光纤周界防入侵系统解决方案

1 光纤振动周界报警系统的适用优势

1.1 光纤振动周界报警系统的性能优势

●技术先进性

光纤周界安防技术，是当今世界范围内的周界安防技术。该技术崛起于本世纪初，目前，它广泛的用于很多的行政机构、军事基地、机场以及其他具高端安防需要的场所。尤其对于长距离、大范围的周界具有与生俱来的良好适用性；智能化的行为模式判别，可根据客户需求定制不同级别的报警需求响应，系统预警或实时告警，可排除飞鸟、小动物等各种干扰因素，在各种气候条件下均能稳定良好运作。不同区域可实现入侵、逾越方向判别；与视频监控、声光告警可进行实时联动，误报、漏报率低;

● 防区无源，能耗低，绿色、清洁、环保

布设于防区内的传感、通讯元器件均为无需能源供给的光缆，除安置于监控室内的监测终端需外接220V交流电，运行能耗300W左右的系统主机外，整套系统无其它能耗，整个防区无需电力供给。光纤、光缆性能稳定，耐腐蚀，无论是潮湿高温还是干燥寒冷的气候环境，甚至水下等多种环境中均能长期使用，绿色、清洁、节能、环保。

●自由布设，隐蔽、和谐、美观

像根植周界区域内的传感神经，可自由、隐蔽的布设于围栏、围墙等既有围界上，也可进行隐蔽地埋，并可进行水下布设，不受地形、环境限制。本技术系统对于人员无伤害性，体现了当前技术安防设备监控为主，尽量减少附带或意外伤害性的目标。与和谐友好的环境氛围融为一体，符合建设和谐社会、平安城乡的内在要求。

●本质安全性

系统采用防区无源的工作方式，本身无任何电磁干扰或电磁辐射，除位于室内的监测终端外，整套系统使用的全部为非金属器件，不产生任何电火花。由于光纤本身不导电，所以它不会受到雷电、静电等的破坏。传感光纤不发射，也不接收以下信号： 电磁信号，雷达信号，无线电信号，高压静电信号。与动车段周界附近的建筑设施以及覆盖的无线通讯信号均无干扰。

●各种入侵行为均可实时有效监测

围栏、墙体的攀爬、翻越、破坏行为；地面、地下的挖掘、钻探行为；擅入布防区域的踩踏、走动行为；设防水岸的侵入行为；等各种干扰行为均能实时有效进行监控。

1.2 光纤振动周界报警系统与周类产品的性能对比

2 光纤振动周界报警系统介绍

2.1 系统介质定义

系统选用光纤/缆作为布设于防区内传导和传输的二合一的元件，包含用于通讯传输的通讯光纤和周界入侵振动的传感光缆。

●光纤的定义

光纤即光导纤维，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具，纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，芯的直径约为是8μm~50μm， 细如发丝，无色透明。光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多，常被用作长距离的信息传递。

●光缆的定义

光纤经由几层保护结构包覆后的缆线即被称为光缆，分为光纤、缓冲层及披覆。光纤外层的保护结构可防止周遭环境对光纤的伤害,如水,火,电击等。

2.2 系统简介

光纤振动周界报警系统，采用光纤（光缆）作为传感传输二合一的器件，通过对直接触及光纤（缆）或通过承载物，如覆土、铁丝网、围栏等，传递给光纤（缆）的各种扰动，进行持续和实时的监控，采集扰动数据，经过后端分析处理和智能识别，判断出不同的外部干扰类型，如攀爬铁丝网、围墙，设防区域的行走，挖洞开墙，以及可能威胁光纤（缆）承载物的破坏等，实现系统预警或实时告警，从而达到对侵入设防区域周界、以及内部核心区域的威胁行为进行预警监测的目的。

2.3 系统构成

光纤振动周界报警系统是南京昕天卫针对目前安防产品存在灵敏度低、定位精度不高、测量距离短的现状，专门开发的具有国际水平的高性能分布式光纤振动测量设备。它是一款长距离、高分辨率、可以检测多重事件并对振动类型实现模式识别的智能光纤传感监测系统，包括监测仪FS-2050，以及地理信息系统（GIS）、视频监控、模式识别等系统处理软件FS-5725，通过监测光纤沿线的振动及数据分析，可以发现潜在的威胁，实现提前预警。

系统框图如下所示：

2.4 工作原理

光纤振动周界报警系统的基本原理是，激光器发射出一系列的激光，经过耦合器后分成两路，其中一路为探测光，另一路为参考光。探测光通过脉冲化，输入到被测光纤中。由于光纤的不均匀性，光脉冲在光纤内产生背向散射光，背向散射光将回到注入端。此时参考光与散射光进行相干接收，产生拍频（频率与声光移频时所加的频率相同）信号，通过解调该信号在外界某点有振动时的能量变化，进而掌握被测光纤外界振动情况。本产品通过处理偏振的干扰，实现了多点入侵的识别。通过与本地光的相干检测，实现了大动态范围，增加了探测距离。

2.5 系统功能

●多点同时检测：可以同时检测多点振动，并进行报警；

●振动探测：可以监测常见的入侵行为，如攀爬、破坏围栏、墙体打洞穿越、掘地入侵等；

●模式识别：可以通过模式识别判断振动是否属于入侵行为；

●报警功能：能够对各种入侵行为产生语音警告和声光报警；

●电子地图：以GIS系统为基础，可以对入侵行为进行快速定位和跟踪；

●视频监控：只要有入侵行为发生，系统可以调动近的监控系统，对入侵事件进行确认；

●报表统计：系统可以对各种入侵行为进行管理，提供报表统计功能，并可以对历史事件进行追溯。

2.6 系统特点

与传统的监测系统方式相比，光纤振动周界报警系统有如下几点突出优势：

●全光纤：探测及传输皆为光纤，抗电磁干扰强；

●实时性：系统可以24小时在线实时监控；

●耐腐蚀：可埋设在潮湿、水下等多种环境中长期使用；

●隐蔽性：系统可采用隐蔽地埋方式安装，不易被入侵人员发现，避免被破坏和跨越失效；

●连续性：光纤的每一个点都是传感器，全程连续监测管线，不留死角；

●无源：光纤是无源介质，不需要供电；

●安装方式灵活多样：可采用紧贴围栏管道或围墙敷设、隐蔽地埋等方式。

3 设计方案（案列）

3.1 系统方案

根据周界实际情况，建议将光纤振动周界报警系统主机FS-2050安装在办公楼里。传输和传感二合一光缆一端接入主机，另一端引出机房，采用地埋或架空方式引到车辆出入口。然后沿着出入口围墙、护栏、大门围墙、大门、大门围墙到车辆出入口的另一侧，完成整个周界的振动传感光缆的布设，如下图中的红线所示。与此同时，光纤振动周界报警系统可与架设在周界上的视频监控系统实现联动。系统对初始扰动信号进行告警，并通过智能识别算法，识别扰动信号为设防区域的触碰、散步等非恶意行为，还是攀爬、翻跃等恶意扰动行为。当识别为恶意扰动行为后再行报警。并联动视频监控、声光告警等设备。

作为周界入侵探测器的光纤振动周界报警系统，通过标准协议接口，将主机内产生的与告警相关的TTL信号输出转换成干结点输出，并与视频、声光等设备进行联动，从而实现有效的系统联动报警。

4 光纤振动周界报警系统施工方案

4.1 围墙布设方式

为了有效检测有害入侵，可以将振动传感光缆按S型曲线布设在围墙的顶部，如下图所示。每隔0.5米安装一个带水泥钉的卡箍。当有人攀爬围墙时，不论有没有接触到光缆，系统都能有效地感知攀爬造成的振动信号，进而产生告警。

4.2 围栏布设方式

相对围墙而言，围栏造成的振动量要大，因此只需沿着围栏2/3高度铺设一条直线就可以完成围栏周界的布防。施工时需要每隔0.5米用防紫外线的尼龙扎带扎紧并将光缆拉直。

4.3 出入口布设方式

为了不影响出入口人员和车辆的出入，振动传感光缆经过出入口时宜从地下串管通过。建议用4CM的镀锌钢管，以保证车辆的辗压不会伤害到光缆。施工顺序是先挖出20CM深、10CM宽的槽，然后埋入钢管，再灌浇水泥到与地面平齐。将光缆穿管而过。

4.4 传感光缆布设注意事项

（1） 传感光缆牵引至系统主机控制室内一端需预留至少10 米，以便光缆与尾纤的熔接。

（2）传感光缆接头处（或断点处）的两头需各预留至少10 米光缆，以便传感光缆能在地面上正常熔接。

（3） 传感光缆的弯曲半径不允许小于150mm。

（4） 传感光缆安装前，应核对光缆长度，光缆或其接头要避开交通要道和其它障碍物。

（5） 铺设传感光缆前后，应对光缆外观进行检查；光缆应无破损。

（6） 传感光缆接续盒和接头包必须妥善固定。

（7） 从汽车上卸载传感光缆需要注意保护光缆完好。卸载光缆时，严禁堆放，严禁直接将光缆从高处垂直滚落下来，防止强烈冲击光缆，造成损坏。

（8）传感光缆施工和布放定位时，不得弯折及形成90º 直角弯。光缆的弯曲半径应至少大于150mm，切忌光缆严重弯曲导致打“死扣”。

（9）传感光缆的布置请参照上述施工方案，施工应在昕天卫指定的工程师的指导下进行。