基于光纖傳感技術(shù)的安防監(jiān)控系統(tǒng)
基于光纖傳感技術(shù)的安防監(jiān)控系統(tǒng)
（一）工作原理
光纖不僅可以用于信號(hào)傳輸，還可以作為安全防范應(yīng)用中的傳感器。當(dāng)光纖傳感器受到外界干擾影響時(shí)，光纖中傳輸光的部分特性就會(huì)改變，通過(guò)配置特殊的感測(cè)設(shè)備，經(jīng)過(guò)信號(hào)采集與分析，就能檢測(cè)光的特性（即衰減、相位、波長(zhǎng)、極化、模場(chǎng)分布和傳播時(shí)間）變化。通過(guò)檢測(cè)光的特性變化，使得許多事件和狀態(tài)的測(cè)量得以監(jiān)控，這些事件包括：張力、位移、損壞、破壞、振動(dòng)、沖擊、聲波、溫度、負(fù)載等。通過(guò)報(bào)警控制器的特殊算法和分析處理，區(qū)分第三方入侵行為與正常干擾，實(shí)現(xiàn)報(bào)警及定位功能。
（二）核心技術(shù)
1、移動(dòng)和震動(dòng)感應(yīng)器
該傳感器應(yīng)用光相移檢測(cè)器專利技術(shù)，可以檢測(cè)光纜受外界的干擾情況。傳感器中的相干激光器向多模光纖發(fā)射連續(xù)激光波，激光傳到光纖的末端后由一個(gè)終端單元反射回來(lái)；若光纖沒(méi)有受到外界的擾動(dòng)，則光檢測(cè)器將不對(duì)反射波產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)；如果光纖受到外界擾動(dòng)，如：震動(dòng)和移動(dòng)等，則光的特性產(chǎn)生變化，變化量則取決于光纖受外界擾動(dòng)的強(qiáng)度，其振幅和頻率同樣可以被檢測(cè)到，借助軟件工具就可將這些變化轉(zhuǎn)變成可識(shí)別的各種信號(hào)，進(jìn)而觸發(fā)報(bào)警。
該傳感器通常用于區(qū)域報(bào)警或通道報(bào)警類(lèi)的安全保障系統(tǒng)，適合于分區(qū)域和短距離周界報(bào)警。
2、微應(yīng)變/定位傳感器
微應(yīng)變傳感器基于“干涉檢測(cè)”原理。為了檢測(cè)微應(yīng)變，通常采用兩芯單模光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)。這兩根光纖組成了“干涉?zhèn)鞲衅鳌钡囊粋€(gè)臂，用相干激光器向其發(fā)射一束激光，若光纖沒(méi)有受到外界的擾動(dòng)，則光檢測(cè)器將不對(duì)反射波產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)；如果光纖受到外界侵?jǐn)_，如：運(yùn)動(dòng)、聲波和觸動(dòng)，則光的波形改變，并產(chǎn)生干涉圖像，光檢測(cè)器可檢測(cè)到這一波形變化，而且通過(guò)軟件可以分辯出事件的真實(shí)情況。
相干激光器發(fā)射是連續(xù)波激光束，光纖傳感器的頻率響應(yīng)范圍從1Hz至1Mz，通常情況下只需1 Hz至100K Hz。這項(xiàng)技術(shù)可以用來(lái)檢測(cè)動(dòng)態(tài)應(yīng)變，而響應(yīng)時(shí)間在毫秒級(jí)。
定位器技術(shù)可以與微應(yīng)變傳感器結(jié)合。一個(gè)典型的系統(tǒng)通常需要三芯光纖，兩芯用于微應(yīng)變傳感器，一芯用于定位，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離安全保障系統(tǒng)的定位報(bào)警功能。定位器技術(shù)是FFT公司的一項(xiàng)專有技術(shù)，并已獲得了國(guó)際專利。
激光器向光纖發(fā)射激光，激光分別通過(guò)“干涉?zhèn)鞲衅鳌钡囊粋€(gè)臂和裝有FFT專利技術(shù)的終端單元。為了精確定位，需要將光纖的長(zhǎng)度信息輸入計(jì)算機(jī)軟件中。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況將光纖長(zhǎng)度距離換算為實(shí)際距離，該系統(tǒng)根據(jù)使用環(huán)境的不同，系統(tǒng)的定位精度一般在±100米左右。
(三)光纖傳感監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
響應(yīng)時(shí)間： 瞬間
頻率響應(yīng)： 1Hz — 100KHz；
報(bào)警概率： 90%；
虛警概率： 5%；
監(jiān)控距離： 30 — 60KM/套；
定位精度： ±100米左右；
工作狀態(tài)： 全實(shí)時(shí)7×24小時(shí)監(jiān)控；
工作溫度： 20℃±5℃（主控機(jī)），
- 30℃ — +60℃（傳感器）；
傳感器類(lèi)型：無(wú)源、連續(xù)、無(wú)輻射、抗干擾；
濾波器帶寬：用戶可調(diào)；
檢測(cè)門(mén)限： 用戶可調(diào)，電平，幅度，頻率，持續(xù)時(shí)間；
報(bào)警門(mén)限： 用戶可調(diào)，幅度，頻率，持續(xù)時(shí)間；
報(bào)警靈敏度：用戶可自行設(shè)定；
光纖折斷報(bào)警；
預(yù)警功能；
(四)應(yīng)用領(lǐng)域
用于保護(hù)政府機(jī)構(gòu)、軍事基地、發(fā)電廠、泵站、大使館、機(jī)場(chǎng)、工廠、倉(cāng)庫(kù)、通信設(shè)施、港口、國(guó)界；石油天然氣管線，通信骨干光纜等。
Website: www.fft.com.au
（一）工作原理
光纖不僅可以用于信號(hào)傳輸，還可以作為安全防范應(yīng)用中的傳感器。當(dāng)光纖傳感器受到外界干擾影響時(shí)，光纖中傳輸光的部分特性就會(huì)改變，通過(guò)配置特殊的感測(cè)設(shè)備，經(jīng)過(guò)信號(hào)采集與分析，就能檢測(cè)光的特性（即衰減、相位、波長(zhǎng)、極化、模場(chǎng)分布和傳播時(shí)間）變化。通過(guò)檢測(cè)光的特性變化，使得許多事件和狀態(tài)的測(cè)量得以監(jiān)控，這些事件包括：張力、位移、損壞、破壞、振動(dòng)、沖擊、聲波、溫度、負(fù)載等。通過(guò)報(bào)警控制器的特殊算法和分析處理，區(qū)分第三方入侵行為與正常干擾，實(shí)現(xiàn)報(bào)警及定位功能。
（二）核心技術(shù)
1、移動(dòng)和震動(dòng)感應(yīng)器
該傳感器應(yīng)用光相移檢測(cè)器專利技術(shù)，可以檢測(cè)光纜受外界的干擾情況。傳感器中的相干激光器向多模光纖發(fā)射連續(xù)激光波，激光傳到光纖的末端后由一個(gè)終端單元反射回來(lái)；若光纖沒(méi)有受到外界的擾動(dòng)，則光檢測(cè)器將不對(duì)反射波產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)；如果光纖受到外界擾動(dòng)，如：震動(dòng)和移動(dòng)等，則光的特性產(chǎn)生變化，變化量則取決于光纖受外界擾動(dòng)的強(qiáng)度，其振幅和頻率同樣可以被檢測(cè)到，借助軟件工具就可將這些變化轉(zhuǎn)變成可識(shí)別的各種信號(hào)，進(jìn)而觸發(fā)報(bào)警。
該傳感器通常用于區(qū)域報(bào)警或通道報(bào)警類(lèi)的安全保障系統(tǒng)，適合于分區(qū)域和短距離周界報(bào)警。
2、微應(yīng)變/定位傳感器
微應(yīng)變傳感器基于“干涉檢測(cè)”原理。為了檢測(cè)微應(yīng)變，通常采用兩芯單模光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)。這兩根光纖組成了“干涉?zhèn)鞲衅鳌钡囊粋€(gè)臂，用相干激光器向其發(fā)射一束激光，若光纖沒(méi)有受到外界的擾動(dòng)，則光檢測(cè)器將不對(duì)反射波產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)；如果光纖受到外界侵?jǐn)_，如：運(yùn)動(dòng)、聲波和觸動(dòng)，則光的波形改變，并產(chǎn)生干涉圖像，光檢測(cè)器可檢測(cè)到這一波形變化，而且通過(guò)軟件可以分辯出事件的真實(shí)情況。
相干激光器發(fā)射是連續(xù)波激光束，光纖傳感器的頻率響應(yīng)范圍從1Hz至1Mz，通常情況下只需1 Hz至100K Hz。這項(xiàng)技術(shù)可以用來(lái)檢測(cè)動(dòng)態(tài)應(yīng)變，而響應(yīng)時(shí)間在毫秒級(jí)。
定位器技術(shù)可以與微應(yīng)變傳感器結(jié)合。一個(gè)典型的系統(tǒng)通常需要三芯光纖，兩芯用于微應(yīng)變傳感器，一芯用于定位，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離安全保障系統(tǒng)的定位報(bào)警功能。定位器技術(shù)是FFT公司的一項(xiàng)專有技術(shù)，并已獲得了國(guó)際專利。
激光器向光纖發(fā)射激光，激光分別通過(guò)“干涉?zhèn)鞲衅鳌钡囊粋€(gè)臂和裝有FFT專利技術(shù)的終端單元。為了精確定位，需要將光纖的長(zhǎng)度信息輸入計(jì)算機(jī)軟件中。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況將光纖長(zhǎng)度距離換算為實(shí)際距離，該系統(tǒng)根據(jù)使用環(huán)境的不同，系統(tǒng)的定位精度一般在±100米左右。
(三)光纖傳感監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
響應(yīng)時(shí)間： 瞬間
頻率響應(yīng)： 1Hz — 100KHz；
報(bào)警概率： 90%；
虛警概率： 5%；
監(jiān)控距離： 30 — 60KM/套；
定位精度： ±100米左右；
工作狀態(tài)： 全實(shí)時(shí)7×24小時(shí)監(jiān)控；
工作溫度： 20℃±5℃（主控機(jī)），
- 30℃ — +60℃（傳感器）；
傳感器類(lèi)型：無(wú)源、連續(xù)、無(wú)輻射、抗干擾；
濾波器帶寬：用戶可調(diào)；
檢測(cè)門(mén)限： 用戶可調(diào)，電平，幅度，頻率，持續(xù)時(shí)間；
報(bào)警門(mén)限： 用戶可調(diào)，幅度，頻率，持續(xù)時(shí)間；
報(bào)警靈敏度：用戶可自行設(shè)定；
光纖折斷報(bào)警；
預(yù)警功能；
(四)應(yīng)用領(lǐng)域
用于保護(hù)政府機(jī)構(gòu)、軍事基地、發(fā)電廠、泵站、大使館、機(jī)場(chǎng)、工廠、倉(cāng)庫(kù)、通信設(shè)施、港口、國(guó)界；石油天然氣管線，通信骨干光纜等。
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