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      振动光缆入侵报警产品

智能型多防区光缆周界报警系统

 

       1》系统概述:

智能型多防区光缆周界报警系统本方案采用光缆作为传感探测单元,光缆因其独特的线性结构可以不受周界轮廓的限制,在有很多转角,有落差、有弧度的周界中使用时光缆可以随周界的形状布设,不会有任何的死角。震动光缆探测周界报警系统不需铺设电源线、信号线,而且光缆的使用寿命长,因而能够满足客户低投入、低耗能,高防范的要求。

光纤周界安防系统技术先进而成熟,该系统具有不受电磁及无线电干扰的特性,有极高的探测灵敏度和非常低的误报率,并具有能在恶劣环境下稳定工作、使用寿命长、易于安装维护、故障率低等优势。

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;

泄漏电缆和振动电缆报警属于电缆传感,传感部分都是有源的,系统易受电磁干扰;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,以上传统方案本身没有定位功能,遇上侵入行为,无法定位。这意味着无法及时、准确 地确定危险地点,无法及时采取制止措施阻止侵入行为导致核心区域失密、被破坏。

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,且须具有长距离监控、高精度定位功能、低能源依赖性、高环境耐受性、抗电磁干扰、抗腐蚀等特性。

2》系统连接示意图

防区型振动光缆主机一般安装在中控室中,前端控制箱采取机架式方式时也可以安装在前端控制箱中,防区型光缆周界报警控制器引出一条4芯光缆(系统只用其中3芯即可)。,一直敷设到防区起始处,通过中继盒连接后沿防区敷设,防区和防区之间都需要串接中继盒,在每个防区中间的位置需要在光缆上串接一个防区模块(增加防区灵敏度、减少误报以达到更精准的报警效果)。防区尾端是以终端盒结尾。中间的探测光缆只需用到3芯即可完成系统的探测需求,因此客户可以全部采用4芯室外光缆,其中1芯作为备用。

前端的中继盒、终端盒、防区模块都是采用室外防雨防潮设计。

每套防区型振动光缆均集成有工控机,通过RJ45网口将该系统连接到整体报警系统中。

 

 

3》系统工作原理

防区型振动光缆周界报警系统采用16防区设计,每个主机最多可以控制16个防区,每个防区最长探测距离为2000米,每个防区均采用4芯通信光缆,相对于同类产品,该系统减少了光缆的使用芯数和熔接点的数量,降低的系统的故障率;系统在每个防区的中间安装一个防区模块,该模块可增强系统检测人员翻越的准确度,当有人翻越时,防区型主机接收到变化的光信号后经过处理分析通过数据线传输给服务器,服务器对报警信息进行智能分析判断后通过联动输出设备发出报警信号。

4》系统的性能特点

智能防区型光缆振动探测报警系统,是一套利用振动传感光缆作为传感单元,通过计算机对数报警信号进行采集和控制,实现对长距离、大范围周界进行防范的报警系统,防区型光缆振动探测报警系统具有如下特点:

1、 系统前端采用光缆作为传感器;

系统采用光缆作为传感器,具有抵御雷击、电磁干扰、使用寿命长、维护更换简便等。

2、 无需专业人员调试、降低施工及维护成本;

系统采用模块化设计,采用网络传输,分块处理,系统集成工控机,调试简便,无需专业技术人员维护。

3、 报警率100%,漏报率0%,周界报警准确率98%;

系统前端采用智能分析技术,通过多种技术参数的调节可实现对风、雨、小动物、等情况产生的振动信号的识别,从而有针对性的排除某些干扰源,保留人体翻越产生的振动信号,保证报警的准确度。

4、 避免雷击;

前端传感器使用的是振动传感光缆,不受电磁干扰,也无电磁辐射,有效的避免了雷击对系统的损坏及对其它系统的影响。

5、 减低入侵破坏;

探测器采用单模普通通信光缆作为传感器,当有人剪断光缆时,只需进行简单熔接即可无需跟换新的传感器。

6、 支持多个防区同时报警;

此系统每一个防区独立分析信号独立运行,当有人同时从不同防区入侵时,被入侵防区可同时报警互不影响。(每个防可根据单个防区所属环境的不同,单独设置防区参数。)

7、 通信故障、通信线路损坏后前端设备均可正常工作;

系统采用集成化设计因此主机可以独立完成所有工作,无需再额外配置工控机、交换机等,减少线路出现故障的机会。

8、 产品适用于低温、高温等恶劣环境;

产品核心分析处理主板采用军工品质处理,可抵御70度高温天气,最大极限为:80度,其他模块出现问题,不会影响主板信号处理及正常报警。 

9、 具有较好的报警数据存储功能;

系统报警后能够将报警信息及时的存储到电脑上,方便查询;

10、断线报警、光缆衰减检测功能;

       系统除具有断线报警、功能外还具有光缆衰减检测功能,国际通用的振动光缆周界报警系统一般都具有断线报警功能,国内的厂家也只能检测当光缆所有芯全部断掉后才可报警,当有其中1芯断掉后即无法判断,一般随着温度的变化或人为的作用力光缆会出现不同程度的衰减,无法报警,需重新调整参数,我方系统可精确判断出光缆衰减情况,无需专业技术人员即可做出调整。

5》系统误报分析及解决方式

风、雨等干扰解决办法:

风、雨等引起围栏的振动是一种低频振动,这些波形都是我们需要滤除出去的。如果不能够很好的处理,则误报率很高,汉科报警处理器在频率域内对数字信号进行处理,它的优势是明显的,我们以122Hz为分界线将低于和高于此界限的频率分别对波形进行分析。我们可以通过信号的频率识别某一个具体的信号,风、雨的振动信号和人攀爬围栏引起的振动信号在频率域内存在很大的区别,所以在频率域很容易识别误报源。报警处理器专门有针对频率的设置,同时有频率过滤器,可以滤除大部分低频信号。高频部分经过算法可以看到误报类波形和真正的人体入侵产生的报警波形是存在很大的区别的。如图所示:

 

 (没有外界干扰时系统的波形信号)

 

 (人入侵时产生的信号

 

(风、雨等引起的波动)

对于树枝、鸟禽飞落、小动物、冰雹及其他偶然敲击因素的解决方法:

数枝降落敲打围栏、鸟禽等落到围栏、冰雹等偶然碰撞围栏等都可能引起误报,通过对报警处理器的合理设置,能够滤除大部分这些偶然因素引起的误报。我们同样以122Hz为分界线将低于和高于此界限的频率分别对波形进行分析。通过频率、信号门限、信号持续时间、事件计数器等多种参数进行分析以区分是误报还是人为入侵。树枝、鸟类、小动物、冰雹等偶然性敲击引起的振动信号通过分析后,高频部分虽然是和人体入侵所引起的波形是一个类似的波形,但是无论是从整体的波形门限、持续时间、同一时间产生的事件数量上都是和人体入侵所一起的波形是不同的。如图所示:

 

(人体入侵所引起的波形)

 

树枝、鸟类、小动物、冰雹等偶然性敲击

6》系统中振动光缆部分安装说明

6.1铁网式安装:

由于铁丝比较软,人体翻越时产生的晃动幅度较大,因此振动光缆可采用水平直线铺设方式,每隔30-40厘米用防紫外线扎带或专用绑扎带将光缆与铁网网格紧密固定,对于此种介质一般围网高度为0-2.5米时,在围网的二分之一处绑扎一道振动光缆即可,如果围网高度为3-4.5米时可采用上下两道铺设的方式,每道振动光缆的位置距离上下端各1米,如图所示:

 

 

 

 

如果围网中间有坚固的立柱,为保证振动光缆的灵敏度在整个防区范围具有一致性,所以在铺设振动光缆时要考虑这一因素的影响,在较紧的介质上铺设的光缆感应面积要比在较松的介质上铺设的光缆的感应面积大,如图所示:

 

 

6.2铁艺式安装:

在铁艺上铺设光缆时,由于铁艺较硬,应增加振动光缆的数量以保证能可靠地感应到入侵信号。通过分析入侵者翻越围栏的动作特点,建议沿铁艺上半段和下半段的水平铁栏杆各铺设一道振动光缆。在铁艺围栏中,有的铁艺会有水泥支柱,如果支柱的面积不大,铺设光缆时可直接越过支柱敷设。支柱横截面比较大的,容易被入侵者利用这个区域进入,所以对这样的区域必须加以保护。可在支柱顶部安装铁网,铺设光缆时,将振动光缆铺设到该铁网上或在支柱顶端做环绕后引向下一段铁艺。

 

 

 

如需提高警戒级别,可在铁艺围栏的中间部分铺设一道或多道振动光缆,如图所示。

 

 

6.3围墙安装:

一般围墙介质主要分为凿墙、扣网、刺网和滚网四种,每一种的安装方式如下:

a、围墙防凿墙模式:

凿墙入侵模式一般应用在金库博物馆等场所,将光缆嵌入到墙体内部,或用卡子固定在墙体上,一般采用直线铺设即可,从围墙的低端算每间隔50cm铺设一道,一般的围墙防护振动光缆铺设到围墙的3/2处即可,如果采用线卡进行固定时,每间隔30cm就要固定一次,而且要保证光缆和围墙紧密接触,如图所示:

 

 

b、围墙防范翻越模式:

如果入侵者采用翻越的方式进入,为增加探测的准确度和延迟翻越的时间,一般会在围墙上增加一些介质,如扣网、滚网和刺网等。

扣网介质的铺设方式:扣网介质一般是指,将一个铁网扣在围墙上,并用卡子进行一定的固定,铁网一般采用孔距为:长20cm5cm铁丝为:2-3mm包塑的网片,振动光缆采用直线型铺设在围网顶部靠围墙外侧的位置,每间隔30cm用防紫外线扎带或者绑扎丝固定一次,铺设方式如图所示:

 

 

刺网介质的铺设方式:刺网介质一般是指,在围墙中间没间隔2-3米固定一个立柱,立柱高为40-80cm,采用带刺的铁丝一道一道的固定在立柱上,一般固定四道,每道间隔<20cm,振动光缆在该介质中铺设时,一般采用S型铺设方式,这种铺设方式可保证每根铁丝在感受到以后均可被振动光缆准确的探测到,铺设方式如图所示:

 

 

滚网介质的铺设方式:滚网介质一般使用在防范级别比较高的场所,是指在围墙上方安装有带刺的滚笼,当有人翻越时会划伤人的身体或衣物,这种介质在铺设振动光缆时首先要保证滚笼必备安装稳固,振动光缆一般安装在滚笼靠墙体外侧,偏下方位置,采用直线型铺设,每间隔20cm就要与滚笼的钢丝固定一次,铺设方式如图所示:

 

 

6. 4地埋安装:

振动光缆周界报警设备在一些既没有围墙也没铁艺围栏的场所使用时也可采用地埋方式进行铺设,即将振动光缆铺设在距离地面5-10cm的位置,一般采用直线型多道铺设的方式,每道振动光缆间隔20cm,至少铺设4-6道,即可形成宽度为1.2米的防范区域,当有人进入时即可发出报警提示。

对于草坪下的安装方式,周界探测区域宽度应不小于1.2米,如须提高警戒级别,可增加周界探测的宽度。草坪下面的土地应是土质较为硬而紧密的泥土,如果是水分较多,软而松散的土质会吸收振动,造成探测性能下降,需要将光缆绑扎在软铁网上敷设在土层与草坪中间。在土层的表面沿周界长度方向迂回平行铺设多道光缆振动传感器,光缆振动传感器间隔距离≤30cm,即1.2米宽的区域应平行铺设4或6道光缆振动传感器,如图。光缆振动传感器应平直、紧密地附着在土层表面,可采用Φ5的钢丝折弯成如图所示的线卡子,每隔50cm用线卡子将光缆振动传感器紧压在土层上,但应注意避免因压力过大造成光缆振动传感器变形。固定好光缆振动传感器后,将草坪平铺在上面。

 

 

现场不采用草坪下敷设的方式可以直接埋在土下5-10CM处即可。

    中继盒需要安装在安装井中,固定在井中上部,顶部盖盖板防护。或在现场安装固定箱,在内部固定中继盒。

安装井示意图:

 

 

 

7》主要设备的参数指标

1)内部工控机

由于系统运行时需要处理大量的数据,所以要求工控机的配置要比较高,推荐工控机最低配置如下:

CPUI5及以上  

内存:4G

硬盘:500G

主板:1PCI插槽/声卡

网卡:100M网卡

操作系统:Win7

 

2)防区型振动光缆主机

 

电气参数:

工作电压:AC220V50Hz

主机功耗:15W

信号输出:继电器干接点                                 

通信接口:RJ45

指示灯:电源指示,状态指示

防雷等级:三级防雷

系统参数:

采集设备防区个数: ≥16

防区长度: 02000m

光纤口:FC/PC

误报率:2%

报警响应最大延时≤1S  

断线报警相应时间:≤1S

安装参数:

安装方式: 上机架或平放在桌面上

安装环境: 室内

工作环境:

工作温度: -20--70

室外中继盒及终端盒工作温度:-40--70

8》现场应用案例及公司资质

 

 

 

 

 

应用案例展示:

 

 

 

 

 

 


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