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周界安防 航天智能光纤入侵报警系统

◆ 产品介绍


 一、        应用背景
当今,恐怖组织和恐怖分子活动日益频繁、人口流动急剧加大,社会不稳定因素不断上升,因此,国家安全和国民财产安全的防卫任务与压力日益加重,使我国和谐社会的建设也面临极大的挑战。由此,为国民经济单位自身安防体系能否“防破坏、防入侵、防意外”并实时监控预警提出了更高要求和更大考验,这其中,周界入侵报警防护作为第一道防线,其是否有效决定了能否最快速度地发现不安全因素、最大限度地降低不安全系数。
 
二、        系统介绍
航天智能光纤入侵报警系统是利用激光、光纤传感和光通信等高科技技术构建的安全报警系统,是一种对威胁公众安全的突发事件进行监控和警报的现代防御体系。它是基于分布式光纤传感技术应用于周界监控防护的新系统,以特种振动光纤作为感应单元,对直接触及或通过承载物(如覆土、铁丝网、围栏等)传递给振动光纤的各种振动,进行实时、持续的监控,采集数据经通讯光缆传递给后端主机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、按压围墙、禁行区域的奔跑或行走,以及可能威胁周界建筑物的破坏、机械施工等,实现预警或实时告警,从而达到对侵入警戒区域周界的威胁行为进行预警监测的目的。
系统示意图如下:
 
系统主要分为“防区”和“主机”2大部分。防区采用光纤(或光缆)埋设于地下,或者简单地敷设  在监控区域周界的篱笆、围栏上,对各种进入周界的侵入行为进行全天候、24小时不间断的实时监测。当有人接近、踏过或穿越光纤时,即便是最轻微的动作,也会对光纤产生扰动。对于直径为数十微米(零点零几毫米)的光纤芯和其中通过的波长为微米量级的光信号而言,这种扰动必然导致光信号传输发生变化。这就是弹光效应。信号以光速传输至远端的系统主机,通过复杂的计算和分析,可以将这种光信号的变化还原为扰动信号,如脚步和语音,从而对侵入行为做出判断。
  
该技术的优势还在于,只用光纤便实现了传感、传输和定位,同时,从技术原理上消除了温度影响,这对于系统长期稳定使用和监测昼夜温差较大的地区,是很大一个优点。而国外最先进的类似技术,需要三芯光纤,而且还需要温度补偿机制,这就造成了施工复杂程度、维护便利性和可靠性的不足。因此,该技术是领先于国外类似技术的一大创新,代表了目前国际上最高的周界安防技术水平。
 
三、        性能特点
该系统领先的技术原理,保证了工程实施和应用的便利性。其与传统安防系统相比,先进之处在于:
•户外铺设件无源设计,不受天气、温度和季节的影响(适用温度-40°C~70C),可用于易爆易燃场所,也可通过池塘、湖泊、河流,能大范围应用,并保证长期稳定可靠使用,节能环保。
•全光纤非金属结构,无电磁辐射、无电火花,耐腐蚀,安全系数高,较之其他基于金属或电传感器的安防设备,极大降低了维护率。光纤器件隐蔽美观。
•智能化系统,模式识别功能。系统软件采用自适应算法,能根据具体区域环境情况不断优化各项参数,排除自然界干扰,对非危害性环境干扰如雷鸣、鞭炮、汽车鸣响、雨声等进行识别,做出无害判断;还能识别走路、攀爬、触摸、挖掘等侵入行为并判断报警,显著降低误报、漏报率;用于高级别防范场所,对侵入行为漏报率几乎为0。
•主机界面,采用直观的电子地图直接标注侵入地点并说明侵入行为,结合图形化界面和联动视频,操作简单,便用操作员使用。
 
•采用数字光纤网络,集侵入信号检测和数据传输于一体,同一主机可管理多个单独周界区域。
•信号处理还原功能,对高危地区实施无源语音监听和记录。
•围栏、地铺多种布设方式满足各类环境使用,并可构建逻辑识别功能,判断侵入/逃逸行为。
•采用标准协议和接口,可融合视频、门禁、灯光控制和其它传感监测设备,构建联动立体防护体系。
•安装调试方便,采用普通通信光缆安装手段即可铺设整套系统。
 
四、        对比分析及参数
        多年来,传统的周界安防解决方案(红外对射方案、视频监控方案、微波对射方案、泄漏电缆方案、振动电缆方案、电子围栏、电网等)为社会平安保障做出了应有贡献,但受一些客观技术条件等因素所限,还存在着一些共性或个性不足,具体如下:
        红外等传统方案,防护等级较低,对于蓄意侵入者而言,很容易跨越或规避;同时易受地形条件的高低、曲折、转弯、折弯等环境限制,而且它们不适合恶劣气候,容易受高温、低温、强光、灰尘、雨、雪、雾、霜等自然气候的影响,误报率高;
        泄露电缆和振动电缆报警属于电缆传感,传感部分都是有源的,系统功耗很大;电子围栏、电网等方案又有一定危害性。上述方案可监测的距离较短,单位距离成本高,在需要进行长距离监测的情况下,系统造价高昂。且传感器单元的寿命较短,长时间连续使用,维护成本较高;
        干扰机会增多(电磁干扰、信号干扰、串扰等),灵敏性下降,误报率、漏报率上升等;
        对于大范围监控,以上传统方案结构复杂,容易受到破坏,影响或停止正常工作。
        综上可见,基于电传感技术的传统周界安防解决方案受自身技术条件限制存在诸多功能缺陷,而新时期的周界安防系统要能够对各种入侵事件及时识别响应,且须具有大范围监控、长距离传输、低能源依赖性、高环境耐受性、抗电磁干扰、抗腐蚀等特性。
航天神舟智能光纤入侵报警系统性能参数:
工作原理
白光干涉
应变感应方式
绝对测量
主机工作电压
220V AC
功耗
20W
响应时间
不大于2S
振动监测加速度范围
0.0001g~100000g
振动监测频率响应
1~100kHz
无中继最大监测范围
0~75km
系统灵敏度
可调整千分之一,每个防区内一致,
联动接口
TTL、干节点及各类通讯协议
预警方式及时间
直接预警,可编程调整
光纤类型
单模单芯
工作温度
-40~+70℃
温度影响
完全消除
工作湿度
0到90%
光纤类型
单芯单模
单防区最长
30km(推荐为100~300米)
最大拉伸力
1000N
最大弯曲半径
50mm
语音监控方式
实时语音聆听
 
对于各种光纤安全监控开展的技术研究中,目前国际上开发出的能够投入使用的先进技术包括美国和澳大利亚的产品。而我们开发推广的系统在工作环境和适用性、定位精确等几个方面都优于其他系统,对比如下表:
技术对比
航天产品
澳大利亚产品
美国产品
其他
工作原理
白光干涉
偏振态变化
偏振态变化
MZ干涉
监控距离
120公里
50公里
60公里
60公里
定位精度
30米
50米
50米
50米
温度影响
不受影响
温度补偿
温度补偿
温度补偿
偏振态影响
不受影响
影响
影响
影响
占用光纤
1条(1芯)
3条(3芯)
2条(2芯)
2条(2芯)
灵敏度
可调
不可调
不可调
不可调
数据库
具备
不具备
不具备
不具备
语音监听
安装
方便
复杂
复杂
不详
维护
与光缆通信维护同
需要特殊手段
需要特殊手段
不详
知识产权
完全国产
澳大利亚
美国
不详
 
 五、        功能描述
可以想像,漆黑的夜幕中,歹徒入侵过程中无意地触及、拉动了布设在周界上的振动光缆,在极短的时间(约3秒钟)内周界照明灯突然开启,现场的警灯闪烁、警笛鸣响;摄像机和录像机监视和记录下了歹徒入侵的实时图像,广播喇叭中也传来了保卫人员劝退的声音,入侵歹徒会在这种预料不到的、突变的环境中惊慌失措。如果歹徒退出周界弃身逃跑,达到了防范的目的;如果歹徒越过周界继续深入机场的纵深,保卫人员也可根据闭路电视监控图像,调集值勤的警力出警和处警,将入侵(逃逸)歹徒抓获,同样可以达到防范的目的。
通过不同形式的周界防区设计、不同层次的布设架构,航天神舟智能光纤入侵报警系统可衍生出,适合于不同防护级别的多种光纤安防系统,可广泛应用于军事阵地、监狱、仓库、别墅区等重要设施的安全监控中。
 

 

 

 

 

   
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