[发明专利]一种基于分布式光纤预警系统及视频目标识别技术的周界安防系统及安防方案

说明书

本发明涉及公共安全技术领域，可广泛应用于周界安防系统。传统的基于相干瑞利散射技术的分布式光纤预警系统可实现长距离的实时监测和精确定位，便于铺设，抗电磁干扰能力强，易于工程化。但存在误报率高，无法准确识别入侵事件种类等问题；而传统的视频监控技术也存在需要人为监测或无法判别人员与周界距离等一系列问题。本发明提供一种基于分布式光纤预警系统及视频目标识别技术的周界安防系统，该系统具有以下优点：能在断纤情况下，及时对受损点或折断点进行报警，同时无论是否断纤均可以实现对入侵位置的精确定位，进而调动视频摄像头对入侵位置实时视频监控并录像，还能通过视频目标识别技术及时捕获入侵者身份信息。

技术领域

本发明涉及公共安全技术领域，可广泛应用于周界安防系统，尤其是涉及一种基于瑞丽散射(Φ-OTDR) 技术的分布式光纤周界安防系统，具体讲，涉及分布式光纤周界安防与视频目标识别系统。本发明可应用于电厂、学校、机场、化工企业、军事、监狱、石油、管道等对周界安全要求较高的场所。

背景技术

20 世纪70 年代中期, 随着光导纤维和光纤通信技术的发展, 光纤传感器开始迅速发展。光纤传感器以光波为载体，光纤为媒介，感知和传输外界被测量信号的新型传感技术, 通过被测物理量( 如应力、温度、压力、电场、磁场等) 对光纤内的传输光进行调制,使传输光的强度、相位、频率或偏振态等特性发生变化，在接收端通过对被调制光信号进行检测, 得出被测物理量的一种新型传感器。这些光纤传感器根据作用范围又可以分为三类：点式传感器（如光纤微弯传感器、光纤Fabry-Perot 传感器、光纤Bragg 光栅传感器等），积分传感器（如光纤Michelson 干涉仪和光纤Mach-Zehnder 干涉仪），分布式传感器（如利用布里渊散射效应制成的应力、温度分布式传感器）。其中由于分布式光纤传感能够监测光纤每一点的数据，其应用已经得到世界范围内的广泛重视。

近年来，随着社会环境的日益复杂，在现今信息技术日益发展的社会里，社会安全问题反而更加严重，各种人为抑或是自然灾害的危及社会安全的事故频频发生，银行取款机安全问题，石油管道防盗，监狱安防问题，居民人身及财产安全问题，学校安全问题，特别是近期发生的“幼儿园事件”使得维护学校校舍安全问题上升到前所未有的高度。社会安全问题也成为了影响社会稳定的最重要问题。所以加强此类机构边界报警功能显得非常重要。传统的防范措施是在这些区域的外围周界处设置一些（如铁栅栏、围墙、钢丝篱笆网等）屏障或阻挡物，安排人员加强巡逻。在目前犯罪分子利用先进的科学技术，犯罪手段更加复杂化、智能化的情况下，传统的防范手段己难以适应要害部门、重点单位安全保卫工作的需要。人力防范往往受时间、地域、人员素质和精力等因素的影响，亦难免出现漏洞和失误。因此，安装应用先进的周界探测系统就成为一种必要措施。

目前国际上应用的周界探测系统主要有以下几种：电子围栏、红外对射、泄露电缆、光纤传感等。与传统传感器相比，光纤传感器具有其独特的优点, 如非接触式测量、灵敏度高、响应速度快、抗电磁干扰、超高压绝缘、耐高温腐蚀、防燃防爆、可灵活挠曲、测量对象广泛等。因而在许多大型工程方面具有迫切的应用需求, 如铁路运行、水利与水电工程、桥梁隧道、大型展览馆与会场、输油气管道、大型舰船、环境与公路工程等的安全和健康监测等，在实时监控方面, 基于光纤传感的大范围长距离监控系统, 可用于大型工程现场以及重大政治、经济、军事基地的周界安防, 通过实时监控重点区域, 在突发事件发生时能够准确及时的得到通知并确认事件发生位置, 以将损失降到最低限度。因此研究分布式光纤传感定位系统是一个非常有应用前景和实际意义的课题。然而，同时作为传感和传输所用的光缆一旦受损或被折断，则后续的入侵探测无法继续，给周界安防探测带来隐患，特别是对于重点军事基地、金融机构等场所来说，后果不堪设想。