[實用新型]一種時分復用式光纖周界預警系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220200083.5
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN202904777U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設計）人: 譚東杰;蔡永軍;王禹欽;周琰;馬云賓;孫異;宋寧;趙迎波;馬濤;王永軍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G08B13/00
• 分類號: G08B13/00
• 代理公司: 北京市中實友知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 金杰;任清漢

技術領域

本實用新型是一種時分復用式光纖周界預警系統(tǒng)。涉及機械振動的測量、沖擊的測量和管道系統(tǒng)技術領域。?

背景技術

對于周界等短距離的入侵防范目前還主要停留在紅外對射、數(shù)字微波、紅外柵欄上，高端的有采用振動電纜等形式的安全防范系統(tǒng)，這些技術由于原理的問題，都存在環(huán)境適應性差，誤報多等問題。同時這些系統(tǒng)都只能應用于形狀規(guī)則場合，對于不規(guī)則的區(qū)域無法應用。同時由于存在電器元件，防爆問題一直得不到有效解決，在油氣站場、軍火庫等需要戒絕煙火的防爆場合無法應用。?

目前常見的安全防范技術有主動紅外對射，被動紅外探測、數(shù)字微波、振動電纜、振動光纜、智能視頻等。經(jīng)過多年的發(fā)展，這些技術已經(jīng)基本成熟，并且在重要軍事目標，銀行、博物館、高檔小區(qū)，油氣站場等場合得到應用，提升了這些區(qū)域的安全防御水平。由于技術水平、成本及應對等問題的存在，這些安全方法技術基本都采用防區(qū)的方式進行布防。每個防區(qū)在幾十到幾百米之間，連續(xù)布防，從而實現(xiàn)大型設施的周界安全防范。?

光纖周界預警由于使用光纜，可以轉角敷設，因此對于不規(guī)則的周界布設方便。國內(nèi)外目前應用的光纖周界預警系統(tǒng)多是基于多模光纖模間干涉原理研制，該方法通常都是防區(qū)式布設，只監(jiān)測不定位。?

基于Mach—Zehnder光纖干涉原理（周琰、通信公司專利）的光纖預警技術目前已經(jīng)廣泛應用數(shù)千千米的石油天然氣管道的干線安全監(jiān)測。但是基于Mach—Zehnder的光纖預警系統(tǒng)，單位監(jiān)測設備成本高，定位偏差幾百米，無法滿足周界安防的需求。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是設計一種定位精度高、精確確定位置并在短距離周界防御中使用的時分復用式光纖周界預警系統(tǒng)。?

本實用新型的構成，如圖1所示。包括監(jiān)控主機1、引導光纜2、分時切換開關3和多根防區(qū)光纜。監(jiān)控主機1由引導光纜2接分時切換開關3，分時切換開關3接多根防區(qū)光纜。?

其中防區(qū)光纜的數(shù)量與所需布防的防區(qū)數(shù)量及分時切換開關3的通道數(shù)有?關。可以根據(jù)實際的防區(qū)設置需求配置分時切換開關及防區(qū)光纜。分時切換開關3的通道數(shù)為2的n次方，常見的為8和16，可以級聯(lián)和擴展。?

從分時切換開關3出來的光纜，因為長度不一樣可以劃分出不同防區(qū)。防區(qū)的劃分方法如圖2所示。一般以第一個防區(qū)光纜的長度為基數(shù)，其他防區(qū)長度為其倍數(shù)。例如圖2中，第二防區(qū)光纜42的長度是第一防區(qū)光纜41長度的兩倍，第三防區(qū)光纜43是第一防區(qū)光纜41的三倍，第幾防區(qū)光纜的長度就是第一防區(qū)光纜41長度的幾倍。這樣就劃分出等間隔的第一防區(qū)51第八防區(qū)58。?

當有外界入侵發(fā)生時，除最后一個防區(qū)之外均會有兩個或以上的防區(qū)光纜收到信號，發(fā)出報警信號。例如防區(qū)54發(fā)是哪個入侵事件，則防區(qū)光纜44-48都將探測到這一信號，根據(jù)防區(qū)光纜布設方法可以判斷最小號防區(qū)光纜所對應得防區(qū)為實際發(fā)生入侵的防區(qū)。如果中間某個防區(qū)光纜無響應，則可判定該防區(qū)設備發(fā)生損壞。除了最后一個防區(qū)，如果中間只有單一防區(qū)設備發(fā)出報警信號，則可以判斷為誤報警。?

目前的防區(qū)設備普遍能實現(xiàn)幾百米至數(shù)千米的防護范圍，但是為了保證巡護的有效性，實際應用過程中每個防區(qū)的長度一般不超過200米。本實用新型利用防區(qū)設備有效的冗余長度，進行多防區(qū)復合。多防區(qū)復合，有效的解決了防區(qū)設備失效，導致整個安防系統(tǒng)失效的問題。某一區(qū)域出現(xiàn)入侵行為，一般會有兩個防區(qū)設備做出響應。一旦只有一個防區(qū)設備響應，則可以判斷某一防區(qū)設備失效，本實用新型有效的實現(xiàn)了防區(qū)設備的失效檢驗和防區(qū)細分和精確定位。?

附圖說明

圖1時分復用式光纖周界預警系統(tǒng)交疊式防區(qū)布置方法?

圖2時分復用式光纖周界預警系統(tǒng)防區(qū)劃分方法?

其中1—監(jiān)控主機2—引導光纜?

3—分時切換開關?

具體實施方式

實施例.以本例來說明本實用新型的具體實施方式并對本實用新型作進一步的說明。本例是一實驗樣機，其構成如圖所示。?

本時分復用式光纖周界預警技術利用一根多芯光纜實現(xiàn)了管道的多防區(qū)監(jiān)測。某區(qū)域全長1500米，按照要求每個防區(qū)長度的長度不大于200米，需要設置8個防區(qū)。因此需要8個光纜防區(qū)設備。第一個光纜防區(qū)設備負責100米的防范圍，剩下的7個防區(qū)設備，每個設備負責200米的防區(qū)范圍。整個防區(qū)的展開如?圖2所示。?

現(xiàn)場使用是利用一根24芯單模通信光纜實現(xiàn)，每個防區(qū)使用3芯單模通信光纜。現(xiàn)場每200米進行一次熔接，取出3芯光纜構成回路。?

本例有效的實現(xiàn)了防區(qū)設備的失效檢驗和防區(qū)細分和精確定位。?