分布式声波振动监测系统是一种新型的安防系统,它是利用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。

      分布式声波振动监测系统是近年来在国际上发展起来的光纤应用新领域,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。

      分布式声波振动监测系统由于光纤是无源的,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。

  光分布式声波振动监测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。

  光纤周界安防系统原理及特点

工作原理

基于光纤传感技术的周界防入侵技术,是近年来随着光纤传感技术在工业领域内的应用而发展起来的,.

以光纤传感技术为基础的光分布式声波振动监测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光纤作为感应器,来感受外界侵扰信息。

光分布式声波振动监测系统是通过干涉结构来实现扰动信息的获取。

传感缆和反射镜、全光纤干涉模块共同构成一干涉结构。

光从全光纤干涉模块的输入端口进入, 经光纤干涉模块处理后的光输入到传感缆上,.

在传感缆的末端经反射镜反射后,重新进入传感缆,最后回到全光纤干涉模块。

该干涉模块是由光无源器件构成。经不同光路到达干涉模块输出端口的光在此汇合,发生干涉,输出端口的光强随着相互干涉的光之间相位差的变化而变化。当有外界扰动作用在传感缆上时,就会引起干涉光波之间相位差的变化。

光分布式声波振动监测系统工作原理

感应缆对外界扰动的感应能力是通过光纤的/弹光0效应实现的。

当光纤受到外界扰动时,弹光0效应使在光纤中传输的光波的光程发生变化,从而引起 相位变化。

特点及优势与传统的电传感器相比,光纤传感器在周界安防应用中具有明显的技术优势

  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;耐腐蚀,适于多种环境,工作温度- 30~ + 55bC,使用寿命长达20年以上;可以通过一条感应光缆构成分布式的光纤传感网络。

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。光纤既作为信息传送的载体与介质,又作为一种传感器而存在.当外界干扰作用于光纤时,光纤传输的光的部分特性也会随之相应的变化。

通过专门的光路构建和信号解调技术就能有效的监测光的特性(即衰减、相位、波长、极化、模场分布和传播时间)变化,.

进而达到监控外界的触发事件,如:张力、位移、损坏、振动、冲击、声波、温度、负载等 。

针对光分布式声波振动监测系统领域,国内高校如西安交通大学、复旦大学、华中科技大学等也陆续开展了研究工作,目前取得了一些令人瞩目的进展 。

而我们采用的光分布式声波振动监测系统为复旦大学光纤研究中心所开发,.

它是基于分布式光纤传感网络技术的安全防范技术,.

利用白光干涉、光纤传感和光通信等高科技技术构建的安全报警系统,对威胁公众安全的突发事件进行监控和警报的现代防御体系。

目前,该系统已在国内开始实施,初步得到了成功的应用。

以国内某军用机场为例,根据其长距离大范围的周界特点和军事设施的重要性,敷设方式采用埋地和固着于围栏两种方式为主,简单方便,形成有效的两道防线,使用数月,各项指标较理想。