，使得周界安防工作得以进入一些以前不曾进入的领域，如大范围、长距离水中、地下布防；得以实现以前难以实现的技术目标，如卓越的抗干扰性能、对象模式识别功能，从而大幅度地提高现有周界整体的防入侵能力。

光纤振动安防技术应用处理方案 应用领域➢ 变电站及重要电力线路或场所安防处理方案； 全光纤振动传感系统（FPSS 防区型系统）和视频联动全光纤振动传感系统（FPSS 防区型系统）, 是运用光纤作为传感器实现分布式周界安防监测旳报警系统。

FPSS 系统构成重要包括: 控制主机、光模块、反射仪以及传感和通讯光缆。

防区范围内一旦有入侵人员翻越、破坏铁栅栏或围墙, 监控室将会有语音报警提醒、防区位置画面提醒以及详细旳报警事件记录。

同步, 系统具有视频联动功能, 传感光缆 通讯光缆 1-N 路 反射镜控制主机光模块 视频控制单元 协议或干接点即某个防区报警, 将联动附近旳监控摄像机画面切换显示或进行自动视频跟踪。

全光纤振动传感子系统（PDVS定位型型系统）和视频联动全光纤振动传感系统（PDVS定位型系统）, 是运用光纤作为传感器实现分布式周界安防监测旳报警系统。

PDVS系统构成重要包括: 系统主机、光中继模块以及传感光缆。

光缆布置范围内一旦有入侵人员翻越、破坏铁栅栏或围墙, 监控室将会有语音报警提醒、显示报警位置、画面提醒以及详细旳报警事件记录。

同步, 系统具有视频联动功能, 即某个区域报警, 将联动附近旳监控摄像机画面切换显示或进行自动视频跟踪。

1，详细光缆布置如下:2，地埋方式3，挂栅栏4，挂墙传感光缆1，系统优势:2，防雷、防电磁干扰、合用易燃易爆场所；3，不受雾霾、光线条件、风雨、温度等天候状况影响；4，可进行挂网、地埋、围墙固定、水下敷设等多种安装；5，前端设备均采用全光无源组件, 合用范围广, 合用寿命场, 无需维护；6，持续不间断24小时全天候监测；探测器隐蔽性高, 违法人员无法破换或规避系统。

振动光纤探测报警系统监狱周界监控应用方案[摘要] 监狱是关押和改造犯罪人员的场所，安全是首先要保障的。

要保障社会的安全，也要保障狱警人员的安全以及在押人员的安全与稳定。

随着光纤传感技术在各行各业的广泛应用，基于光纤传感技术而开发的系统设备已经达到了监狱监控系统实际应用的要求...监狱是关押和改造犯罪人员的场所，安全是首先要保障的。

要保障社会的安全，也要保障狱警人员的安全以及在押人员的安全与稳定。

随着光纤传感技术在各行各业的广泛应用，基于光纤传感技术而开发的系统设备已经达到了监狱监控系统实际应用的要求，并在实际应用中效果明显。

通过光纤报警系统与计算机技术的有效结合，可以有效地加强对服刑人员的管理，减少意外情况的发生，光纤报警系统可以准确及时地反映重要地点的情况，增强安全保障措施，是监狱现代化管理的重要手段。

系统设计说明方案采用三安古德的“sa-z8振动光纤探测报警系统”，设备已取得相关认证。

该系统使用光纤作为传感器，具有不受电磁干扰、耐腐蚀、受环境影响小、误报率低、定位精度高等，与其它安防设备相比该系统有无源、无辐射、抗干扰、防区范围大等特点。

报警主控系统装有—套自适应算法程序，由于采用这样的自适应算法，使得系统可以补偿环境影响，消除由于环境造成的误报。

光纤传感器能够将当前的天气状况变化反应给处理器，使主控系统能够消除风的影响而不降低探测灵敏度。

系统总体逻辑设计报警主机负责对周界的围栏部分进行探测，报警主机设置在中心机房，并通过TCP/IP与监控软件进行通信。

在中心机房的监控软件通过TCP/IP或RS232和视频矩阵或PA等其他第三方系统进行联动。

当某一防区探测到报警事件后，根据事先的设定触发相应的视频联动进行视频监控。

振动光纤探测报警系统还可以通过继电器输出的方式和视频/PA/声光等系统进行连接，以干节点信号触发联动。

系统详细设计振动光纤探测报警系统，监狱地埋布置光纤传感器，这条光纤传感器构成探测回路，可以保证最佳的探测效果。

光纤周界安防系统技术现状及市场前景分析1 引言进入21世纪以来，全球在经济、文化方面不断取得进步。

但“911”事件的发生，也警示了这个世界，还存在太多危险和恐怖因素。

事实上，采用先进的技术，开发稳定可靠的安防系统，对敏感和重要区域的周界进行全范围、全天候的安全防护，关系到社会的稳定发展和人民生命财产的安全，一直受到各国的高度重视。

周界入侵防范技术的发展及相应周界入侵防范产品的开发与应用，始终是社会公共安全及安防产业的重要研究课题，也是“物联网”的重要应用领域。

由于周界入侵防范系统所面对的防范对象广泛而复杂，且受到地形、地势、气候、气象等各方面条件的制约，防范要求更高，难度也更大。

目前在国内周界安防领域内，虽然视频监控、门禁和红外等传统技术已经比较成熟，占据市场主流，但其均属于较低安全级别的周界安防技术，存在被突破几率较高、防误报技术有待改进、定位功能原始等很多缺点，难以满足现代军事要地、国家重要机关部门和机场、银行等特殊场所较高级别安防的需求，在技术和市场上还存在很大空白。

因此传统周界安防传感器受自身技术条件限制存在诸多功能缺陷，已经越来越难以满足新时期的周界安防的要求。

自上世纪90年代以来，由于光电技术、光纤技术、计算机技术和集成电路技术的发展，出现了一类新型的基于光纤传感技术的安防技术-光纤传感周界防范技术。

由于光纤传感具有抗电磁干扰、易于远传等优点，可以有效克服电类传感器的不足，近十年得到迅速发展。

因此，作为智能材料、智能结构和智能皮肤技术发展的关键，光纤传感周界防范技术是未来智能环境感知与周界探测预警系统的主要发展方向之一。

2 技术现状现代周界环境感知与防范报警系统所使用的传感器种类繁多，不同传感器的使用决定了整个系统所处理的数据特性以及报警机制的差异。

下表总结了电类传感器的原理及在实际应用中存在的缺陷。

表1 常用电类传感器的原理及在实际应用中存在的问题与电类传感器相比，光纤传感器技术新颖，应用在周界探测中具有一定优势，其主要体现在：抗干扰性能好，不受雷、电、磁、风、雪、雨、雾等自然条件和环境的影响，特别适用于有强电磁干扰和环境条件恶劣的场合；结构简单，安装隐蔽，适合各种场合；误报率低；检测距离长，可精确定位；复用性强，既是传输又是传感；光纤易于远传，价格较低，更适宜长距离探测。

振动光纤技术在天然气站场周界安防中的应用目前，应用在已建天然气管道站场周界的安防技术如激光对射、微波对射、振动电缆等均存在着误报率高、防爆区内安装复杂、阶梯段状围墙无法实现防范无死角等缺陷。

为此，中国石油西气东输管道公司启动了振动光电缆周界入侵报警系统试点项目，选取不同地区的５座天然气站场进行了振动光纤技术测试。

以西气东输试点项目为背景，对试验过程进行跟踪，对几种光纤传感技术的原理和优势进行了对比分析，并结合典型天然气站场围栏的形式，对振动光缆在各种形式围栏上的安装工艺进行了论述，做到布防无死角，防范无漏洞。

试验数据表明：振动光纤技术比其他安防技术误报率低、安装便捷，适用于各种形式的围栏，可实现无死角的防范；前端无源设计更适应于天然气站场的防爆环境。

结论认为，该技术较适合于天然气站场户外环境的周界设防，随着天然气管道站场“无人值守”理念的推行，振动光纤技术将在相关领域发挥重要作用。

近年来，伴随着油气长输管道的建设，天然气、原油、成品油站场的防护安全问题越来越多地引起地方政府相关部门的重视。

为了保证天然气等站场的安全，管道运营单位加强了防护措施，如布设防护网、建设护栏围墙等，以实现对站场的物理隔离及防护。

但由于新建油气管道站点数量巨大，分布区域广阔，尤其是跨国管线及新疆境内的工艺设施极易受到国际国内恐怖分子的恶意破坏，由此引发的事故将会给国家造成巨大的经济损失。

简单的物理防护手段已经不能满足天然气等站场的安全防护需求。

因此需要增加技术防护入侵手段对站场周界进行实时监测。

由于每座输油、气站场所处环境迥异，周界入侵报警系统在不同区域的站场所需要处理的事件不同，并且受站场所在地区地形、气候、安装等多方面因素的制约，对入侵报警技术水平的要求很高。

目前在周界入侵报警领域内，高压脉冲电网、微波对射、振动电缆和激光红外对射等传统技术占据市场主流，在部分输油、气管道站场也有了应用，但这些技术均属于较低安全级别的区域型周界入侵报警技术，存在误报率高、防爆区内安装复杂、阶梯状围墙无法实现防范无死角、定位精度低、能源消耗高、耐候能力差等缺点，难以满足重要能源设施等特殊场所较高级别安防的需求。

光纤周界振动技术研究与项目实施的开题报告一、选题背景随着国民经济的快速发展，人们对于基础设施建设的需求不断增加。

在通讯领域，传统的铜缆线已经不能满足人们高速传输的需求。

相比之下，光纤通讯技术的高速传输、抗干扰能力强、信息安全性高等特点已经成为了人们更加青睐的选择，而监测应用领域则是一个非常重要的应用场景。

通过光纤周界振动技术，可以实现对于基础设施的实时监测，及时发现问题并进行修复，有着十分广泛的应用前景。

二、研究现状光纤周界振动技术早在上世纪 80 年代就已经开始研究，目前已经有了较为成熟的理论基础和实验技术。

目前已经应用于聚乙烯燃气管道泄漏检测、电网故障监测等重要领域中，并成功应用于奥运会、亚运会等大型活动的安保领域，得到了广泛应用。

三、研究内容和方法本研究将主要研究光纤周界振动技术及其在基础设施监测领域应用中存在的问题，通过理论模型和实验方法共同研究，探究如何提高技术的实时性、准确性和可靠性，力求达到安全可靠和高效实用的目标。

具体研究方法包括：1. 针对光纤周界振动技术的理论模型进行深入研究和探讨，分析其优缺点，提出不足之处，并对模型进行改进。

2. 利用实验室搭建的光纤周界振动实验平台对技术进行实际验证，验证其实时性、准确性和可靠性等关键指标。

3. 进行应用案例的分析研究，探讨技术在实际应用中存在的问题，并提出解决方案。

四、研究意义本研究旨在提高光纤周界振动技术的应用水平，将其在基础设施监测领域推广应用，实现设施全面可视、实时在线监测，确保基础设施的安全运行和人们的生命财产安全，具有重要的理论和实践意义。

五、研究进度目前，本研究已经完成了对光纤周界振动技术的理论模型研究，并初步搭建了实验平台，进行实验验证。

下一步将进一步完善实验平台，进行更加精细的实验研究，并分析应用案例，探究技术的优化方案。

预计明年5月完成整个研究任务，论文呈现。

浅谈智能振动光缆在石油库周界安防中的应用
智能振动光缆是一种能够实时感知振动和温度变化的光纤传感器，其在石油库周界的
安防中具有重要的应用价值。

本文就智能振动光缆在石油库周界安防中的应用进行浅谈。

首先，智能振动光缆能够实时监测石油库周界的振动信号。

石油库的安全性对于石油
行业来说至关重要，智能振动光缆通过实时感知周界振动信号，可以及时发现异常振动情况，如人员潜入、物体撞击等，从而及时报警并采取相应的安全措施。

这种实时监测的功能，大大提高了石油库的安全性和防范能力。

另外，智能振动光缆还可以实现对石油库周界的精确定位。

智能振动光缆能够感知振
动信号的强度和位置，通过对振动信号的分析和处理，可以实现对石油库周界的精确定位，确切确定异常振动的位置。

这对于应急处置和追踪嫌疑人等情况具有重要的意义，为安全
保卫工作提供了有力的技术支持。

此外，智能振动光缆具有自适应性和维护方便的特点。

智能振动光缆采用光纤传感技术，具有光纤本身信息传输速度快、抗电磁干扰能力强等优点，适应各种复杂环境的需求。

同时，智能振动光缆安装方便，维护简单，不需要额外的电源和设备，较低的运营成本使
得它在石油库周界安防中具有较高的可行性和经济性。

总之，智能振动光缆在石油库周界安防中的应用具有重要的意义。

它可以通过实时监
测振动和温度变化等信息，提高石油库的安全性和防范能力，保障石油库的正常运行。

同时，智能振动光缆具有自适应性和维护方便的特点，使得其在实际应用中具有广阔的前景。

相信随着技术的不断进步和应用范围的扩大，智能振动光缆会在石油库周界安防中发挥越
来越重要的作用。

周界报警振动光缆技术在城市安防中的作用国际上振动光/纤缆技术发展的概况及技术分类。

并特别介绍了一种基于国产技术的新型振动光缆技术，以及该技术在城市应用典型环境－大学校园的实际案例。

该技术直接利用光缆作为侵入信号的传感介质，完全采用无源、非金属器件布设于周界监控区域。

通过对现场环境振动的线性还原技术，实现对监控区域周界的实时监控。

系统在能源依赖性、环境适应性、环保要求，以及技术升级便利性等方面体现了突出的优点。

一、振动光缆技术综述稳定发展和人民生命财产的安全。

目前在国内安防领域内，虽然视频监控、门禁和红外等传统技术已经比较成熟，占据市场主流。

但其均属于较低安全级别的安防技术，存在被突破几率较高、防误报技术有待改进、定位功能原始等很多缺点。

难以满足现代军事要地、国家重要机关部门和机场、银行等特殊场所较高级别安防的需求，在技术和市场上还存在很大空白。

既便国外最新的安防设备有类似功能，但在对国家安全、国防安全极为重要的场合。

采用国外垄断技术的设备、产品，在产品调试、安装指导、后期维护、性能升级上，会带来相当多的不便。

甚至对保密性带来了潜在的威胁。

上世纪90年代以来，由于光电技术、振动光缆技术、计算机技术和集成电路技术的发展。

出现了一类新型的基于振动光缆传感技术的安防技术：振动振动光缆/缆技术。

振动光缆技术的特点描述如下：用光缆埋设于地下。

或者根据具体情况敷设在周界监控区域的篱笆、围栏、墙壁上，通过对各种进入周界的侵入行进入21世纪以来，全球在经济、文化方面不断取得进步。

但“911”事件的发生，也警示了这个世界，还存在太多危险和恐怖因素。

2008年的北京奥运会和2010的上海世博会，对于反恐的要求提到了一个新的高度；同时，和谐社会和平安城市的建设，也需要先进的安防技术手段。

事实上，采用先进的技术，开发稳定可靠的成套仪器设备，实现对敏感和重要部门的安全防护。

一直是各国高度重视的领域，关系到社会的为引起的振动，实现监测。

周界报警——振动光纤伴随光纤通讯技术的成熟，光纤传感技术在近十几年得到突飞猛进的发展。

周界报警设备也出现了多中产品。

北京三安古德科技发展有限公司针对振动光纤的原理、特点优势等信息做详细阐述。

作为光纤传感器的一个重要组成部分，基于干涉技术的测量已经得到很大的关注，以光波波长为单位测量光程差，其测量精度之高是其他测量方法所无法比拟的。

环形干涉光纤传感器凭借其高灵敏度已经在光纤陀螺方面得到了成功的应用。

随着光通信技术在现代社会的高速的发展，光通信中的一些技术逐渐为传感领域中的应用提供了技术平台，基于光的传感技术就是其中之一。

以光通信技术为基础的光纤传感器正成为传感器研究领域中的又一大热点。

光纤传感器是２０世纪７０年代中期发展起来的一种新型传感器，与以电为基础的传感器相比，它是用光而不是用电来作为敏感信息的载体；用光纤而不是利用导线来作为传递敏感信息的媒质。

光纤传感器是利用光在不同的物理状态下，在光纤中传播起的光的干涉、衍射、偏振、反射、等物理特征的变化，进行各种物理量的测量装置。

光纤传感器一般是由光源、接口、光导纤维、光调制机构、光电探测器和信号处理系统等部分组成。

来自光源的光线，通过接口进入光纤，然后将检测的参数调制成幅度、相位、色彩或偏振信息，最后利用微处理器进行信息处理。

产品特点●电绝缘。

由于光纤本身是电绝缘的，敏感元件也可用电绝缘材料制作，因此具有良好的电绝缘性能，特别适合于高压供电系统。

●抗电磁场干扰。

这是光纤测量及其光纤传感器的及其独特的性能特征，因此光纤传感器特别适用于高压大电流、强磁场噪声、强辐射等恶劣环境中、能解决许多传统传感器无法解决的问题。

●非侵入性。

由于传感头可以做成电绝缘的，而且其体积可以做的很小（最小可以做成稍大于光纤的芯径），因此，它对电磁场是非入侵式的，对被测场不产生干扰。

这对于弱电磁场及小管道内流速、流量等的检测特别具有实用价值。

●高灵敏度。

高灵敏度是光学测量的优点之一。