結(jié)合應(yīng)變信息的光纖光柵周界安防系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖周界安防技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種結(jié)合應(yīng)變信息的光纖光柵周界安防系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖光柵傳感技術(shù)是近年發(fā)展起來的先進(jìn)傳感技術(shù)，與傳統(tǒng)的電類傳感技術(shù)相比，具有現(xiàn)場(chǎng)無源防爆、耐候防雷、布設(shè)靈活、使用壽命長(zhǎng)、靈敏度高等優(yōu)勢(shì)，可對(duì)多種物理參量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，包括:應(yīng)變、壓力、位移、溫度、加速度等等，因此非常適合應(yīng)用于周界安防領(lǐng)域。
[0003]現(xiàn)有的光纖光柵周界入侵報(bào)警系統(tǒng)(CN101840615)主要是通過分析作用于光纖布拉格光柵振動(dòng)傳感器上的振動(dòng)波來判斷是否報(bào)警，所以安裝介質(zhì)的振動(dòng)波傳遞特性對(duì)系統(tǒng)的靈敏度有著直接的影響。而隨著時(shí)間的流逝，防護(hù)圍欄(墻)可能出現(xiàn)不同程度的老化、破損甚至垮塌，從而導(dǎo)致光纖光柵振動(dòng)傳感器的安裝介質(zhì)的受力狀態(tài)發(fā)生改變，使得傳感器對(duì)外界振動(dòng)源的響應(yīng)性能受到影響，由此可能導(dǎo)致振動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)頻繁誤報(bào)或者失效。
[0004]防護(hù)圍欄(墻)的老化現(xiàn)象是無法避免的，但會(huì)對(duì)光纖光柵振動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的性能造成不利影響。如何保證振動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和有效性，是需要考慮的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的發(fā)明目的在于，提出一種可以有效應(yīng)對(duì)圍欄(墻)老化現(xiàn)象對(duì)系統(tǒng)造成的不利影響，保證振動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)長(zhǎng)期的穩(wěn)定性和有效性的結(jié)合應(yīng)變信息的光纖光柵周界安防系統(tǒng)及方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]提供一種結(jié)合應(yīng)變信息的光纖光柵周界安防系統(tǒng)，包括:
[0008]探測(cè)光纜，其上串接多組傳感器，每組傳感器包括至少一個(gè)光纖光柵應(yīng)變傳感器和一個(gè)光纖光柵振動(dòng)傳感器；
[0009]應(yīng)變監(jiān)控單元，與各組傳感器中的光纖光柵應(yīng)變傳感器連接，每隔預(yù)定時(shí)間讀取光纖光柵應(yīng)變傳感器的應(yīng)變信息。
[0010]本發(fā)明所述的系統(tǒng)中，該應(yīng)變監(jiān)控單元還用于設(shè)定光纖光柵應(yīng)變傳感器的靈敏度等級(jí)以及相對(duì)應(yīng)的模式識(shí)別算法、參數(shù)和規(guī)則，并根據(jù)讀取的應(yīng)變信息以及預(yù)先設(shè)置的閾值，自動(dòng)調(diào)節(jié)靈敏度等級(jí)。
[0011]本發(fā)明所述的系統(tǒng)中，該系統(tǒng)還包括振動(dòng)監(jiān)控單元，與各組傳感器中的光纖光柵振動(dòng)傳感器連接，每隔預(yù)定時(shí)間讀取光纖光柵振動(dòng)傳感器的振動(dòng)信息，并根據(jù)靈敏度等級(jí)以及預(yù)設(shè)的模式識(shí)別算法對(duì)振動(dòng)信息進(jìn)行分析，判斷是否有入侵行為。
[0012]本發(fā)明還提供了一種結(jié)合應(yīng)變信息的光纖光柵周界安防調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟:
[0013]設(shè)定光纖光柵應(yīng)變傳感器的靈敏度等級(jí)以及相對(duì)應(yīng)的模式識(shí)別算法、參數(shù)和規(guī)則；
[0014]讀取監(jiān)測(cè)點(diǎn)的光纖光柵應(yīng)變傳感器的應(yīng)變信息；
[0015]根據(jù)讀取的應(yīng)變信息以及預(yù)先設(shè)置的閾值，自動(dòng)調(diào)節(jié)靈敏度等級(jí)。
[0016]本發(fā)明所述的方法中，該方法還包括步驟:根據(jù)讀取的應(yīng)變信息判斷是否正常，具體包括:
[0017]對(duì)讀取的所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變信息進(jìn)行橫向比較，判斷相鄰監(jiān)測(cè)點(diǎn)受力差異是否大于預(yù)設(shè)值，若是，則發(fā)出相應(yīng)提示信息；
[0018]若所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)受力差異不大于預(yù)設(shè)值，則根據(jù)記錄的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)，則對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)受力狀況趨勢(shì)預(yù)測(cè)，判斷是否存在某點(diǎn)受力狀況將達(dá)到臨界值，若是，則發(fā)出相應(yīng)提不?目息。
[0019]本發(fā)明所述的方法中，該方法還包括步驟:
[0020]讀取光纖光柵振動(dòng)傳感器的振動(dòng)數(shù)據(jù)以及當(dāng)前靈敏度信息；
[0021]根據(jù)當(dāng)前靈敏度信息對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)中的擾動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析；
[0022]根據(jù)分析結(jié)果判斷是否有入侵行為。
[0023]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明將光纖光柵應(yīng)力傳感器與光纖光柵振動(dòng)傳感器能夠很好地兼容在同一光纜中。無需重復(fù)安裝增大施工量。并且保持了光纖類傳感器現(xiàn)場(chǎng)無源、布設(shè)靈活等優(yōu)勢(shì)。將應(yīng)變信息作為振動(dòng)傳感系統(tǒng)進(jìn)行自我調(diào)節(jié)的依據(jù)，根據(jù)受力狀態(tài)及時(shí)地調(diào)整監(jiān)測(cè)點(diǎn)的靈敏度，能夠有效應(yīng)對(duì)圍欄(墻)老化現(xiàn)象對(duì)系統(tǒng)造成的不利影響，從而保證振動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)長(zhǎng)期的穩(wěn)定性和有效性。
[0024]進(jìn)一步地，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)在相應(yīng)靈敏度設(shè)置下，所采用的模式識(shí)別算法規(guī)則，能夠有效地識(shí)別人為攀爬翻越的行為，避免由安裝介質(zhì)共振、風(fēng)雨、小動(dòng)物觸碰等引起的誤報(bào)。
[0025]進(jìn)一步地，通過分析長(zhǎng)期的應(yīng)變數(shù)據(jù)，能夠?qū)Ψ雷o(hù)圍欄(墻)自身的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提供及時(shí)的安全信息。
【附圖說明】
[0026]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0027]圖1是本發(fā)明實(shí)施例振動(dòng)和應(yīng)變光纖光柵傳感器安裝在圍欄的示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明實(shí)施例結(jié)合應(yīng)變信息的光纖光柵周界安防調(diào)節(jié)方法的流程圖；
[0029]圖3是本發(fā)明振動(dòng)和應(yīng)變探測(cè)相結(jié)合對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的示意圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例結(jié)合應(yīng)變信息分析是否安全的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0031]本發(fā)明實(shí)施例結(jié)合應(yīng)變信息的光纖光柵周界安防系統(tǒng)，如圖1所示，包括:
[0032]探測(cè)光纜，安裝在圍欄(墻)上，或者其他需要進(jìn)行安防的地方。
[0033]多組傳感器，串接在探測(cè)光纜上?？蓪⒐饫w光柵應(yīng)變傳感器與光纖光柵振動(dòng)傳感器，依次互相間隔，串接在探測(cè)光纜中?？啥x一個(gè)光纖光柵應(yīng)變傳感器與一個(gè)光纖光柵振動(dòng)傳感器為一組，每組的兩個(gè)傳感器間距在一定范圍之內(nèi)，一般在2m之內(nèi)。本發(fā)明將光纖光柵應(yīng)力傳感器與光纖光柵振動(dòng)傳感器能夠很好地兼容在同一光纜中。無需重復(fù)安裝增大施工量。并且保持了光纖類傳感器現(xiàn)場(chǎng)無源、布設(shè)靈活等優(yōu)勢(shì)。
[0034]應(yīng)變監(jiān)控單元，與各組傳感器中的光纖光柵應(yīng)變傳感器連接，每隔預(yù)定時(shí)間讀取光纖光柵應(yīng)變傳感器的應(yīng)變信息。
[0035]進(jìn)一步地，該應(yīng)變監(jiān)控單元還用于設(shè)定光纖光柵應(yīng)變傳感器的靈敏度等級(jí)以及相對(duì)應(yīng)的模式識(shí)別算法、參數(shù)和規(guī)則，并根據(jù)讀取的應(yīng)變信息以及預(yù)先設(shè)置的閾值，自動(dòng)調(diào)節(jié)靈敏度等級(jí)。將應(yīng)變信息作為振動(dòng)傳感系統(tǒng)進(jìn)行自我調(diào)節(jié)的依據(jù)，根據(jù)受力狀態(tài)及時(shí)地調(diào)整監(jiān)測(cè)點(diǎn)的靈敏度，能夠有效應(yīng)對(duì)圍欄(墻)老化現(xiàn)象對(duì)系統(tǒng)造成的不利影響，從而保證振動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)長(zhǎng)期的穩(wěn)定性和有效性。
[0036]靈敏度可設(shè)置為η級(jí)，還可定義常規(guī)狀態(tài)下的推薦設(shè)置靈敏度，設(shè)置各級(jí)靈敏度對(duì)應(yīng)的受力范圍和模式識(shí)別算法參數(shù)及規(guī)則。在光纖光柵周界安防系統(tǒng)的長(zhǎng)期工作過程中，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)根據(jù)實(shí)時(shí)的受力情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)靈敏度等級(jí)。各級(jí)靈敏度對(duì)應(yīng)的模式識(shí)別算法參數(shù)及規(guī)則。是由多種模式識(shí)別算法，在各自的參數(shù)設(shè)置下組合而成。不同的靈敏度，對(duì)應(yīng)不同的算法參數(shù)及組合。靈敏度可在后續(xù)進(jìn)行人為添加，對(duì)應(yīng)參數(shù)也可人為設(shè)置。
[0037]對(duì)于光纖光柵周界安防系統(tǒng)中的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)，應(yīng)變監(jiān)控單元每隔一段時(shí)間讀取一次受力數(shù)據(jù)，若出現(xiàn)相鄰監(jiān)測(cè)點(diǎn)受力差異過大(超過設(shè)定閾值)的情況，系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)提示信息，若所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)受力較一致，再進(jìn)行長(zhǎng)期應(yīng)變數(shù)據(jù)分析。根據(jù)各監(jiān)