新型准分布式光纤围栏入侵监测系统研发和应用

摘要

随着物联网技术的发展，智能安防技术得到人们普遍的关注，各种入侵检测技术不断涌现。传统的电类安防预警系统，如电子围栏、视频监控系统、基于电类振动传感器的监测系统等，易受雨雾、高温、低温、强光等自然环境因素以及地理条件的影响，对安装环境及条件要求苛刻，而且易受电磁干扰，使得整个系统检测性能急剧下降。光纤传感器能够很好克服以上缺点，传感器本身无源、抗电磁干扰、检测灵敏度高、监测距离远，特别适用于高温、高湿等极端恶劣环境条件，因此基于光纤传感器的入侵监测系统在周界安防中具有潜在的应用前景。
　　本课题围绕新型准分布式布拉格光纤光栅围栏系统展开，对国内外光纤围栏技术研究现状进行了系统调研，从光纤围栏入侵监测系统应用需求出发，研究开发准分布式光纤围栏入侵监测系统，设计并实现了光纤围栏入侵监测系统报警软件，基于研发系统进行现场应用测试。
　　论文主要工作有:根据国内外光纤围栏技术研究现状，比较并分析了目前主要几种光纤围栏技术优缺点，指出基于FBG.光纤光栅传感器的新型准分布式光纤围栏的经济价值和应用前景。基于光纤围栏入侵监测系统原理对系统结构进行设计，并根据结构框图搭建了硬件平台，实现系统功能。对光纤围栏入侵监测系统软件进行了功能需求分析，设计系统软件，分别实现了数据采集、数据处理、声光报警、报警日志写入和数据库管理等功能模块，基于串口通信实现光纤围栏系统与传统视频监控设备的智能联动。基于软件的安全性和方便性考虑，对系统报警软件进行了加密和打包工作。对设计的新型准分布式光纤围栏入侵监测系统进行了现场实验测试，测试结果表明，该系统已具备现场应用的能力。研发的系统取得了一系列的应用成果。其中该系统软件通过了江苏省软件检测中心的软件检测，整个光纤围栏系统通过了公安部安全防范报警系统产品质量监督检验测试中心的安防产品委托检验。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 光纤围栏技术研究现状

1．2．1 国内光纤围栏技术研究

1．2．2 国外光纤围栏技术研究

1．3 光．纤围栏技术方案比较

1．3．1 基于光时域反射(OTDR)技术的光纤围栏技术

1．3．2 基于干涉技术的光纤围栏技术

1．3．3 基于光纤光栅技术的光纤围栏报警系统

1．4 本课题的研究意义

1．5 本课题主要研究内容

第二章 新型准分布式光纤围栏入侵监测系统设计

2．1 新型准分布式光纤围栏入侵监测系统整体设计

2．2 新型准分布式光纤围栏入侵监测系统硬件搭建

2．2．1 FBG传感光缆

2．2．2 光源与解调系统

2．3 新型准分布式光纤光栅围栏系统硬件实现

2．4 本章小结

第三章 新型准分布式光纤围栏入侵监测系统报警软件设计与实现

3．1 软件功能需求分析

3．1．1 软件开发流程

3．1．2 安防系统应用需求分析

3．2 光纤光栅围栏系统报警软件应用指标

3．3 报警软件流程设计

3．4 报警软件功能模块实现

3．4．1 数据采集模块

3．4．2 传感器安装及报警日志的数据库管理模块

3．4．3 人机交互模块

3．5 可连接视频监控设备的周界入侵监测系统

3．5．1 视频实时监控系统

3．5．2 视频监控系统的设计

3．5．3 视频实时监控功能的软硬件实现

3．5．4 视频实时联动的实验结果

3．6 本章小结

第四章 系统软件加密与打包

4．1 系统软件加密

4．1．1 加密流程设计

4．1．2 关键代码实现

4．1．3 实现结果

4．2 软件打包制作方法

4．2．1 创建文件

4．2．2 添加文件

4．2．3 编译文件

4．3 本章小结

第五章 系统测试

5．1 系统安装与调试

5．2 传感光缆的安装与铺设

5．3 新型准分布式光纤围栏入侵监测系统实验

5．4 数据处理与分析

5．5 软件检测及系统认证结果

5．5．1 软件检测

5．5．2 委托检验

5．6 本章小结

第六章 发展与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献