周界安防解决方案 Perimeter security solutions

光纤周界安防监控报警系统主要采用了分布式光纤振动探测技术,它是一个复杂的集成化系统。在该项技术研发中,跨越光纤通讯、信号与系统、微电子、光学、物理学、材料科学、计算机等多个学科,涉及光路设计、电路设计、软件编写、精密仪器加工、计量测试等多个技术领域。


光纤振动探测技术利用光的干涉现象。当某处光纤受到外界扰动时,光干涉现象中的参量将发生变化,通过高速信号采集与数据处理技术,准确的定位发生扰动的位置并给出实时的报警信息。以普通通讯光缆本身作为传感设备,可以检测一根长达几千米到几十千米的光纤的振动情况和应变,空间采样间隔仅1m,检测周期可达秒级。光纤周界安防监控系统采用光纤作为传感器,在周界区域内对外界的入侵行为进行“感知”并获取这种入侵扰动,通过目标特征识别的方法判定该种扰动的类型,最终确定有害侵入行为,通知管理人员实现安全监控。技术的主要包括了光纤对外界扰动的感应(光弹效应)、振动信号的提取(激光干涉)、振动信号的提取(信号处理)和系统的定位(分布式振动定位技术)。光纤周界安防监控报警系统的感应部件为传感光缆,通过对其触碰、挤压、和振动的快速感应可以对其触发行为进行监测。传感光缆能够保证正常使用而不受外界气候和恶劣环境的影响。当光信号输送进光纤时,系统软件探测器会处理接收到的光信号的相位,当传感光缆受到触碰或振动的干扰时,光信号的传输模式就会发生变化。光纤中传输的光正常状态及受干扰状态传播方式的图形比较如下:
 

 
 

光纤在受到外来触碰、振动、或挤压会导致形态干扰而产生光信号相位的改变。系统软件接收器对相位改变进行探测,可探测干扰的强度和类型,并对探测到的信号进行处理,判别干扰是否符合触发“事件”的条件,并对干扰对象准确定位,从而对可能造成破坏的外部威胁进行提前预警。光纤周界安防监控报警系统基本特性:

长距离无源监控、防雷、防火、防爆、防侦测,抗干扰;

长距离定位算法;

施工简单,系统安全可靠,易维护、成本极低;

可直接利用单模通讯光缆中的一芯进行周界安防测量,无需敷设专用光缆。

光纤周界安防监控报警系统总体结构:

针对燃气站周界安全监测的特殊性,特建立光纤围墙周界安防监测系统;必要的时候,可以联动视频摄像头、扩音喇叭、喊话系统、短信模块等辅助设施,各子板块与光纤围墙周界安防主系统相结合,达到系统零误报、无漏报、报警后可及时响应等效果。视频监控子系统、短信报警、声光报警系统等各类报警子系统与光纤围墙周界安防报警系统联动,一旦发生翻越报警,声光报警系统将自动发出声光报警警示,视频摄像头自动切换到入侵点,进行图像抓拍,同时启动录像存储,并把系统报警数据发送到安防人员手机上,提示安防人员做出下一步处理方案。光纤围墙周界安防翻越监测系统,主要是由光纤周界安防监测主机以及探测光缆组成。光纤周界安防监测主机主要通过铺设在围墙顶部的光缆的一芯,来达到围墙防翻越的监测效果。

光纤周界安防报警系统监测侵害事件过程

事件发生:由探测光缆感知翻越事件的发生;

信息获取:光纤监控主机获取分析事件详情;

信息输送:由监控主机通过自带网络接口传输信息并报警联动;

图像呈现:系统发出地图点位信息,视频监控系统将事件图像推送到显示屏上。

光纤周界安防报警系统组件

1、监控主机

监控主机由光源模块和光路转换模块组成,是整个光、电路系统硬件核心部分。光源模块采用了高性能激光器和智能化的控制电路保证其长时间稳定工作。光路转换模块使用微弱光信号检测及线性放大技术实现光电转换。

2、数据处理平台

数据处理平台采用主流Intel双核处理器核心,配置有高精度数据采集卡,集系统的数据采集、分析处理及操控等功能。应市场资源优化需求,本系统以嵌入式结构,开发采集与运算平台置于主机内部,集成运算。

3、系统软件

软件主要包含系统状态,告警处理,统计分析,监控站点管理,用户管理等功能界面,用于系统的操作控制及显示查询。

4、传感光缆

既作系统的信号通信传达,又作干扰点位的传感探测。光纤中传输的光,以极高的光速传递,保证了信号响应的实时性,不带电,使用安全,可用于易燃、易暴场所。

系统技术特点及优势

光纤周界安防监控报警系统相比于其它类似技术有着非常明显的优越性:

测量距离远:探测距离可达15km,并能精确定位入侵点。

连续分布式测量:可实现多点多事件同时监测,且互不影响。

灵敏度高,精度高:系统参数根据环境配置,可直接使用标准通信光缆,监测区域根据现场划分。

反应迅速:10KM单通道扫描周期低至0.2s。

丰富的模式识别:后台模式识别,经过模式分析准确判定入侵事件。

漏报,极低误报:可在风雨、雷电等危险及恶劣环境中使用,抗误报性强,系统经过多轮高低温,交变湿热的环境测试,以确认适应各种恶劣环境。

灵活性:采用定位型原理,系统空间分辨率高;并且防区可通过软件进行任意设置,无需重新施工。

电磁绝缘性极好,不受电磁干扰,本质防雷:系统使用的感温光纤其材质是石英,完全绝缘,不受雷击影响;光纤中传输的激光脉冲的频段远远高于电磁场的频段,完全不受电磁干扰,因此即使在强电磁场环境下工作也完全不受影响。

本征安全可靠:系统使用的光纤,完全不会产生电火花,光纤中传输的激光脉冲平均功率很低,即使光纤断裂,也不会产生任何危险。

施工简单,维护方便:系统使用的铠装光纤,有极好的抗压抗拉强度,施工方便简单,在使用过程中很难出现问题,即使出现破坏,经专业人员重新熔接后便可恢复工作。

高度智能化,轻松实现无人值守:系统在检测到异常时可以通过短信和互联网将报告发送给直接负责人。开放性设计,便于数据管理及现场控制。

高可靠性,低成本:不同于视频监控和电子围墙等技术,布设于地面、地下或围墙的探测光缆目标不明显,不易被恶意破坏;且可设置双层防护光缆,可实现入侵方向的判别,同时若有一层光缆被恶意破坏,另一层还可继续进行安防探测,且双层防护并不明显提升安防成本。

燃气站光纤周界安防报警系统实施方案

探测光缆的敷设方式

围墙顶部光缆探测目标:传感光缆安装于围墙顶部,在人员攀爬翻越围墙时触碰振动到光缆时,即可进行定位报警,并可视频以及声光联动。在安装探测光缆时,需每隔10米左右在围墙顶部安装钢筋,然后用钢丝把钢筋进行连接,便于光缆的铺设固定。

其探测光缆安装方式:

1、光缆安装绑扎于围墙顶部,光缆固定的位置高于围墙最高点25公分;

2、光缆按照直径约为50公分绕圈前进,如下图:

先进的抗误报解决方案

我公司的ATFPS光纤周界安防监控系统,针对一些干扰源的存在,如刮风下雨、鸟落至光缆上,为防止误报,特从多方面技术领域着手,大大降低了系统误报的出现:

1)优化的系统软件结构

采用复合软件架构,在传统光纤周界技术对光缆的振动幅度、频率等信息基础上加入对光缆的自身运行状态、相位信息、空间尺度信息、波长漂移等进行符合分析。系统对光缆环境的自行调整,实现了对可能引起误报的环境因素及信号的排除。

改进系统信号模式识别

对特定应用环境及光缆型号应力应变特征,对应的外部信号响应建立模式识别库,消除了以往光纤周界安防技术仅对外部信号的识别模式的区别。

先进的抗误报光缆布艺及算法

围墙顶部的铺设是为了监测防止不法人员翻越围墙,进入燃气站内部,危害燃气站安全,保证燃气站内部财产安全。

视频监控系统

频监控系统介绍

摄像机的监控范围大小、视频采集质量将影响整个视频监控系统的质量,应结合燃气站实际监控需要选择合适的产品和技术方法,保障视频监控的效果。当周界安防系统监测到围观异常状况时,报警主机会及时把数据输送到视频监测主机上,并及时把该点的画面推送到监测界面上。

监控点配套安装

(1)支架安装

燃气站摄像机应根据所需监控的范围、角度、场景以及现场条件来选择安装方法。出于燃气站安全因素及施工条件考虑,以支架安装为主。

支架安装应按以下原则:

摄像机支架的选择必须满足荷重要求,同时具备防锈防腐功能。

安装应牢固,不得歪斜,制作要美观。

不具备条件可利用原有水泥杆配套U型抱箍安装摄像机。

(2)补光灯

对于采光条件比较差的场所,以及夜晚低照度环境下的监控需要,为了保障监控质量,需要在监控点配置补光灯,在监控现场环境及设备时开启周围的灯光。因需要控制的点位较多,可通过IP摄像机就近输出开关量控制补光灯。通过平台软件,可在主站控制现场任意灯光。

视频监控联动界面

(1)监控功能

1)、多画面显示实时图象,1/4/9/16等画面格式。支持多画面轮巡功能。

2)、授权用户可以非常简单的使用客户端系统实时观看现场视频。

3)、本地录像:可以根据设定的录像时间自动录像或是接收视频服务器的报警信号作报警录像。

4)、分镜头录像功能:可按镜头为单位设置录像保留时间。

5)、串口调度功能:即前端设备可定时自动回位功能。

6)、图像抓拍功能:可以对正在监视或正在回放的图像抓拍。

7)、录像回放功能:授权用户可通过网络检索回放设备任意时间的视频文件。并支持录像文件下载到客户端本地的功能。

8)、报警联动功能:系统能与周界报警系统、消防报警系统及监区内其它弱电子系统通过接口连接,实现报警与监控图像实时联动。

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