光纤光栅周界入侵报警系统地铁的应用

随着城市建设的蓬勃发展,各个城市的地铁建设也正如火如荼的开展,地铁运营场所的防护是地铁安全运营的保证,其中地铁车辆段作为一处特殊的重要场所,须对非法的入侵和各种破坏活动进行有效的防范。目前主流的周界入侵告警系统有振动光缆(电缆)、红外(微波)探测、激光对射、脉冲电子围栏、张力围栏等。在车辆段中常常遇到由于外部干扰而引起误报、漏报等问题,大大增加了维护和管理工作量。

光纤光栅

目前主流的周界入侵告警技术主要分为两类:一类是无线方式,一类是有线方式。无线方式包括红外(微波)探测、激光对射等;有线方式包括振动光缆(电缆)、脉冲电子围栏、张力围栏等。总体而言,无线方式对景观影响小,但对地形有一定的要求,抗干扰性较差,误报率相对较高;而有线方式美观性较差,但对地形要求低,抗干扰性强,误报率低。
光纤光栅周界入侵报警系统是振动光缆的一种,它利用激光、光纤传感和光通信等高科技技术构建的入侵报警系统,是基于准分布式光纤传感技术应用于周界监控防护的新系统。它采用光纤对防区进行覆盖,具有无电的本质安全特性、抗干扰性强、可靠性高、防雷击、易于远传、可精确定位等诸多优点,有着广阔的应用前景。

光纤光栅周界入侵报警系统主要由光纤光栅振动传感器、传输光纤、光纤光栅解调系统、系统分析显示软件平台及联动设备等组成。光纤光栅振动探测光缆作为外界入侵行为的探测前端,可任意布防在周界区域,并对直接或间接传递的各种扰动信号进行采集,从而实现了对周界区域各种振动信息的24小时在线式监测;后端的光纤光栅信号处理器通过对反馈回的携带振动信息的光波长信号的解调,可还原周界区域的振动信号,系统软件对振动信号的特征进行识别判断,对具有入侵行为特点的振动信息发出入侵报警信号,并根据反馈的中心波长来精确定位入侵地点。

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光纤光栅周界系统在地铁中主要应用特点如下:

(1)安装简单。对地形环境要求较小,适应不同的周界环境,安装简单,不需要很专业的技术人员即可完成安装。

(2)本质无源,维护工作量小。前端设备为探测光缆,无有源设备,不会受到外界电磁场的干扰,无需考虑外部电器元件受到风雨、高低温、紫外线的损坏问题,能大大减少维护工作量,同时节省电能。

(3)误报率小。前端采用布拉格光栅传感光缆,通过感应外界的振动而反射相应的波形,通过光信号的特征信息来区别不同的报警形式,而非强度信号,因而有了更好的区分度,提高了报警的精度。

(4)可靠性高。振动光缆每段光缆属于独立分区,当某段受到破坏时,其余分区不受到任何影响,当维护时只需熔接单芯光纤,且不需要重新标定,不需要修改软件配置,即接即用。

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