光纤周界探测技术

光纤周界报警系统由主控计算机、主控仪、引导光缆、传感光缆和外部连接组件这5大部分组成。其中,主控计算机和主控仪位于监控室内,引导光缆、传感光缆和外部连接组件安装于室外.主控计算机与主控仪负责光信号的产生、接收,信号的分析和处理;由于在实际应用中,监控室距离监测区域通常有一段距离,用引导光缆实现光信号的传输,同时实现不敏感扰动;传感光缆通过挂网或埋地等方式布设在监控周界附近,敏感外界环境的应力变化,经过信号处理后报警;外部连接组件负责连接引导光缆和传感光缆。

m-Z干涉仪 用两段长度基本相同的单模光纤和两个耦合器构成M-Z干涉仪。由1端发出的光，经耦合器后进入两单模光纤。两光纤输出的光在第2个耦合器处发生干涉。由于光路的对称性，由2端发出的光，也可以在耦合器1处发生干涉。 在传感光纤无扰动时，由1端发出的光将在2端产生稳定的干涉条纹。同时，由2端发出的光也将在1端产生稳定的干涉条纹。在采用窄带激光作为光源时，将分别在1端和2端接收到稳定的光功率。

在光通信系统的研究中,研究人员发现光纤对外界环境因素十分敏感,温度、压力、电场、磁场等环境条件的变化将引起光波参量的变化. 1977年,光纤传感这一概念被提出,光纤传感以其特有优势引来了科学界极大的关注,成为传感器领域中研究的热点,目前已报道的各种光纤传感器就达70多种。

干涉型光纤传感器是目前传感技术研究的热点,它主要应用于测量温度、应变、压力、振动、电场、磁场、辐射以及探测管道破裂和油料泄漏。

光纤周界报警系统基于干涉型光纤传感器原理,是新一代周界监控系统.它通过监测边界小范围内环境应力变化对光纤的影响,分析干扰信息,从而对此进行判断和定位报警,此系统适用于安全防范、石油管道监测.它具有传统传感器所不能比拟的优点:适合复杂地形,不受地形限制,不受自然气候的影响;灵敏度高;传感光缆本身无源,功耗低,使用成本低;可监测的距离长,可达50 km;能实现实时监控。

根据防范的不同场合和要求，光纤可以构成各种形状，环置于需要防范的周界，当入侵者侵入时会破坏光纤使其断裂，这时就会因光信号中断而触发报警。由于光纤极细，可以很方便地进行隐蔽安装，如安装在周围防御的钢丝网上，当发生因攀登、翻越、切断钢丝引起的光纤断裂时，通过报警控制器发出报警。也可以将透明的光纤埋在用纸、塑料或防止纤维等物制成的壁纸中或放到墙皮里或门板里，当入侵者凿墙、打洞或撕裂壁纸时产生报警。

目前国际上应用的周界防范系统及设备主要有以下几种:

主动红外报警系统

微波墙式报警系统

泄露电缆式周界探测报警系统

驻集体振动电缆报警系统

光纤传感器周界报警系统