光纖分布式防入侵振動監控預警系統

摘? 要：DOVS光纖分布式防入侵振動監控預警系統是利用激光、光纖傳感和光通信等高科技技術構建的安全報警系統，是一種對威脅公眾安全的突發事件進行監控和警報的現代防御體系，它是光纖傳感技術應用于周界監控防護的新系統。

本方案主要設計一種基于光時域反射技術的DOVS光纖分布式防入侵振動監控預警系統，該系統靈敏度高，隱蔽性好，實時性強，能實現長距離高精度定位和多點入侵同時檢測與定位光纖分布式防入侵振動監控預警的功能，整個系統由遠程監控中心主機、DOVS光纖傳感分析儀和振動傳感光纜三部分組成。

關鍵詞：光時域反射技術，DOVS光纖分布式傳感系統，防入侵振動監控預警

1概述

DOVS光纖分布式防入侵振動監控預警系統是利用激光、光纖傳感和光通信等高科技技術構建的安全報警系統，是一種對威脅公眾安全的突發事件進行監控和警報的現代防御體系，它是光纖傳感技術應用于周界監控防護的新系統。該系統利用單根光纖（光纜）作為傳感傳輸二合一的器件，通過對直接觸及光纖（纜）或通過承載物，如覆土、鐵絲網、圍欄、管道等，傳遞給光纖（纜）的各種擾動，進行持續和實時的監控。采集擾動數據，經過后端分析處理和智能識別，對各種不同類型的外部干擾，以及可能威脅周界建筑物的機械施工等，實現系統預警或實時告警，從而達到對侵入設防區域周界的威脅行為進行預警監測的目的。

2技術原理

DOVS光纖分布式防入侵振動監控預警系統基于光時域反射技術：通過測量輸入光脈沖與接收到的光信號時延來判斷干擾點的位置;利用光纜自身的光纖擾動對周界入侵等威脅安全事件進行在線實時探測、報警和定位，實現重要區域周界或邊境的入侵監測與報警。

DOVS光纖分布式防入侵振動監控預警系統由三個主要部分組成，探測光纜、光源及信號解調設備、中央處理單元，從系統信號流程上需要的具體設備和器件包括激光器及調制器，埋在周界附近或地下用于感知外界入侵的探測光纖，光無源器件，光電探測器，信號采集裝置和中央處理單元;其他放大設備則根據監測距離要求選用，如摻鉺光纖放大器、拉曼放大器等。

首先由激光器發出的信號光經過調制后從光纖的一端注入，經過光纖傳輸時發生非線性散射，其后向散射光進入探測器轉換為電信號，通過數采卡進行采集，在中央處理單元進行分析和處理。傳感光纜采用普通單模通信光纖，常用埋地和掛纜兩種安裝形式。

中央處理單元作為上位機，基于計算機平臺，不僅承擔信號處理任務，而且還包括控制和顯示兩個功能。其控制端主要進行光脈沖調制信號輸出，并控制與高速采集卡同步觸發;上位機還提供友好的人機交互界面，對接收的信息進行智能分析和處理，將入侵信息進行及時聲光報警輸出，并在數字地圖上進行定位顯示，自動將該時刻的入侵事件進行報警日志記錄和添加。

3光纜敷設安裝

長距離分布式光纖圍欄系統，傳感光纜探測靈敏較高，可采用掛網和埋地等多種安裝方式。對于掛網安裝方式，一般在網面上采用W型的路徑布設光纜，光纜長度對實際物理距離長度的比例一般為2.5：1。對于埋地安裝方式，在安裝光纜前，首先在需要監測的地段將地面挖開一層（10～20cm深度即可）。使用綁帶或卡箍將傳感光纜固定在鐵絲網上以便能夠更好地傳遞地面入侵擾動或振動，最后覆蓋上土壤或草皮做掩飾。整個鋪設光纜的線路即為所監控的區域周界，沿著需要監控的區域將光纜按上述方式布鋪設好，注意避免光纜被拉的太緊或者彎曲太大，導致傳輸的光信號衰減較大影響傳感光纜的有效檢測距離。

4系統功能特性

DOVS光纖分布式防入侵振動監控預警系統具備安全記錄功能，根據硬盤空間的容量可存儲不少于5年的歷史報警記錄。遠程診斷，可通過調制解調器由專門工程師提供最低限度的系統遠程診斷。如果光纖受損，系統可以即時定位受損點，通過光纖熔接機對其進行熔接，這對于有效的實施在線監測是非常重要的，探測光纜本征安全，由于采用光信號，因此不會與電導體之間產生相互電磁干擾。同時該系統安裝方式靈活快捷，具有長距離監測和高精度定位能力，靈敏度高，同時動態響應實時性好，非常適合于重要區域的周界實時防入侵監測與防范。

參考文獻：

[1] 分布式光纖溫度傳感滲漏監測技術研究進展[J].彭俊元.中小企業管理與科技（上旬刊）.2016（11）

[2] 分布式光纖溫度傳感滲漏監測技術研究進展[J]. 周勇，趙新銘，孫岳陽，吳剛，姚劍，龔榮山.新技術新工藝.2014（11）

[3]基于分布式光纖傳感的形變探測管試驗研究[J].王少力，朱萍玉，陸潔，張子才.光纖與電纜及其應用技術.2010（01）

【作者簡介】黃普勁，男，廣西桂林人，本科，桂林光隆集成科技有限公司總經理，從事光通信器件、模塊、設備研發生產全面管理工作。