[发明专利]光纤布喇格光栅智能定址周界入侵自适应报警系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种报警系统，特别是涉及一种光纤布喇格光栅智能定址周界入侵自适应报警统。

背景技术

在九十年代中期，发达国家已率先将光纤的传输与传感技术应用到周界防范入侵报警领域当中，如英国、美国、以色列等。随着近十年来光纤技术的不断探索与研制，以光纤感知为探测手段的光纤探测报警系统已经逐步成熟与稳定，并有着与传统报警探测技术相比具有抗电磁波干扰、适用范围广泛、灵敏度高、隐蔽性高、抗干扰性强、抗破坏等诸多优势，并被运用到军事、核场所、机场、仓库、监狱、金融以及高档建筑等领域。

我国在该领域的发展，初期是大量引进国外先进产品与技术，但由于价格高昂、不符合我国国情等因素，市场接受有限。

通过深入研究，了解到无论是国外先进的光纤探测报警系统还是国产的光纤报警系统，目前均以光纤干涉感应原理为基础，通过对光纤形变、扰动所产生的光波折射发生变化，对光波折射所形成的干涉光谱(Optical Interference Pattern或Interferogramme)进行分析，从而实现报警探测，如申请号为200820146382.9的光纤扰动入侵探测器就公开了光纤作为传感器的主体来检测外界的扰动信号。外界扰动(如振动、弯曲、挤压等情况)时光纤中的光的强度、频率、相位和偏振态等将发生变化，对这些变化进行检测可以探测到以外界扰动方式形成的入侵。又如申请号为200810224102.6的双干涉环周界安全防护定位系统公开了利用Sagnac干涉环来定位压力、应变、振动发生的位置，但是这些系统都存在下列缺陷和推广应用瓶颈：

1室外传感部分采用有源结构：室外传感光缆需配置工作电源，无法有效体现光纤优异功能、导致系统可靠性降低；

2传感光缆无法准确定位：由于采用的是干涉光谱分析技术，无法实现防区的精确定位，只能根据防区划分的长度实现模糊定位，防区内多点的干涉，也只能通过叠加(干涉加强或减弱)来显示，无法满足小范围、高等级防范领域的需求；

3抗环境能力差：由于传感光缆是整体传感，除振动外，还有其他因素引起干涉光谱变化，因此系统误报率高，导致应用范围受到限制；

4系统价格高：由于该系统整体技术主要依赖于国外知名企业，因此价格一直居高不下，影响其市场推广及应用。

发明内容

为解决上述技术中存在的问题，本发明将光纤布喇格光栅振动传感器与普通光纤相融合作为光纤周界入侵传感系统，通过光纤传感智能数据处理器对信号的处理与上位机应用软件集成智能管理平台形成一套理想、完整的光纤周界入侵安防自适应报警系统。该系统不仅仅可用于周界入侵报警防范，还可将其作为环境传感装置。

本发明的优点是是采用室外全无源网络型传输系统，传感区域可以任意定址。由于系统采用无源传输和光缆敷设，给现场实施安装带来了极大的便利，根据实际环境通过不同的方式可以十分隐蔽地安装于有形构筑物和无形周界防范区域，现场无需设备调试，特别适用于野外敷设、抗雷击电闪、抗电磁干扰，能够充分满足和适用于各种复杂环境下的周界安防，同时可以准确的解决误报漏报等。

本发明的技术原理是：在一根光纤中串接(1～20)个波长不同的光纤布喇格光栅振动传感器，通过波分复用技术进行分布式信息采集，采集到的信号通过神经网络自适应的动态规划算法进行计算。当出现一定数量的光纤布喇格光栅振动传感器发生振动，从而导致布喇格光栅栅距发生变化，当光纤布喇格光栅的振动量通过普通单模光缆将信号发送到光纤传感智能数据处理器上，光纤传感智能数据处理器在1个T周期时间段内，测算到光纤振动传感光缆上的一定数量的光纤布喇格光栅振动传感器的测量信号超出基准波，同时比对所建立的风雨等多样气候模型数据库，排除误报可能性后发出报警范围的有效地址代码，安防集控平台在接收到代码后，作出报警响应。

本发明主要是由以下几个部分组成：

光纤布喇格光栅智能定址周界入侵自适应报警统是由光纤布喇格光栅振动传感器、传输光缆、光纤传感智能数据处理器和安防集控平台四部分组成，光纤布喇格光栅振动传感器安装在社区周界围墙现场，而光纤传感智能数据处理器和安防集控平台安装在监控室内，光纤传感智能数据处理器通过现场和监控室之间连接的传输光缆获取现场的振动变化情况，并通过以太网向安防集控平台传送现场振动信号，由安防集控平台进行数据处理、故障诊断、报警以及控制。