一、系统概述
1.1 前言
CVC-Z8000光纤传感安全警戒系统是基于光纤传感技术的安全技术防范系统。该系统是利用激光、光纤传感和光通信等高科技技术构建的警戒网络或者安全报警系统，是一种对威胁公众安全的突发事件进行监控和警报的现代防御体系。该系统抗干扰能力强、可靠性好,除了可以探测到多种方式的入侵外，还可以屏蔽大部分环境因素引起的误报，信号采集器中的电路部分采取了安全可靠的防雷保护措施
系统工作要求在提高警察和保安人员战斗技能的同时，还要提前发现意外情况发生的位置，以便及时投入力量终止犯罪。因此现代技防系统要求必须配备周界防范手段，能够对监狱威胁安全的事件进行实时监测，及时的控制威胁事件的发生。在这些技术措施中，光纤安全防范系统将体现其至关重要的作用。选择合适的判别模式和灵敏度。采集器外壳采用高强性能的工程塑料制造，材质轻且具有可靠的密封防水性能。
适用场所：系统所使用的传感器为无源和线缆状特别适宜在地形复杂、易燃易爆物品仓库、不规则周界区域和不宜电源进入等场所安装使用；也可埋入墙体、埋入地下等作为学校，银行金库、监狱、弹药库和其它重要部位的防凿、防非法侵入使用；还可作为野外工作场所、营地的警戒线使用。该系统运行中不影响警戒线附近人员的正常活动。 开关量输出型光缆振动探测报警系统填补了我国此类产品的空白，使我国在周界安全防范技术迈上了一个新的台阶。该系统已通过公安部安全与警用电子产品质量检测中心等权威部门的检测。
二、系统的特点
1、超大范围：每个防区最长1公里（总长可达1027公里），真正意义上实现大范围、长周界的整体规范。
2、防区无源：系统采用光纤作为无源探测器，除主机需要供电外，户外整个防区无源化，并能有效避免雷电干扰，特别适用于易燃易爆及强电磁干扰等场所，如：油库、电站、弹药火库、机场、高铁等。
3、适用性强：由于光纤的灵活特性，因此不受周界介质、形状、环境等因素的限制，特别适用于无介质或介质不规则。多种介质、环境恶劣、地埋复杂等区域，同时根据介质的不同采取最适合的铺设方式。
4、施工方便：光缆可直接铺设在周界的介质上（如：铁网、铁艺围栏、石柱
和砖墙等），无需挖电缆沟、破坏地基草坪等，大量减少了施工费用及时间。
5、兼容匹配：该产品作为物联网的前端设备，配置了多种数据连接端口，可与其他集成平台兼容，实现数据对接，从而达到系统联动。如：其他报警主机、数字矩阵、DVR、现场声光报警等（报警主机不会因联动而影响整个系统的反应速度）。
6、使用寿命：由于国标光缆的户外寿命是20年，所以整个系统具有极强的使用寿命和稳定性，售后维护成本低廉。
7、节能环保：系统实现信息无铜化，100公里耗电量仅为60瓦-80瓦，完全能满足节能环保的要求。
二、设计依据
根据公路围栏周界防护具体需求，依照如下标准与规范进行设计：
《建筑与建筑群和布线系统工程设计规范》GT/T 50311-2000
《低压配电设计规范》GB50054-95
《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
《安全防范系统验收规则》GA308-2001
《入侵报警系统技术要求》GA/T368—2001
《电子计算机机房设计规范》GB50174-93
《防盗报警中心控制台》GB/T16572—1996
《安全防范系统》江苏省地方标准DB33/T334—2001
《安全防范工程费用概预算编制办法》GA/T70-94
《建筑物防雷设计规范》GB50057—94
《电器装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB 50169-92
三、振动光缆产品优势
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产品 |
振动电缆 |
电子围栏 |
红外对射 |
光缆产品特征 |
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被突破几率 |
属于可见式挂网安装，防区长度有局限性，不适合长周界大范围，突破较难， |
属于可见式，有很强的威慑力，有一定的危险性，突破较难 |
属可见式，可起威慑作用，安装和维护相对容易，但易被破坏、易突破、易受到外界因素影响 |
铺设灵活即可隐蔽安装，又可依照铺设介质走势铺设，安装维护量小，不易突破，破坏和翻越均可报警 |
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能耗 |
低，设备运行消耗量小 |
高，每个防区需要大量供电维持脉冲电压稳定 |
高，每个摄头均需供电，线路铺设复杂 |
低，设备运行消耗量小 |
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耐环境腐蚀 |
差，振动电缆外皮抗老化性差，机箱外壳采用铁壳，抗腐蚀性差 |
差，外部金属器件，易锈蚀 |
差，外设金属部件，易锈蚀，设备使用寿命在1-2年 |
传感光缆不易腐蚀，设备外壳采用高性能工程塑料，抗腐蚀 |
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智能化 |
较低，可对墙体破坏和设备破坏入侵进行报警 |
低，人员触碰才会报警，规避其它触碰的能力差，不能针对墙体破坏入侵报警 |
低，只用入侵触碰红外光束才能报警，不能针对墙体破坏入侵报警 |
高，自动监测和判断，可对墙体破坏和设备破坏入侵进行报警。 |
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可靠性 |
低，维护量小，更换电缆维护费用高 |
低，大量布设时平均故障时间迅速提高，维护量大 |
低，大量布设时平均故障时间迅速提高，使用寿命短。 |
高，设备维护量小，维护费用低， |
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误报率 |
低，但是在强电磁干扰的场所及通信基站附近会产生误报 |
高，难以识别小动物 |
高，难以识别小动物 |
低，设备可自动判断信号类别，发出报警信号 |
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气候影响 |
高，受风雨影响存在漏报误报 |
高，受大雨影响大 |
高，雨雪大风均可能造成系统误报 |
低，由于是线缆式结构，探测入侵产生振动信号，判断入侵，可针对振动信号的不同采用多种技术，规避天气影响。 |
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温度影响 |
低，高低温耐受性较好 |
较好 |
高，50℃以上工作不稳定 |
低，高低温耐受性强。 |
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电磁兼容 |
差，受强电磁干扰无法工作，大量误报。 |
本身具有较高的电磁辐射 |
较低 |
高，抗各种电磁干扰 |
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安装方式 |
适用于不规则周界。不适用地埋安装。 |
需要安装大量的支架，工程量大，适用与规则周界。不适用易燃易爆环境 |
需要安装铺设大量电源信号线，只使用与规则周界，不适用与易燃易爆环境 |
可安装在各种介质，铺设灵活，可地埋，可铺设在水域山地等复杂周界，同时设备可铺设在易燃易爆周界。 |
四、系统的组成
本系统主要由四部分组成：报警主机，开关量型振动光缆采集器，振动光缆终端盒，振动传感光缆，末端接续包。
1、报警主机
报警主机安装在警卫值班室内，主要用于采集开关量型振动光缆采集器输出的报警信号并显示报警的防区号，如果和电脑结合使用可显示电子地图，准确反应出某个区域的报警信息，如果和视频矩阵、硬盘录像机结合使用还可实现视频联动的功能。
2、开关量型振动光缆采集器
开关量型振动光缆采集器是安装在控制室外的信号处理装置。该装置把振动传感光缆的振动信号进行分析、处理后通过通信线路传入报警主机，实现报警控制。它是连接报警主机与振动传感光缆的桥梁。
3、振动传感光缆
振动传感光缆是一种敷设在铁艺铁网或埋入各种土质内的无源分布式普通通信级光缆，可视为报警传感器。它能够将防护区域内的微小机械振动（即侵入者带来的微小振动）传递到采集器进行信号收集和分析处理。由于其无源的特性，可广泛应用各类易燃易爆场所，大范围不规则的周界。
4、振动传感光缆终端盒：
终端是用于保护振动光缆末端接口和实现光信号转化的设备，以保证设备在各种恶劣的自然环境下正常工作。
五、主要设备性能
CVC-Z8000主要技术规格
l 工作电压：DC 12V 1A
l 报警探测器功耗：200mW
l 警号输出类型： 开关量
l 防区类型：光缆震动信号
l 外部通信端口：1个485信号输出，2组开关量输出
l 485总线通信接口：2线半双工
l 485通信协议：MODBUS工业控制器网络通信协议
l 工作温度：-20℃-70℃
l 设备材质：金属外壳，LED显示屏
l 设备尺寸:机壳270×210×50mm。两边侧条宽15mm,挂壁孔间距6mm
六、安装方式
根据高速公路现场情况，建议明装振动传感光缆，即将振动传感光缆直接固定、绑扎在附着物上，主要有如下几种安装方式：
（1） 在铁网上，将振动传感光缆呈直线固定在铁丝网上。
（2） 如果从美观的角度考虑，可在监狱围墙顶部做一定宽度的铁丝网（铁丝网的宽度与墙的厚度一致），将铁丝网固定在墙顶，再将振动传感光缆绑扎在铁丝网上，如下图所示：
（3） 周界是铁栅栏时，可将电缆以直线型直接敷设在栅栏上即可
（4）地埋安装。当防范区域周界没有铁网、栅栏或者其他介质时，我们可以地埋安装，如下图所示：
? 安装方法
明装时选用防紫外线线卡和绑扎带安装即可，钉卡固定或绑扎的距离在50公分左右长度适宜，也可根据现场实际情况选择固定长度，但一般情况下固定距离不宜超过50公分以保证振动传感光缆固定的牢固性和紧密性，以利于信号的传导
? 线路连接
传感光缆的一端与数据采集器内的传感光缆接口进行熔接，另一端与光缆终端盒内预留接口进行熔接。光缆采用通信级单模4芯光缆，3芯熔接，1芯备用（也可采用多芯光缆）。
光缆熔接工作，须有专业熔接公司的技术人员负责熔接。
光缆熔接完成后，需用光学仪器进行测试，必须达到我们规定的技术标准（一般客户第一次使用，我们会有技术工程师现场指导）。
? 注意事项
1、振动传感光缆安装注意事项
l 如果振动传感光缆在墙上的铁网上安装，建议呈直线布设，传感光缆每防区的终端必须预留5米备用光缆；
l 施工时或移动传感光缆时，不要使劲拉伸振动传感光缆，以免损坏振动传感电缆内部结构；
l 振动传感光缆一定要绑扎牢固，建议每间隔30CM-50CM绑扎一次，最好选择防紫外线绑扎带，以防阳光长时间照射，容易使绑扎带损坏；
l 振动传感光缆安装时必须按着厂家安装说明或现场技术工程师指导安装；
2、数据采集器的安装注意事项
l 数据采集器固定在离地面约1.5米的地方，不要离地面太近，以免给维修带来不便；
l 数据采集器在与建筑物固定时，应先在建筑物上打好膨胀螺栓，再将数据采集器固定在建筑物上，避免直接在数据采集器内打膨胀螺栓，损坏线路板；
l 数据采集器在建筑物上固定时，确保固定牢固，无松动现象；
l 进入数据采集器内的光缆要进行密封处理，防止雨水进入；
l 每台数据采集器必须做单独接地处理，接地电阻小于4欧姆；
3、终端盒安装注意事项
l 终端盒是对振动传感光缆末端光纤熔接点的保护。
l 终端盒安装在振动传感光缆的末端，必须保证终端盒固定牢固。
? 线路连接
数据采集器的接线类型：开关量输出型。
八、信号拓扑示意图
