[實用新型]一種基于光纖干涉儀的區(qū)域防入侵系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920150400.5
• 申請日: 2009-05-31
• 公開（公告）號: CN201498072U
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張金權(quán);朱建新;歐毅;王小軍;焦書浩;王飛;霍峰;王贏;郭戈;曾科宏;厲宇;任培奎
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣管道局
• 主分類號: G08B13/186
• 分類號: G08B13/186;G01D5/26
• 代理公司: 北京市中實友知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 金杰;任清漢

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型是一種基于光纖干涉儀的區(qū)域防入侵系統(tǒng)，涉及機(jī)械振動的測量、沖擊的測量和管道系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

區(qū)域的安全防范一直以來都是一個重要的問題，諸如軍事基地、機(jī)場、軍械庫、油庫、油氣管道場站和住宅小區(qū)等，對這些區(qū)域的有效防護(hù)至關(guān)重要。

目前主要的區(qū)域入侵防范技術(shù)有基于電的和基于光的兩大類；

基于電的技術(shù)主要有高壓電網(wǎng)技術(shù)、泄漏電纜技術(shù)等。在某些重要區(qū)域邊界上設(shè)置了高壓電網(wǎng)，能在一定程度上對入侵者形成威懾，但高壓電網(wǎng)存在安全性差、不具備聯(lián)動報警功能；使用輻射電磁場的泄漏電纜進(jìn)行入侵探測時，容易受到雷電等強(qiáng)電磁環(huán)境干擾而增加系統(tǒng)誤報。

基于光的技術(shù)主要有紅外線對射報警技術(shù)、攝像頭監(jiān)視技術(shù)、光纖成像入侵探測技術(shù)和光纖傳感的入侵探測技術(shù)等。其中紅外對射報警技術(shù)中紅外激光束難以準(zhǔn)確對準(zhǔn)受光器的微小靶心，尤其在雨天和霧霾天氣時，會因雨水、霧霾的折射使激光束傳播方向產(chǎn)生偏差，晴朗天氣時如有落葉、小動物等障礙物阻擋對射途徑時就會引發(fā)系統(tǒng)報警，而且因不具備一定的隱蔽性使得入侵者極易繞開對射路徑，造成報警器失效；對布設(shè)方式的要求也較高，一般僅適用于短距離的平坦區(qū)域。

攝像頭監(jiān)視技術(shù)是目前采用的較多的一種入侵監(jiān)測模式，攝像頭監(jiān)視由于具有較窄的視野特別是在攝像頭側(cè)后面的盲區(qū)常常被攀越，而且攝像頭監(jiān)視也常常受到天氣的影響而失效。光纖成像入侵探測技術(shù)是基于光波在多模光纖中由于不同傳輸模式之間的干涉形成散斑，散斑圖像隨外界擾動發(fā)生變化，該方式容易受到環(huán)境影響形成誤報。

光纖傳感的入侵探測技術(shù)有測量光纖的微彎損耗的，該方法靈敏度低，不適合于動態(tài)事件的檢測。

光纖傳感的入侵探測技術(shù)中也有一部分是基于干涉檢測原理的，如，中國石油天然氣集團(tuán)公司和中國石油天然氣管道局的“光纖安全預(yù)警裝置”(ZL200620124262.X)實用新型專利。目前的干涉技術(shù)方案均為單一干涉儀和單一防線，這些方案同樣容易受到環(huán)境影響，把環(huán)境導(dǎo)致的一些假入侵信號誤認(rèn)為入侵而產(chǎn)生虛警。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是設(shè)計一種受環(huán)境影響小、虛警率低的基于光纖干涉儀的區(qū)域防入侵系統(tǒng)。

鑒于上述幾類安防技術(shù)存在的虛警率高、易受環(huán)境因素影響等問題，基于光纖干涉技術(shù)的區(qū)域防入侵系統(tǒng)結(jié)合擾動事件的時間、空間特征有針對性的進(jìn)行了克服。

提高光纖振動傳感靈敏度的區(qū)域防入侵系統(tǒng)的改進(jìn)是通過增加干涉儀兩傳感臂的空間距離提高干涉儀對振動信號的感應(yīng)靈敏度。

區(qū)域防入侵系統(tǒng)通過將保護(hù)區(qū)域邊界細(xì)分為多個防區(qū)實現(xiàn)了入侵事件的準(zhǔn)確定位，同時在保護(hù)區(qū)域邊界設(shè)置多道防線，根據(jù)不同縱深防線探測到的信號情況，能夠準(zhǔn)確區(qū)分入侵事件和隨機(jī)擾動事件，有效降低非入侵事件導(dǎo)致的系統(tǒng)虛警。

區(qū)域防入侵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上可分為主機(jī)設(shè)備、傳輸光路、光路適配器和干涉儀光路。當(dāng)干涉儀光路探測到有擾動信號出現(xiàn)時，觸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)入警戒狀態(tài)，如果繼續(xù)有擾動信號出現(xiàn)并且其特征符合入侵行為特征模式，系統(tǒng)產(chǎn)生報警。

一種基于對振動敏感的光纖干涉儀的區(qū)域防入侵系統(tǒng)的構(gòu)成如圖14所示，包括：主機(jī)設(shè)備、傳輸光路、光路適配器和傳感光路。主機(jī)設(shè)備包括：光源模塊15、探測器陣列21、信號處理器22、報警單元23；傳感光路20由各防區(qū)的光纖干涉儀構(gòu)成。

光源模塊15由傳輸光路I?16連接光路適配器17，光路適配器17輸出由傳輸光路II?18連接傳感光路的各個防區(qū)，傳感光路圍繞保護(hù)區(qū)域一周后再次經(jīng)過傳輸光路II?18接回到光路適配器17，光路適配器17由傳輸光路16接探測器陣列21光輸入端，探測器陣列21輸出端接信號處理器22輸入端，信號處理器22輸出接報警單元23。

其中：

光源15，給干涉儀光路提供一個平穩(wěn)功率的光載波信號；

探測器陣列21，實現(xiàn)返回光信號的光電轉(zhuǎn)換；

信號處理器22，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換后電信號的采集、分析、處理，給出是否報警的結(jié)果；

報警單元23，按信號處理給出的報警結(jié)果，報警單元產(chǎn)生視頻、音頻、和其他系統(tǒng)聯(lián)動的報警觸發(fā)信號、無線信號或者遠(yuǎn)端報警信號的發(fā)送；

傳輸光路I?16、傳輸光路II?18，完成光信號的傳輸；

光路適配器17，完成光信號的分束和耦合；

傳感光路20，即光纖干涉儀，完成振動信號的拾取和發(fā)送。