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光纤围栏传感预警系统关键技术研究

李敬东  
【摘要】:随着光通信技术的迅猛发展,光纤传感技术为安全防护领域注入了新的活力与生机,基于光纤传感技术的光纤围栏传感预警系统越来越受到人们的关注与重视。与传统的围栏报警系统相比,光纤围栏预警系统具有灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀、全程无源、监测范围大等优点,利用光纤作为传感媒质对一定范围内的突发事件进行远程和实时监控。目前,基于光纤传感器的监测技术已经在很多领域得到应用,如对石油和天然气管道的监测,对桥梁、建筑等大型结构的健康检查等等。光纤围栏传感预警系统不仅在周界安防领域有着广阔的应用前景,同时也是未来智能安防的主流研究方向。因此,对光纤围栏传感预警系统的研究具有重要的现实意义。本论文通过对比几种在光纤围栏系统中常用的检测技术,分析利用M-Z干涉技术设计实现了一种新型光纤围栏传感预警系统,并对设计的系统结构做了可行性分析。最后通过现场实验说明,实验设计的基于M-Z干涉技术的光纤围栏传感预警系统能够有效完成对入侵行为的预警工作。本课题具有较强的实用性,论文所做主要工作包括:(1)分析了光纤围栏传感预警系统的国内、外研究现状,总结出基于M-Z干涉技术的光纤围栏传感预警系统具有重要的研究价值。(2)详细分析光纤围栏系统中常用的检测技术,对比分析后采用M-Z干涉技术对系统进行设计。(3)提出利用基于二叉树的SVM分类方法对入侵行为进行分类,以及分析研究了两路干涉信号的时延估计方法。(4)设计实现基于M-Z干涉技术的光纤围栏传感预警系统结构,提出将系统围栏主机模块划分为五层信息模型的设计方案,并对其进行了可行性分析。(5)对光纤围栏传感预警系统进行了现场测试实验,测试结果表明,实验设计的基于M-Z干涉技术的光纤围栏传感预警系统对入侵行为具备准确的报警能力。


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