[实用新型]一种三维立体交叉防护的新型光缆安防系统

说明书

技术领域

本发明属于监控技术领域，具体涉及到一种三维立体交叉防护的新型光缆安防系统。

背景技术

安全防护监控系统主要的任务之一就是实时识别各种周界入侵事件。

光缆围栏代表目前最先进的安防技术，通过传感光缆对围栏周界异常微扰的感知进行模式识别，从而可判断是否有入侵行为发生并精确定位入侵位置。传感光缆是用于感知入侵者存在或者感知所述的围栏否被破坏的传感器，传感光缆与信号接收器相连接，将其采集到的信号及时输出给所述的信号接收器。计算机通过分析信号特征判断是由入侵者引发的，还是风雨鸟兽等自然环境因素导致的扰动，然后决定是否发出警报。光缆围栏具有较长的监控范围，监控距离可达几十公里，并且具有定位精确、灵敏度高、可靠性高、抗干扰能力强、适应性强、抗电磁干扰等优点，可以监控边防线、重要大型建筑群等。

常见的光缆围栏系统的传感光缆一般是安装于围栏的网格上。网格可放大入侵信号，因此不需要直接触动光缆，而被传感光缆感知。对于一些安防级别规格较高的重点机密设施，要求光缆围栏系统具有高灵敏度的同时，还要保持很低的误报率。而对于干扰因素较多的安装环境，漏报率与误报率很难同时兼顾。例如：机场周界安防面临着防护范围广(通常10-20公里周长)、干扰多(飞机起降、风雨等)、人流量大、要求高(不允许出现任何意外)等特殊情况。同时，上述安装方法很容易被人注意，从而被入侵者设法避开或被破坏。入侵者可能故意触发报警然后迅速离开，误导安防人员，或先期破坏光缆并离开，事后在光缆修复前再次入侵，或干脆通过直接挖掘地道侵入，完全避开地面上的所有入侵报警系统。

如何能够同时兼顾漏报率与误报率、同时兼顾地面与地下入侵、兼顾安防系统的隐蔽性与抗破坏能力，以提高系统的稳定可靠性及生存能力，保护机密要害设施免于入侵破坏，具有很重要的意义。

以传统的光学闭合回路干涉环为例，激光器发出的光经2x2耦合器分顺时针和逆时针两个方向进入光学闭合回路，经过扰动信号感应光纤及2x2耦合器再汇合到探测器形成干涉信号。任何扰动施加到光学闭合回路上，都会引起传播光的相位的变化Φ(t)，而这个变化到达探测器的时间差由扰动发生在光学闭合回路上的位置和光学闭合回路的长度决定。时间差越大，探测器探测到的干涉电流变化越大

I(t)＝I₀(2-2cos(ΔΦ(t)+Φ₀))，

上式中ΔΦ(t)＝Φ(t-t₁)-Φ(t-t₂)，L为光学闭合回路的长度，x为中扰动点顺时针方向到2x2耦合器的距离，L-x为光学闭合回路中扰动点逆时针方向到2x2耦合器的距离，c为光在光纤中传播的速度，I₀为无干涉时探测器从耦合器的一个输出端接受到的光强，Φ₀是初始相位差，2x2耦合器将带来π的相差。

假设t＝0时施加于传感光纤上的扰动发生于x处；探测器将在扰动发生后时间点观测到相干信号的变化，而另一探测器将在时间点观测到相干信号的变化。计算出(t1-t2)后，扰动发生的位置可由x＝(L-c(t₁-t₂))/2求出；同时，扰动发生位置的信号特征可以通过高速数据采集设备实时获得I(t)，然后通过特殊的信号模式识别算法来进一步解调出扰动信号的相位变化ΔΦ(t)。

发明内容

本发明的目的在于采用分布式光纤传感技术，提供一种三维立体交叉防护的新型光缆安防系统，能够同时兼顾漏报率与误报率、同时兼顾地面与地下入侵、兼顾安防系统的隐蔽性与抗破坏能力，以提高系统的稳定可靠性及生存能力，解决上述背景技术中提出的问题。

具体而言，本发明所采用的技术方案是：

1.一种三维立体交叉防护的新型光缆安防系统，用于周界围栏的入侵报警防护，其特征在于：把#1感应光缆用扎带捆绑在围栏上；#2感应光缆与#3感应光缆(分别呈Ω型埋在围栏的内外两侧的地下，其下方垫以土工格栅，埋地的感应光缆用扎带固定在土工格栅上，土工格栅与土层之间是碎石层；埋地光缆上方用一层草加以掩盖，以增加隐蔽性；#1～#3感应光缆附近环境变化产生的震动信号，对光纤中的激光信号进行调制，调制后的光学信号通过光缆本身传回到监控室内的信号分析识别主机系统，通过解调算法得出的信号，经过预设的相互间的逻辑关系进行交叉识别对比确认后，产生相应的报警信号提醒工作人员。