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光纤光栅技术在周界入侵报警系统中的应用

光纤光栅技术在周界入侵报警系统中的应用

作者：陈满武汉理工大学

学位级别：硕士

随着社会的不断进步,经济的快速发展及生活质量的不断提高。人们的安全防范要求也在不断增高,因而周界入侵报警系统成为人们安全防范的首要防线。目前在周界防护监控报警应用系统中,主要采用的系统有红外对射探测系统、激光对射探测系... 详细信息

随着社会的不断进步,经济的快速发展及生活质量的不断提高。人们的安全防范要求也在不断增高,因而周界入侵报警系统成为人们安全防范的首要防线。目前在周界防护监控报警应用系统中,主要采用的系统有红外对射探测系统、激光对射探测系统、微波探测系统、电磁泄漏电缆系统以及电子围栏系统等。虽然目前使用的这些报警系统有各自的特点和使用范围,但都有其局限性,如安装复杂、设备隐蔽性差、误报率高等缺点。针对以上问题,利用光纤光栅传感技术的优势,研发的周界入侵报警系统能满足现代社会各种场所。它具有室外无源、传感区域任意定址、可以野外敷设、抗电磁干扰强、能抗雷击电闪等优点。在当代,基于光纤光栅传感技术的监测、测量已经应用于很多领域,如煤矿、油库、石油管道、桥梁等敏感设施。所以基于光纤光栅的周界入侵报警系统的研发具有重要意义。本文从理论出发,结合实验,研究了光纤光栅传感技术在光纤光栅周界入侵报警系统中的应用。本论文在详细介绍了社会各种电类与光纤类防入侵报警系统后,通过分析比较,找出它们的优缺点后,研发了一种基于光纤光栅振动传感器的周界入侵报警系统。它有效弥补了以前防入侵报警系统的不足,能实施全天候报警,具有高抗扰性,能实现科学定址,并且室外无源,能满足现在周界入侵报警系统的要求。文中主要对光纤光栅振动传感器的系统结构进行了分析。首先通过对光纤光栅的压力和温度传感特性进行了分析介绍后,进而介绍了光纤光栅振动传感器的功能、组成及工作原理。在确定了光纤光栅振动传感器的设计要求以后,并且还利用ANSYS有限元分析软件对光纤光栅振动传感器的相关参数进行了分析,确定了光纤光栅振动传感器的最佳结构。光纤光栅振动传感器的最佳尺寸为质量块规格为∮（5*15）（mm*mm）,光纤光栅的预张力在0.8nm到1nm之间,光纤光栅两固定端头之间的距离为100mm,固有振荡频率为20Hz。最后还对光纤光栅振动传感器的封装进行了实验研究及数据分析,通过对不同材料封装光纤光栅振动传感器进行实验及数据分析,找出了使用石英玻璃管作为封装材料时,光纤光栅振动传感器受外界影响最小。在封装完后,又对光纤光栅振动传感器进行了防水、抗摔实验,发现石英玻璃管封装的光纤光栅振动传感器的防水及抗压强度非常好。最后对以光纤光栅传感技术为基础的周界入侵报警系统作了全面的介绍。

关键词：周界入侵报警系统光纤光栅振动传感器灵敏度封装

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忠诚的“周界卫士”—漫谈周界入侵报警系统

安全技术防范 2002年第5期 16-19页

作者：吕立波

在一些重要的区域,如机场、军事基地、武器弹药库、监狱、银行金库、博物馆、发电厂、油库、等处,为了防止非法的入侵和各种破坏活动,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... 详细信息

在一些重要的区域,如机场、军事基地、武器弹药库、监狱、银行金库、博物馆、发电厂、油库、等处,为了防止非法的入侵和各种破坏活动,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,传统的防范手段已难以适应要害部门、重点单位安全保卫工作的需要.

关键词：微波墙式报警器主动红外报警器泄露电缆驻极体振动电缆周界入侵报警系统

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光纤周界入侵报警系统设计原理及应用

中国安全防范认证 2013年第4期 33-35页

作者：李明非公安部第一研究所

【内容摘要】基于光纤干涉仪结构的分布式光纤传感器适用于大跨度、长距离、环境复杂的传感环境，具有事件检测范围大、灵敏度高、响应速度快等特点，可以做到对光缆沿线各个位置发生事件的实时检测和定位，十分适合应用在周界安全防护... 详细信息

【内容摘要】基于光纤干涉仪结构的分布式光纤传感器适用于大跨度、长距离、环境复杂的传感环境，具有事件检测范围大、灵敏度高、响应速度快等特点，可以做到对光缆沿线各个位置发生事件的实时检测和定位，十分适合应用在周界安全防护、、在安全防范领域利用这种光纤传感技术，并结合事件识别和定位的信号处理算法，实现了对周界围栏上发生的有威胁事件的预警、报警及定位功能。

关键词：周界入侵报警系统光纤干涉仪技术报警定位安全防范

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高速铁路沿线周界入侵报警系统关键技术研究

铁道通信信号 2017年第10期53卷 68-72页

作者：王羽莹中国铁路设计集团有限公司

对高速铁路沿线周界入侵报警系统进行需求分析,根据高速铁路沿线重要设备及机构设施的分布特点和铁路运营安全的需要,就目前存在的多种周界入侵报警系统探测技术进行了对比和分析,得出不同探测技术适用的不同场景,并从系统架构、设备选... 详细信息

对高速铁路沿线周界入侵报警系统进行需求分析,根据高速铁路沿线重要设备及机构设施的分布特点和铁路运营安全的需要,就目前存在的多种周界入侵报警系统探测技术进行了对比和分析,得出不同探测技术适用的不同场景,并从系统架构、设备选型、与其他系统联动等方面研究高速铁路沿线周界入侵报警系统实施方案。

关键词：高速铁路周界入侵报警系统自动探测技术

浅谈信息融合技术在周界入侵报警系统建设中的应用

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机电信息 2018年第30期 89-90页

作者：杨勇中国电子科技集团公司第二十研究所陕西西安710068

为保证一些场所安全,防止未授权人员进入,做好周界入侵报警工作尤为重要。现对多传感器信息融合技术在周界入侵报警系统建设中的应用进行分析,以期为多传感器信息融合技术在该领域更好地应用提供参考。

关键词：信息融合技术周界入侵报警系统应用

信息融合技术在周界入侵报警系统建设中的应用

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中国设备工程 2022年第24期 100-102页

作者：艾子大庆油田信息技术公司黑龙江大庆163453

周界防御对于安全防御体系而言,是一道非常重要的防线,对预警的及时性和整个安全防御体系部署的有效性至关重要。基于此,本文首先分析了周界安防报警系统技术在发展中存在的主要问题,之后结合当前的发展趋势,对周界安防雷达与振动传感... 详细信息

周界防御对于安全防御体系而言,是一道非常重要的防线,对预警的及时性和整个安全防御体系部署的有效性至关重要。基于此,本文首先分析了周界安防报警系统技术在发展中存在的主要问题,之后结合当前的发展趋势,对周界安防雷达与振动传感器等先进技术进行深入探讨,最后提出了信息融合技术在周界入侵报警系统中的具体应用,希望对相关研究带来一些帮助。

关键词：信息融合技术周界入侵报警系统建设应用

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铁路异物侵限及入侵报警系统方案研究

铁路异物侵限及入侵报警系统方案研究

作者：陈彦文西南交通大学

学位级别：硕士

我国是铁路最为发达的国家之一,多项铁路技术世界领先。截至2019年初,我国铁路运营里程达13.1万公里,其中高铁占世界高铁路总量的三分之二。铁路对经济增长、交通运输以及国家发展都有着重要意义。其中,铁路安全是铁路发展的前提保障,... 详细信息

我国是铁路最为发达的国家之一,多项铁路技术世界领先。截至2019年初,我国铁路运营里程达13.1万公里,其中高铁占世界高铁路总量的三分之二。铁路对经济增长、交通运输以及国家发展都有着重要意义。其中,铁路安全是铁路发展的前提保障,铁路沿线环境复杂,地质灾害和人为入侵是影响铁路安全的两个重要因素。本文针对上述问题,对相关技术进行了深入研究,并结合先进的光纤传感技术,设计了异物侵限监测系统和周界入侵报警系统,该设计能够实现铁路运行环境监测并报警,能有有效识别各种非法侵限和入侵行为。主要研究内容如下:首先,分析了光纤传感器工作的基本原理,对市场上典型的光纤传感器技术进行了详细分析,并总结其特点。其次,对各国在铁路异物侵限监测应用的各种技术方案进行了深入研究,针对隧道口异物侵限监测场景,分析监测特点和使用需求,设计了使用光纤光栅振动传感器和破网监测传感器联合使用的侵限监测方案,光纤光栅振动传感器监测异物撞击防护网的程度,破网监测传感器监测防护网损伤程度,既能满足高精度、高抗干扰能力、高可靠度的要求,同时又能防止由于精度过高而引起误判。同时对整个系统传感器的布设方式、通信架构、传输方式以及判定方式进行了讨论,通过模块化的方式进行系统实现,并测试相关数据。最后,对常用的周界入侵报警系统进行了分析并总结其优缺点,目前铁路周界入侵监测主要使用传统传感器方式,系统的准确度受环境因素影响大,并且能够为后台提供入侵判断的数据类型较为单一。基于上述情况,本文选用振动光纤作为传感装置来进行智能光纤周界安防系统设计,该系统具有抗电磁干扰、抗雷击,无电火花、智能识别技术、安全可靠等突出优点,同时,设计将入侵监测和报警子系统、视频子系统进行了联动设计,当光纤传感器监测到如入侵发生时,报警子系统进行报警,同时将入侵点的位置发送至视频子系统对入侵点进行图像采集,更加准确地对入侵进行判定,设计在系统的准确性和数据种类上进行了优化,同时对系统实现的相关细节进行了详细讨论。

关键词：光纤传感器铁路异物侵限系统周界入侵报警系统

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振动光纤技术在天然气站场周界安防中的应用

天然气工业 2013年第10期33卷 116-121页

作者：司辉李香文董晓琪渠忠强王伟中国石油天然气管道工程有限公司中国石油天然气管道通信电力工程总公司河北石油职业技术学院计算机工程系

目前,应用在已建天然气管道站场周界的安防技术如激光对射、微波对射、振动电缆等均存在着误报率高、防爆区内安装复杂、阶梯段状围墙无法实现防范无死角等缺陷。为此,中国石油西气东输管道公司启动了振动光电缆周界入侵报警系统试点项... 详细信息

目前,应用在已建天然气管道站场周界的安防技术如激光对射、微波对射、振动电缆等均存在着误报率高、防爆区内安装复杂、阶梯段状围墙无法实现防范无死角等缺陷。为此,中国石油西气东输管道公司启动了振动光电缆周界入侵报警系统试点项目,选取不同地区的5座天然气站场进行了振动光纤技术测试。以西气东输试点项目为背景,对试验过程进行跟踪,对几种光纤传感技术的原理和优势进行了对比分析,并结合典型天然气站场围栏的形式,对振动光缆在各种形式围栏上的安装工艺进行了论述,做到布防无死角,防范无漏洞。试验数据表明:振动光纤技术比其他安防技术误报率低、安装便捷,适用于各种形式的围栏,可实现无死角的防范;前端无源设计更适应于天然气站场的防爆环境。结论认为,该技术较适合于天然气站场户外环境的周界设防,随着天然气管道站场"无人值守"理念的推行,振动光纤技术将在相关领域发挥重要作用。

关键词：天然气站场周界入侵报警系统光纤振动传感技术误报率围栏防范无死角

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振动光缆在云南输油管道项目中的应用

无线互联科技 2024年第14期21卷 65-69页

作者：曹元生高帆谢振山中国石油天然气管道工程有限公司河北廊坊065000

为了降低油气管道站场周界入侵报警系统的误报率和漏报率,文章采用振动光缆与激光对射相结合的技术,设计了一种新型周界入侵报警系统。文章通过对比传统和新型周界入侵报警技术的优点和缺点,并在云南成品油管道项目上进行应用,可得结论... 详细信息

为了降低油气管道站场周界入侵报警系统的误报率和漏报率,文章采用振动光缆与激光对射相结合的技术,设计了一种新型周界入侵报警系统。文章通过对比传统和新型周界入侵报警技术的优点和缺点,并在云南成品油管道项目上进行应用,可得结论:振动光缆与激光对射相结合的技术手段能够显著提升对长输油气管道站场的周界防护效果,有效降低了误报和漏报情况的发生率,适合在油气管道站场上进行推广应用。

关键词：周界入侵报警系统振动光缆激光对射油气管道站场