直線型光纖振動預警系統技術原理

        光纖振動預警基于干涉原理，通常采用兩芯單模光纖來實現。相干激光器從Tx（發射端）發出的激光分成兩路在光纜中傳輸。當有光纜受到外界侵擾時會產生振動波，微小的振動使得光纜的相位會發生變化,經過相干傳回到Rx（接收端）。光探測器解調后還原了振動波的信號,此信號基本上是體現了事件的頻譜,經過與已有的事件庫頻譜對比可以分辨出振動源的類型,比如,人工挖掘譜、機械挖掘譜等。從而實現了對入侵事件的智能識別。

入侵事件定位,從Tx發出Rx接收為T₁時刻,事件A調制接收信號;系統同從Rx向Tx發出信號T₂時刻,事件A調制接收信號,計算T₁與T₂的時間差,即末端定位事件發生位置。即Rx干涉信號比Tx干涉信號多走了末端的2倍距離2L,經過計算,即可定位事件具體位置。

從Tx發出Rx接收的調制接收信號,完全與實際振動單調一致,也就是說可以還原事件。只要有事件庫,對比即可判斷發生的事件。

系統連接示意圖

    光纖振動直線型通過采集光纜中三根光纖上的微振動信號,來監控該光纜的安全狀態,單向監控可以達40km的長度。

設備介紹

直線型光纖振動預警系統包括:主機、連接光纜、傳感起始箱、傳感終端箱、應用軟件五部分組成。

1.主機是一個4U標準機箱,能感應長距離光纜上所有的微微小震動,及計算定位,定位精度在±20米,并轉換成報警信號供電為交流220伏特功耗小于300瓦。(工控機除外,隨用戶要求配置)

2.連接光纜是連接主機與傳感起始箱的紐帶,一般是從機房到數據光纜很近的距離。

3.傳感起始箱是監視光纜的起始位置,它是一個無源的箱子。

4.傳感終端箱是一個無源的光學盒子,用于將相干的光信號回傳,可以置于野外。

5.應用軟件是設備的人機交互界面,用戶提供好光纜的地圖及路由圖即可實現7天24小時全程監測了,任何形式的觸動光纜、或者光纜周邊有大型的施工都可以實時的監測到,通過模式識別進行報警;系統同時可以過濾掉風雨雷電等自然噪聲出現的虛警,或者正常事件,例如橫穿馬路的光纜,時時有汽車經過,這樣的信號經過處理后就不報警。但是這段路有挖掘的低頻信號出現時,系統還會報警的。

工作技術參數

系統特征優勢

★光纖領域的核心技術，是未來安防技術發展的主流方向；

★實時、長距離、可監測40km；

★全天候監控7*24 小時地連續工作15年以上；

★具有獨特的定位功能，定位精度在 ±20米；

★采用獨特算法探測率極高：單次觸發（觸摸光纜、人工挖掘、機械施工等）的探測率＞99.7%，多次觸發的探測率=100%；

★即時告警：系統的報警響應時間小于2秒；

★系統具有AI學習機制：安裝校驗后，經過‘訓練集數據采集’與‘盲測’，建立了事件數據庫，（虛警）誤報率小于1%；

★性價比高，可利用現有同溝光纜，傳感光纜可直接埋在管道周邊，與標準的單模光纜兼容；

★采用無金屬專用光纜作為分布式傳感器，無任何信號輻射，與電磁、射頻、無線信號、高壓靜電場等各種信號場互不干擾；

★抗干擾能力強，能排除自然界干擾，如：雷擊、暴風雨、來往車輛震動、飛機起降等；

★性能穩定，耐腐蝕，在干燥、潮濕和水下等多種環境中使用；

★可靠性高，所有室外部件均為無源器件，可做到免維護；

★施工的可操作性：采用無源器件，施工簡便，無需另外敷設電源，光纜布線只要按照通信光纜的施工標準即可；

★系統設置方便靈活，可根據用戶實際情況和要求進行調整；

★產品兼容性好：本系統可與任何第三方的監控設備進行互聯，實現報警功能的聯動；網絡連接能力：系統提供網絡接口，可與局域網進行連接，實現遠程監控；

★操作簡單化：系統界面圖形化，易于掌握與操作，經過系統培訓即可上崗。

振動光纖預警系統，真正實現對防御對象的長距離、全天候、高效能的安全防御與管理。