【導讀】域的作用越來越顯著。而在光電技術領域，光纖通信和光纖傳感技術作為新的激光應。用技術，已經(jīng)成為工程應用和研究的熱點。案，最后進行實驗方面的測試。具體可以分為以下幾個方面:. 在光纖圍欄報警系統(tǒng)采用的技術理論方面，本文采用馬赫一曾德耳光纖干涉技術，提高系統(tǒng)的定位精度和降低系統(tǒng)的誤報率。報警系統(tǒng)的具體實驗設計方案和實驗驗證方案。

　　

【正文】 調和處理，確 定擾動位置。 并對告警信息進行智能分析，剔除那些非人為因素影響的非侵入事件。下面我們來做一些光纖圍欄報警系統(tǒng)模型上的測試，如截斷圍欄、抖動圍欄以及非人為因素擾動等的測試。 圖 41 光纖圍欄報警系統(tǒng)原理示意圖 我們通過實驗測試分析了這些信號的兩種作用效果 :光纖圍欄上的光纖傳感器所受到的截斷、抖動兩種作用效果。 圖 42 截斷光纖圍欄波形 信號采集 信號處理 光纖圍欄傳 感 光纖圍欄報警 長春理工大學光電信息學院 畢業(yè)設計 17 圖 42 表示一次截斷的波形圖，當截斷時，光纖傳感器收到一次力作用并引起的沖擊作用，出現(xiàn)一個尖銳的 峰值，在主峰值旁邊出現(xiàn)一些微小的峰值，可以解釋為入侵者階段圍欄時給圍欄瞬間施加的一次力的作用，微小的峰值可以解釋為這次力作用后而引起的余震。 圖 43 抖動光纖圍欄波形 圖 43 表示抖動光纖傳感器時，有多個峰值出現(xiàn)，可以解釋為在圍欄上連續(xù)的施以力的作用。 我們單憑上面測試的兩種信號特點不能判別入侵者類型，需要結合其它特點綜合分析，最終才能確定是否發(fā)出警報和判別警報類型。 報警系統(tǒng)解決方案的設計 我們?nèi)粢@得一次完整的報警事件信息，就必須把上面所說的信號特點和相關的信號結合起來分析。為了便十分析報警 信號的特點和判斷報警信號的類型， 我們要建立了一個 信號庫 。我們將入侵信號與信號庫信號進行對比，并最終判斷出入侵方式。 光纖圍欄報警系統(tǒng)模擬實驗，我們主要分析了入侵圍欄的方式，包括截斷圍欄和動圍欄。根據(jù)這些考慮我們簡單分析了報警模式，即截斷圍欄模式和抖動圍欄模式。 如圖 42 所示，截斷圍欄信號是根據(jù)光纖圍欄報警系統(tǒng)模擬實驗在截斷圍欄時 采集的具有概括性特點的信號，顯著特點就是具有沖擊信號 和振動信號 的 特點。出現(xiàn)一個尖銳的峰值信號，可以解釋為截斷圍欄持續(xù)的時間很短，固定在光纖圍欄上的分布式光纖傳感 器受到一個瞬時的力作用。該信號的上升和下降的幅度都很大，我們可以認為截斷圍欄時對光纖圍欄的作用力是瞬間的。截斷圍欄后由于殘余力的作用，故在尖銳峰值旁邊伴隨著許多小的峰值信號的特點。 長春理工大學光電信息學院 畢業(yè)設計 18 如圖 14 所示，抖動圍欄信號是根據(jù)光纖圍欄報警系統(tǒng)模擬在實際抖動圍欄時采集的具有概括性特點的信號，具有一定的周期特點和振動特點。由十抖動圍欄時的力和抖動的頻率都時隨機的，所以抖動圍欄是一個隨機過程，信號顯得毫無規(guī)律性。但是仔細觀察抖動圍欄的信號，我們還是能夠從信號中分析出它具有周期和振動的顯著特點。 對于圍欄 侵入信號總體上說明信號幅度變化比較明顯，兩種模式信號特點有明顯的差異。 為了更加準確地報警，在報警模式的基礎我們提出了誤警模式分析。非人為因素如風、雨等的影響較大時，光纖圍欄信號所受到的影響顯著特點是幅度變化和微弱的報警模式信號很相近，這些影響不需要發(fā)出警報。這里我們對光纖圍欄信號影 響比較大的如強風，暴雨等非人為因素影響做一些分析。 1)風吹圍欄 如圖 43 所示，根據(jù)模擬實驗風吹測試采集的具有概括性特點的信號。我們可以從波形圖上看出顯著的特點，該信號具有周期性和整體性，可以解釋為風 吹的作用類似增加一個周期性的力作用。同時風吹的影響又是一個整體性的影響，即是光纖傳感器在當前的所有時刻都具有類似的信號特點，信號幅度變化不大，上升和下降的時間都比較的快，由此我們很方便判斷這類信號。 圖 43 風吹圍欄波形圖 2)雨淋圍欄 如圖 44 所示，我們在大雨環(huán)境下根據(jù)模擬測試采集的具有概括性特點的信號。我們從圖很容易看出所有的光纖圍欄上的光纖傳感器的信號在此時都具有整體性，并目 _這些信號表現(xiàn)出隨機的沖擊特點。我們可以解釋為雨點隨機打在光纖圍欄上時，對光纖傳感器產(chǎn)生隨機的作用力。由十圍 欄上各部分光纖傳感器所受沖擊的雨點大小和長春理工大學光電信息學院 畢業(yè)設計 19 方向的不同，所以信號的波形圖上表現(xiàn)為沖擊信號幅度不相同，和時間軸上位置的隨機分布。通過這些特點我們很容易判斷這類信號。 圖 44 雨淋圍欄波形圖 本章小結 本章主要對光纖圍欄的模型的建立的講解，并對相關擾動信號的波形進行分析。 長春理工大學光電信息學院 畢業(yè)設計 20 結 論 本文對光纖圍欄報警系統(tǒng)的理論和技術方面進行了分析，并采用了一些算法，在此基礎上提出了初步的系統(tǒng)的設 計方案，用計算機、數(shù)據(jù)采集卡、單模光纖等搭建了模擬實驗系統(tǒng)。 最后利用搭建好 的光纖圍欄報警系統(tǒng)進行了實驗驗證。 在光纖圍欄報警系統(tǒng)采用的技術理論方面，本文采用 MachZehnde 光纖干涉技術，提高系統(tǒng)的定位精度和降低系統(tǒng)的誤報率。 在光纖圍欄報警系統(tǒng)的整體設計方面，本文分析了系統(tǒng)設計的基本原理，以及系統(tǒng)配置，系統(tǒng)結構，定位模塊，數(shù)據(jù)分析等方面的設計要求，進一步的提出光纖圍欄報警系統(tǒng)的具體實驗設計方案和實驗可行性驗證方案。 在光纖圍欄報警系統(tǒng)實驗驗證方面，本文根據(jù)提 出的實驗設計方案，搭建了模擬測試的光纖圍欄報警系統(tǒng)。并 通過實驗測試，光纖圍欄報警系統(tǒng)的報警準確率能夠 滿足一般行業(yè)安全警報的需要。 由于實 際條件限制，整個系統(tǒng)設計的許多地方只停留在理論階段。 長春理工大學光電信息學院 畢業(yè)設計 21 參考文獻 [1]廖延彪等 . 光纖傳感器的今日與發(fā)展 [J].傳感器世界， 20xx, 2: 612. [2]廖延彪 . 光纖光學 [M]. 第一版 . 北京 : 清華大學出版社， 20xx: 54212. [3]周 書 拴等 . 光纖聲傳感器研究 [J]. 聲學學報， 1995, 20(6): 469472. [4]蘇建元等 .基于神經(jīng)網(wǎng)絡和模糊邏輯的工業(yè)過程故障診斷與報警系統(tǒng) [J]. 動力學與控制學報， 20xx,4(3): 254 一 288. [5] et al. Optical kerreffect in long fibers [J]. Applied Optics, 1981, 20(8): 1403 一 1406. [6] Hu Aizi et al. Characteristics of the Etched Longperiod Fiber Gratings [J]. Acta OpticalSinica, 20xx, 33(8): 916 一 919. [7] et al. Distributed fiberoptic intrusion sensor system [J]. Journal of LightwaveTechnology, 20xx, 23: 20xx 一 2083. [8]劉 麗 輝等 . 光纖光柵傳感器的解調技術進展 [J]. 激光與光電子學進展， 20xx, 7: 3539. [9]喻駿等 . 光纖傳感器網(wǎng)頻域復用系統(tǒng)的理論分析 [J]. 傳感技術學報， 20xx, 3: 4852. [10]耿軍平等 . 基于布單淵散射的 分布式光纖傳感器的進展 [J]. 測試技術學報， 20xx, 16 (2): 87 一 91. [11]胡志新等 . 利用分布式光纖傳感技術檢測天然氣竹道 [J]. 傳感器技術， 20xx, 22 (10):4851. [12] PengChun Peng et al. Long distance FBG sensor system using a linearcavity fiber Ramanlaser scheme [J]. IEEE Photonics Technology Letters, 20xx, 16(2): 575 一 577. 長春理工大學光電信息學院 畢業(yè)設計 22 致 謝 在論文完成之際，我要特別感謝我的導師徐曉峰老師的熱情關懷和悉心指導。在我撰寫論文的過程中，徐老師傾注了大量的心血和汗水，無論是在論文的選題、構思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了徐老師悉心細致的教誨和無私的幫助，特別是他廣博的學識、深厚的學術素養(yǎng)、嚴謹?shù)闹螌W精神和一絲不茍的工作作風使我終生受益，在此表示真誠地感謝和深深的謝意。 在論文的寫作過程中，也得到了許多同學的支持和幫助，在此一并致以誠摯的謝意 。感謝所有關心、支持、幫助過我的良師益友。 最后，向在百忙中抽出時間對本文進行評審并提出寶貴意見的各位專家表示衷心地感謝 !