振動(dòng)光纜行業(yè)報(bào)告周界入侵防護(hù)產(chǎn)品性能對(duì)比.doc

振動(dòng)光纜技術(shù)在周界防護(hù)的應(yīng)用前景太極計(jì)算機(jī)股份有限公司 公共安全事業(yè)一部行業(yè)總監(jiān) 劉建齡一、國(guó)內(nèi)安防市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀近年來(lái)，伴隨著國(guó)家大力開(kāi)展建設(shè)“智慧城市”、“平安城市”，安防行業(yè)得到快速的發(fā)展。截至2010 年，安防企業(yè)達(dá)到了2 萬(wàn)5 千家左右，從業(yè)人員約120 萬(wàn)人；行業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到2，300 多億元，其中安防設(shè)備產(chǎn)值約為1，000億元，安防工程和服務(wù)市場(chǎng)約為1300 億元；全行業(yè)實(shí)現(xiàn)增加值800 多億元，比2005 年增長(zhǎng)1.8 倍，年均增長(zhǎng)23%以上。其中以安防電子設(shè)備發(fā)展速度為典型，年均增長(zhǎng)25%左右。到2010 年周界安防產(chǎn)品的產(chǎn)值約為120億。根據(jù)中國(guó)安防“安防行業(yè)前景調(diào)研報(bào)告”，以及安防行業(yè)的“十二五”規(guī)劃，預(yù)計(jì)到“十二五”期末整個(gè)安防產(chǎn)業(yè)將實(shí)現(xiàn)規(guī)模翻一番的總體目標(biāo)，即年增長(zhǎng)率達(dá)到20%左右；2015 年總產(chǎn)值將達(dá)到5，000億元，實(shí)現(xiàn)增加值1，600 億元，年出口產(chǎn)品交貨值達(dá)到600 億元以上。在整個(gè)安防產(chǎn)品領(lǐng)域中，周界防護(hù)無(wú)疑是安防技防的重要分支，周界安防產(chǎn)品的產(chǎn)值預(yù)計(jì)在十二五規(guī)劃末達(dá)到300億元。目前，周界防護(hù)產(chǎn)品正處于傳統(tǒng)技術(shù)與新技術(shù)交替的關(guān)鍵時(shí)期，各種新技術(shù)被大膽采用，新產(chǎn)品層出不窮，周界防護(hù)產(chǎn)品正面臨大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將會(huì)發(fā)生重大調(diào)整，毋庸置疑，隨著各種周界防護(hù)創(chuàng)新技術(shù)的推廣使用，以及周界防護(hù)產(chǎn)品應(yīng)用逐漸被人們所重視，周界防護(hù)產(chǎn)品將面臨新的巨大市場(chǎng)空間，迎來(lái)一波大發(fā)展的市場(chǎng)機(jī)遇。二、周界防護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷程傳統(tǒng)市場(chǎng)上，一直以“是非判斷型”周界產(chǎn)品為主導(dǎo)，例如主動(dòng)紅外、微波周界探測(cè)等均屬于這一類。雖然傳統(tǒng)探測(cè)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，占據(jù)市場(chǎng)主流，但其技術(shù)上的缺點(diǎn)是明顯的。首先，技術(shù)門檻不高，容易破解；其次，防誤報(bào)技術(shù)簡(jiǎn)單，誤報(bào)率較高，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的實(shí)用性；最后，產(chǎn)品定位功能較為粗糙不夠精確。隨著人們安全防范的意識(shí)明顯的提高，人們一方面對(duì)周界防護(hù)產(chǎn)品的提出更高的要求；另一方面犯罪分子的作案手段不斷改進(jìn)，許多傳統(tǒng)的周界入侵探測(cè)產(chǎn)品難以應(yīng)對(duì)。面對(duì)嚴(yán)峻的形勢(shì)，周界產(chǎn)品逐步由只能簡(jiǎn)單判斷“是非”型產(chǎn)品向分析型產(chǎn)品轉(zhuǎn)變，推動(dòng)周界產(chǎn)品進(jìn)入了 “智能化”時(shí)代。目前市場(chǎng)上，智能型周界防護(hù)產(chǎn)品大多集成了多種檢測(cè)技術(shù)的周界入侵探測(cè)設(shè)備，再結(jié)合先進(jìn)的信息分析處理技術(shù)，形成了具備分析判斷能力的“智能化系統(tǒng)”，其中，具有代表性的周界入侵探測(cè)分析技術(shù)包括：視頻圖像實(shí)時(shí)分析、光纖傳感探測(cè)、振動(dòng)光纜探測(cè)等等。尤其是周界防護(hù)設(shè)計(jì)引進(jìn)了“防區(qū)”概念，形成分片監(jiān)控聯(lián)防、多設(shè)備聯(lián)動(dòng)的智能化防范理念，使得周界防護(hù)由2維平面發(fā)展到3維空間、由單一區(qū)域發(fā)展為多區(qū)域聯(lián)防，構(gòu)成了立體的綜合防護(hù)體系。從上世紀(jì)90年代以來(lái)，由于光電技術(shù)、光纖技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了基于光纖傳感的檢測(cè)技術(shù)，即所謂的振動(dòng)光纜技術(shù)。經(jīng)過(guò)數(shù)年的發(fā)展，該技術(shù)首先在周界探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用取得了成功。隨著中國(guó)一些有實(shí)力的公司加入到這個(gè)領(lǐng)域中，振動(dòng)光纜產(chǎn)品被引進(jìn)國(guó)內(nèi)，并在智能化周界安防系統(tǒng)中得到了推廣，被應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)、油庫(kù)、邊防、領(lǐng)館、高檔別墅等場(chǎng)所。從未來(lái)周界防護(hù)技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，脈沖型或張力型電子圍欄、振動(dòng)電纜、泄漏電纜等傳統(tǒng)的周界防護(hù)產(chǎn)品逐漸被具備智能探測(cè)技術(shù)的產(chǎn)品所替代，以智能化周界探測(cè)產(chǎn)品為代表的周界防護(hù)系統(tǒng)將成為周界防護(hù)市場(chǎng)的主流。可以預(yù)測(cè)，由于振動(dòng)光纜產(chǎn)品的眾多優(yōu)越特性，決定了它在周界安防市場(chǎng)中將異軍突起，將很快發(fā)展成為周界安防產(chǎn)品的主流產(chǎn)品之一。三、振動(dòng)光纜的技術(shù)特點(diǎn)一般認(rèn)為，光纖作為光波傳送的載體或介質(zhì)，當(dāng)外界干擾作用于光纖時(shí)，光纖傳輸?shù)墓馓匦砸矔?huì)隨之相應(yīng)的變化；通過(guò)專門的光路構(gòu)建和信號(hào)解調(diào)技術(shù)可以有效的探測(cè)光纖傳輸特性的變化，主要包括衰減、相位、波長(zhǎng)、極化、模場(chǎng)分布和傳播時(shí)間等傳輸特性的變化，進(jìn)而達(dá)到監(jiān)控外界觸發(fā)事件的目的；其中，主要的外界事件可以包括：拉伸、位移、折斷、振動(dòng)、沖擊、溫度變化等等。振動(dòng)光纜探測(cè)產(chǎn)品安裝十分簡(jiǎn)單，通常是將光纜敷設(shè)在周界監(jiān)控區(qū)域的籬笆、圍欄、墻壁之上或者埋在地下，當(dāng)有人要侵入到防護(hù)區(qū)域時(shí)，即便是最輕微的動(dòng)作，也會(huì)對(duì)光纜中的光纖產(chǎn)生擾動(dòng)，這種擾動(dòng)必然導(dǎo)致光信號(hào)傳輸發(fā)生變化。通過(guò)光纜采集到的這種擾動(dòng)信號(hào)，傳輸給報(bào)警設(shè)備，經(jīng)由復(fù)雜的檢測(cè)計(jì)算，對(duì)環(huán)境擾動(dòng)作出智能判斷后發(fā)出報(bào)警。顯然，振動(dòng)光纜探測(cè)技術(shù)與傳統(tǒng)的電傳感技術(shù)相比，光纖振動(dòng)探測(cè)技術(shù)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，主要包括：1) 探測(cè)光纖對(duì)外無(wú)信號(hào)輻射，沒(méi)有電磁泄漏，同時(shí)不會(huì)受到外界的電磁干擾。2) 具備入侵事件定位能力，可以對(duì)事件現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行定位，監(jiān)控的距離長(zhǎng)達(dá)幾十公里。3) 可以設(shè)置針對(duì)特定動(dòng)作的探測(cè)，因此有效的降低誤報(bào)，有效的濾除天氣、有規(guī)律的機(jī)械振動(dòng)的干擾。4) 光纜傳感器適用化學(xué)腐蝕、易燃易爆的特殊環(huán)境，對(duì)環(huán)境溫度適用范圍大，溫度適應(yīng)范圍達(dá)到-40到+70，使用壽命最長(zhǎng)達(dá)10年以上。5) 安裝施工簡(jiǎn)單，可以采用明線鋪設(shè)或暗埋，特別是振動(dòng)光纜采用被動(dòng)探測(cè)無(wú)泄漏，可以方便偽裝，不宜被探測(cè)。基于上述特點(diǎn)，振動(dòng)光纖產(chǎn)品可以進(jìn)入一些以往周界防護(hù)產(chǎn)品很少進(jìn)入的領(lǐng)域，例如大范圍的水中防護(hù)、長(zhǎng)距離管線監(jiān)控、以及強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下的區(qū)域防護(hù)等等。特別是振動(dòng)光纜探測(cè)技術(shù)采用了模式識(shí)別技術(shù)，從而具備針對(duì)特定周界入侵行為的探測(cè)能力，有效排除干擾，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)目標(biāo)。四、振動(dòng)光纜產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)在較早的周界防護(hù)產(chǎn)品市場(chǎng)中，一般采用振動(dòng)電纜技術(shù)和紅外對(duì)射技術(shù)，之后發(fā)展為采用泄漏電纜技術(shù)、微波對(duì)射技術(shù)；相對(duì)來(lái)說(shuō)，振動(dòng)光纜探測(cè)技術(shù)是在這些產(chǎn)品的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)發(fā)展而形成的最新技術(shù)，因而更有優(yōu)勢(shì)。從性能上講，振動(dòng)光纜較傳統(tǒng)周界防護(hù)產(chǎn)品具備如下優(yōu)點(diǎn)：1、 較低的誤報(bào)率，系統(tǒng)誤報(bào)率小于2%。2、 工作環(huán)境要求低，系統(tǒng)環(huán)境要求低，可水中環(huán)境、腐蝕環(huán)境、易燃易爆環(huán)境。3、 安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，無(wú)電磁泄漏，不宜探測(cè)，可隱蔽鋪設(shè)。4、 探測(cè)范圍大，系統(tǒng)的單防區(qū)探測(cè)距離為2000m。5、 使用壽命長(zhǎng)，系統(tǒng)壽命為3-4年。此外，振動(dòng)光纖探測(cè)技術(shù)具備有自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，主要包括：1、 對(duì)外無(wú)輻射、完全不受電磁干擾?？稍诨S、油庫(kù)、彈藥庫(kù)等化學(xué)腐蝕、以及易燃易爆的特殊場(chǎng)所應(yīng)用。2、 可以通過(guò)內(nèi)建的智能分析探測(cè)特定入侵行為?？蓪⑿?dòng)物、風(fēng)、霧、雨雪等外界環(huán)境因素的影響濾除出去，只將特定入侵信號(hào)保留，極大的降低了系統(tǒng)的誤報(bào)率，同時(shí)提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。表4-1 振動(dòng)光纖探測(cè)技術(shù)與傳統(tǒng)周界探測(cè)技術(shù)的性能比較序號(hào)名稱誤報(bào)率預(yù)估穩(wěn)定性環(huán)境要求設(shè)備維護(hù)一般探測(cè)距離電磁干擾影響風(fēng)、霧、雨等惡劣天氣1振動(dòng)光纜2%強(qiáng)低簡(jiǎn)單2000米無(wú)影響智能分析無(wú)影響2電子圍欄NA一般較高高200米無(wú)影響無(wú)影響3泄漏電纜30%低高高200米有影響地埋無(wú)影響4振動(dòng)電纜20%一般一般一般300米有影響有影響5紅外對(duì)射50%一般高高150米無(wú)影響影響很明顯6微波對(duì)射40%一般高一般200米有影響影響很明顯 通過(guò)比較目前市場(chǎng)上所使用的周界防護(hù)產(chǎn)品，我們不難看出，傳統(tǒng)周界防護(hù)產(chǎn)品在原理上、使用上都存在著弊端，這些缺點(diǎn)被新型的振動(dòng)光纜探測(cè)技術(shù)所彌補(bǔ)，采用振動(dòng)光纜探測(cè)技術(shù)的產(chǎn)品性能優(yōu)勢(shì)明顯，其實(shí)用性、可靠性遠(yuǎn)超傳統(tǒng)產(chǎn)品。五、振動(dòng)光纜主流產(chǎn)品的對(duì)比近年來(lái)，國(guó)內(nèi)廠家逐步意識(shí)到振動(dòng)光纜產(chǎn)品存在的巨大市場(chǎng)潛力，一些有前瞻性的公司就開(kāi)始介入這一領(lǐng)域，由于光纖振動(dòng)信號(hào)分析技術(shù)相對(duì)門檻較高，國(guó)內(nèi)的振動(dòng)光纜產(chǎn)品的功能、性能參差不齊。目前，在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)振動(dòng)光纜產(chǎn)品的代表性公司主要包括：北京漢科云端、美國(guó)方博、FFT、吉斯、京安能、復(fù)旦智能、光谷奧源、業(yè)祥等。下面列出國(guó)內(nèi)主流振動(dòng)光纜產(chǎn)品在實(shí)際使用中不同特點(diǎn)的對(duì)比。1、 單/雙防區(qū)型產(chǎn)品單路防區(qū)振動(dòng)光纜產(chǎn)品主要由端探測(cè)光纜、光信號(hào)發(fā)射模塊、光信號(hào)接收模塊、放大模塊、信號(hào)處理模塊、報(bào)警模塊、電源模塊等幾部分組成。雙路防區(qū)型產(chǎn)品主要由單路防區(qū)設(shè)備按照雙路配置而構(gòu)成，其優(yōu)點(diǎn)在于雙路配置的探測(cè)精度遠(yuǎn)高于單路設(shè)備。單/雙防區(qū)型產(chǎn)品主要用小周界范圍（2000m以下）的安防方案，主要針對(duì)別墅、辦公區(qū)、油庫(kù)等短距離的周界防護(hù)。表5-1 單/雙防區(qū)產(chǎn)品部分特性比較產(chǎn)品公司光纖熔接振動(dòng)光纜引導(dǎo)光纜前端智能判斷施工要求調(diào)試操作視頻復(fù)合Android聯(lián)網(wǎng)漢科云端無(wú)需2芯無(wú)自帶智能分析低智能觸屏有有美國(guó)方博需要1芯無(wú)需中控設(shè)備高PC軟件無(wú)無(wú)澳洲FFT需要3芯NA需中控設(shè)備高PC軟件無(wú)有復(fù)旦智能需要1芯3芯需中控設(shè)備高PC軟件無(wú)無(wú)寧波諾可需要2芯2芯需中控設(shè)備一般PC軟件無(wú)無(wú)京安能需要3芯無(wú)前端分析判斷一般PC軟件無(wú)無(wú)業(yè)祥需要3芯無(wú)前端分析判斷一般按鍵操作無(wú)無(wú)2、 防區(qū)定位型產(chǎn)品防區(qū)型定位產(chǎn)品一般由前端探測(cè)部分、中心控制部分、以及控制部分組成。前端探測(cè)部分采用單/雙分區(qū)類似設(shè)備。中心控制部分安裝有具備模式識(shí)別的智能分析軟件，根據(jù)所采集到的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)有效的識(shí)別出周界入侵行為，實(shí)現(xiàn)入侵事件的防區(qū)定位功能。通常中控室的中央控制設(shè)備能監(jiān)控多個(gè)周界的入侵，系統(tǒng)前端的光纖設(shè)備將多個(gè)防區(qū)的探測(cè)光纜連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)多防區(qū)的定位。系統(tǒng)控制部分可聯(lián)結(jié)視頻監(jiān)控系統(tǒng)或其他安防系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控聯(lián)動(dòng)、以及廣播音響、警燈警笛等設(shè)備的聯(lián)動(dòng)。防區(qū)定位型產(chǎn)品適用于稍大（約10km）的周界范圍，主要針對(duì)一些大型變電站等強(qiáng)干擾場(chǎng)所，或廠礦大型企業(yè)的周界防護(hù)。表5-2 防區(qū)定位產(chǎn)品部分特性比較產(chǎn)品公司光纖熔接16防區(qū)型振動(dòng)光纜芯數(shù)施工要求現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試視頻復(fù)合Android聯(lián)網(wǎng)漢科云端無(wú)需4芯簡(jiǎn)單普通人員有有美國(guó)方博NANANANANANA澳洲FFTNANANANANANA復(fù)旦智能需要48芯復(fù)雜專業(yè)人員無(wú)無(wú)寧波諾可NANANANANANA京安能需要28芯復(fù)雜專業(yè)人員無(wú)無(wú)業(yè)祥需要28芯復(fù)雜專業(yè)人員無(wú)無(wú)3、精確定位型產(chǎn)品精確定位型產(chǎn)品是以一條探測(cè)光纜做為探測(cè)介質(zhì)，通過(guò)中心控制主機(jī)加精確定位分析的智能軟件，引入了信號(hào)分析算法，根據(jù)所采集到的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)有效的識(shí)別出外界振動(dòng)源的性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)周界入侵的精確定位，可區(qū)分多個(gè)點(diǎn)位同時(shí)入侵，其性能遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)周界報(bào)警設(shè)備。精確定位型產(chǎn)品適用于超長(zhǎng)距離（40km以上）的周界防護(hù)方案，主要用于邊防、輸油輸氣管線、重金屬污水管道、自然保護(hù)區(qū)等大范圍的周界防護(hù)。表5-3 精確定位產(chǎn)品部分特性比較產(chǎn)品公司光纖熔接光纜芯數(shù)定位精度同時(shí)探測(cè)防區(qū)數(shù)（40km）施工要求現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試視頻復(fù)