[发明专利]一种空地联合多维判决的光纤定位型周界报警系统及方法

说明书

本发明公开了一种空地联合多维判决的光纤定位型周界报警系统及方法，所述系统包括沿周界铺设的光缆和激光发生监控装置，铺设的光缆分为护栏感应光缆与地面感应光缆；所述方法包括：步骤1：分别同步获取双缆振动信号数据并对双缆振动信号进行有效确认；步骤2：对确认有效的双缆振动信号分别进行特征值提取；步骤3：根据提取的特征值对双缆振动信号分别进行报警分类识别；步骤4：根据双缆振动信号的分类识别结果进行互补探测判断。本发明采用双缆互补探测方式，形成空地多维度监测，加大了防护面积，同时结合双缆对入侵事件探测响应判断，提高了报警准确率，并且增强了抗突发事件能力，提高了工作效率，达到安全防护的目的。

技术领域

本发明涉及光纤传感及周界安防技术领域，尤其涉及一种空地联合多维判决的光纤定位型周界报警系统及方法。

背景技术

近些年来，光纤传感技术由于其无源、抗干扰、分布式长距离实时监测等优势，在周界安防领域也得到越来越多的关注，基于光纤传感技术的设备多是基于光纤光栅原理、sagnic原理，散射型原理等的设备，而光纤光栅型设备监控距离较短，不易进行长距离监测；sagnic原理型设备定位精度差，施工方式复杂繁琐；散射原理的技术设备由于其灵敏度高、定位准确、便于施工，可用于长距离监测等优势，应用比较广泛。目前多数光纤周界系统是基于单波长单缆采集信号进行分析判断报警，存在对于复杂干扰信号较难剔除容易产生误报、准确度低、抗突发事件能力差等问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种空地联合多维判决的光纤定位型周界报警系统及方法，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提出一种空地联合多维判决的光纤定位型周界报警系统，包括沿周界铺设的光缆和激光发生监控装置，其特征在于，所述铺设的光缆分为两路，一路铺设在围绕周界设置的护栏网上称为护栏感应光缆，另一路沿护栏网地面之下铺设称为地面感应光缆，所述激光发生监控装置包括两个并列设置的激光器，两个激光器发射不同波长的激光，两个所述激光器之后顺序连接第一波分复用器、半导体激光放大器、第一掺铒光纤放大器、第一密集波分复用器和两个并列设置的环形器；两个环形器的第一出口分别连接护栏感应光缆和地面感应光缆，两个环形器的第二出口依次连接第二波分复用器、第二掺铒光纤放大器以及第二密集波分复用器，在所述第二密集波分复用器后连接两个并列设置的探测器，两个所述探测器输出连接信号处理服务器，所述信号处理服务器包括有信号采集卡，所述系统还包括波形发生器，所述波形发生器分别连接所述半导体激光放大器和所述信号采集卡；

第一波分复用器用于将两束光信号进行叠加形成一束光信号；第一密集波分复用器用于将放大的光信号还原为两束光信号分别送入两个环形器；所述波形发生器作为标准信号源，用于半导体激光放大器根据波形发生器信号对光信号进行调制输出，还用于作为所述信号采集卡的采样时钟；

第二波分复用器用于将从两个环形器的第二出口接收的护栏感应光缆振动光信号和地面感应光缆振动光信号叠加形成一束光信号，第二密集波分复用器用于将放大的光信号还原为护栏感应光缆振动光信号和地面感应光缆振动光信号，两个并列设置的探测器用于将分别接收的护栏感应光缆振动光信号和地面感应光缆振动光信号转化为电信号，信号处理服务器用于采集电信号并进行分析处理输出报警处理结果。

进一步的是，所述激光器为窄线宽激光器。

进一步的是，所述护栏感应光缆的绑扎间距为35cm至50cm。

进一步的是，所述地面感应光缆紧贴护栏网或距离护栏网50cm内铺设，埋设深度为10cm至20cm。

进一步的是，所述护栏感应光缆和地面感应光缆的铺设方式为直线型、S型或U型。

进一步的是，所述护栏感应光缆和地面感应光缆的弯曲半径不小于15cm。

本发明还提出一种空地联合多维判决的光纤定位型周界报警方法，所述方法包括以下步骤：