[实用新型]一种时分复用式光纤周界预警系统

说明书

技术领域

本实用新型是一种时分复用式光纤周界预警系统。涉及机械振动的测量、冲击的测量和管道系统技术领域。 

背景技术

对于周界等短距离的入侵防范目前还主要停留在红外对射、数字微波、红外栅栏上，高端的有采用振动电缆等形式的安全防范系统，这些技术由于原理的问题，都存在环境适应性差，误报多等问题。同时这些系统都只能应用于形状规则场合，对于不规则的区域无法应用。同时由于存在电器元件，防爆问题一直得不到有效解决，在油气站场、军火库等需要戒绝烟火的防爆场合无法应用。 

目前常见的安全防范技术有主动红外对射，被动红外探测、数字微波、振动电缆、振动光缆、智能视频等。经过多年的发展，这些技术已经基本成熟，并且在重要军事目标，银行、博物馆、高档小区，油气站场等场合得到应用，提升了这些区域的安全防御水平。由于技术水平、成本及应对等问题的存在，这些安全方法技术基本都采用防区的方式进行布防。每个防区在几十到几百米之间，连续布防，从而实现大型设施的周界安全防范。 

光纤周界预警由于使用光缆，可以转角敷设，因此对于不规则的周界布设方便。国内外目前应用的光纤周界预警系统多是基于多模光纤模间干涉原理研制，该方法通常都是防区式布设，只监测不定位。 

基于Mach—Zehnder光纤干涉原理（周琰、通信公司专利）的光纤预警技术目前已经广泛应用数千千米的石油天然气管道的干线安全监测。但是基于Mach—Zehnder的光纤预警系统，单位监测设备成本高，定位偏差几百米，无法满足周界安防的需求。 

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种定位精度高、精确确定位置并在短距离周界防御中使用的时分复用式光纤周界预警系统。 

本实用新型的构成，如图1所示。包括监控主机1、引导光缆2、分时切换开关3和多根防区光缆。监控主机1由引导光缆2接分时切换开关3，分时切换开关3接多根防区光缆。 

其中防区光缆的数量与所需布防的防区数量及分时切换开关3的通道数有 关。可以根据实际的防区设置需求配置分时切换开关及防区光缆。分时切换开关3的通道数为2的n次方，常见的为8和16，可以级联和扩展。 

从分时切换开关3出来的光缆，因为长度不一样可以划分出不同防区。防区的划分方法如图2所示。一般以第一个防区光缆的长度为基数，其他防区长度为其倍数。例如图2中，第二防区光缆42的长度是第一防区光缆41长度的两倍，第三防区光缆43是第一防区光缆41的三倍，第几防区光缆的长度就是第一防区光缆41长度的几倍。这样就划分出等间隔的第一防区51第八防区58。 

当有外界入侵发生时，除最后一个防区之外均会有两个或以上的防区光缆收到信号，发出报警信号。例如防区54发是哪个入侵事件，则防区光缆44-48都将探测到这一信号，根据防区光缆布设方法可以判断最小号防区光缆所对应得防区为实际发生入侵的防区。如果中间某个防区光缆无响应，则可判定该防区设备发生损坏。除了最后一个防区，如果中间只有单一防区设备发出报警信号，则可以判断为误报警。 

目前的防区设备普遍能实现几百米至数千米的防护范围，但是为了保证巡护的有效性，实际应用过程中每个防区的长度一般不超过200米。本实用新型利用防区设备有效的冗余长度，进行多防区复合。多防区复合，有效的解决了防区设备失效，导致整个安防系统失效的问题。某一区域出现入侵行为，一般会有两个防区设备做出响应。一旦只有一个防区设备响应，则可以判断某一防区设备失效，本实用新型有效的实现了防区设备的失效检验和防区细分和精确定位。 

附图说明

图1时分复用式光纤周界预警系统交叠式防区布置方法 

图2时分复用式光纤周界预警系统防区划分方法 

其中1—监控主机2—引导光缆 

3—分时切换开关 

具体实施方式

实施例.以本例来说明本实用新型的具体实施方式并对本实用新型作进一步的说明。本例是一实验样机，其构成如图所示。 

本时分复用式光纤周界预警技术利用一根多芯光缆实现了管道的多防区监测。某区域全长1500米，按照要求每个防区长度的长度不大于200米，需要设置8个防区。因此需要8个光缆防区设备。第一个光缆防区设备负责100米的防范围，剩下的7个防区设备，每个设备负责200米的防区范围。整个防区的展开如 图2所示。 

现场使用是利用一根24芯单模通信光缆实现，每个防区使用3芯单模通信光缆。现场每200米进行一次熔接，取出3芯光缆构成回路。 

本例有效的实现了防区设备的失效检验和防区细分和精确定位。