环网型光纤振动预警系统技术原理

光纤振动预警基于干涉原理，通常采用两芯单模光纤来实现。相干激光器从Tx（发射端）发出的激光分成两路在光缆中传输。当有光缆受到外界侵扰时会产生振动波，微小的振动使得光缆的相位会发生变化,经过相干传回到Rx（接收端）。光探测器解调后还原了振动波的信号,此信号基本上是体现了事件的频谱,经过与已有的事件库频谱对比可以分辨出振动源的类型,比如,人工挖掘谱、机械挖掘谱等。从而实现了对入侵事件的智能识别。

入侵事件定位,从Tx发出Rx接收为T₁时刻,事件A调制接收信号;系统同从Rx向Tx发出信号T₂时刻,事件A调制接收信号,计算T₁与T₂的时间差,即末端定位事件发生位置。即Rx干涉信号比Tx干涉信号多走了末端的2倍距离2L,经过计算,即可定位事件具体位置。

从Tx发出Rx接收的调制接收信号,完全与实际振动单调一致,也就是说可以还原事件。只要有事件库,对比即可判断发生的事件。

环网型连接示意图

    环网型光纤振动预警系统是采用光纤相干技术,通过采集光缆中二根光纤上的微振动信号来实现监控,监控可以达80km的长度。

设备介绍

环网型光纤振动预警系统包括:主机、连接光缆、传感起始箱、传感终端箱、应用软件五部分组成。

1、主机是一个4U标准机箱,能感应长距离光缆上所有的微微小震动,及计算定位,定位精度在±20米,并转换成报警信号供电为交流220伏特功耗小于300瓦。(工控机除外,随用户要求配置)

2、连接光缆是连接主机与传感起始箱的纽带,一般是从机房到数据光缆很近的距离。

3、传感起始箱是监视光缆的起始位置,它是一个无源的箱子

4、传感终端箱是一个无源的光学盒子,用于将相干的光信号回传,可以置于野外。

5、应用软件是设备的人机交互界面,用户提供好光缆的地图及路由图即可实现7天24小时全程监测了,任何形式的触动光缆、或者光缆周边有大型的施工都可以实时的监测到,通过模式识别进行报警;系统同时可以过滤掉风雨雷电等自然噪声出现的虚警,或者正常事件,例如横穿马路的光缆,时时有汽车经过,这样的信号经过处理后就不报警。但是这段路有挖掘的低频信号出现时,系统还会报警的。

工作技术参数

系统特征优势

★光纤领域的核心技术，是未来安防技术发展的主流方向；

★实时、长距离、环网型可监测80km；

★全天候监控7*24 小时地连续工作15年以上；

★具有独特的定位功能，定位精度在 ±20米；

★采用独特算法探测率极高：单次触发（触摸光缆、人工挖掘、机械施工等）的探测率＞99.7%，多次触发的探测率=100%；

★即时告警：系统的报警响应时间小于2秒；

★系统具有AI学习机制：安装校验后，经过‘训练集数据采集’与‘盲测’，建立了事件数据库，（虚警）误报率小于1%；

★性价比高，可利用现有同沟光缆，传感光缆可直接埋在管道周边，与标准的单模光缆兼容；

★采用无金属专用光缆作为分布式传感器，无任何信号辐射，与电磁、射频、无线信号、高压静电场等各种信号场互不干扰；

★抗干扰能力强，能排除自然界干扰，如：雷击、暴风雨、来往车辆震动、飞机起降等；

★性能稳定，耐腐蚀，在干燥、潮湿和水下等多种环境中使用；

★可靠性高，所有室外部件均为无源器件，可做到免维护；

★施工的可操作性：采用无源器件，施工简便，无需另外敷设电源，光缆布线只要按照通信光缆的施工标准即可；

★系统设置方便灵活，可根据用户实际情况和要求进行调整；

★产品兼容性好：本系统可与任何第三方的监控设备进行互联，实现报警功能的联动；网络连接能力：系统提供网络接口，可与局域网进行连接，实现远程监控；

★操作简单化：系统界面图形化，易于掌握与操作，经过系统培训即可上岗。

振动光纤预警系统，真正实现对防御对象的长距离、全天候、高效能的安全防御与管理。