1. 8防区振动光纤入侵探测主机简介
8防区振动光纤入侵探测主机（8-Zone）采用标准19英寸，1.5U机箱设计，是系统的核心设备，放置在监控室内，用于8防区入侵检测信号的发送以及振动传感光缆信号的采集。
8防区振动光纤入侵探测主机的每两个防区对应2个光输入接口，1个光输出接口，2路开关量输出和2个告警指示灯。
8防区振动光纤入侵探测主机可以输出8路开关量报警，可广泛应用于机场、仓库、军事重地及别墅区等安保环境中。
1.1. 8防区振动光纤入侵探测主机
图1-1 8防区振动光纤入侵探测主机
1.1.1. 前面板说明
图1-1-1 8防区振动光纤入侵探测主机前面板视图
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名称 |
功能描述 |
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RUN |
设备运行指示灯，绿色。 闪烁：运行正常； 常亮/常灭：设备运行异常。 |
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ALM1-ALM8 |
防区1-8告警指示灯，红色。 常亮：断纤告警。 亮3秒：入侵告警或防拆告警。 常灭：设备无告警。 注：告警指示灯亮的时间可以从1-10秒进行设置，默认为3秒。 |
1.1.2. 后面板说明
图1-1-2 8防区振动光纤入侵探测主机后面板视图
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名称 |
功能描述 | ||
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OUT1~4 |
第1~4路激光器发送接口， FC/APC型 光接口；每路用于2个防区入侵检测的激光发送。 | ||
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IN1-IN8 |
防区1-8的光信号接收端，FC/APC型 光接口 | ||
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OUT ALM 防区n报警端子 （n=1,2….8） |
防区1-8报警信号开关量输出，采用凤凰端子 设备防拆告警：端子1和端子2同时闭合3秒。 | ||
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端子n （n=1,2,3…8 |
开关量输出常开端，有报警时相对于端子G，开关闭合。 |
无告警：端子n断开。 入侵告警：端子n闭合3秒。 设备断电或断纤告警：端子n长时间闭合。 （n=1,2…8） | |
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端子G |
开关量输出公共端 | ||
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ETH |
以太网管理接口，采用RJ45连接器。通过此接口，可以利用CLI命令（通过Telnet）对设备进行IP地址等信息查询。 注：设备IP地址默认从192.168.0.161开始，每个IP地址可以管理2个防区。 例如：防区1和2的IP地址为192.168.0.161，防区3和4的IP地址为192.168.0.162. | ||
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~220V |
交流～220V电源输入接口。电压输入范围：85～264VAC。 | ||
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电源开关 |
处于“ON”状态，表示电源接通；处于“OFF”状态，表示电源关闭。 | ||
1.1.3. 8防区振动光纤入侵探测主机技术参数
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项目 |
典型值 |
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光接口 | |
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光接口 |
FC/APC单模连接器 |
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发送光功率(dBm) |
+3~5.5 |
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波长 |
1550nm |
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接收灵敏度(dBm) |
-20（非干涉状态下） |
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报警输出接口 | |
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输出方式 |
开关量输出 |
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接口类型 |
凤凰端子 |
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输出端口数 |
8 |
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报警响应时间 |
<3s |
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报警持续时间 |
报警灯持续亮的时间从1-10秒可设，缺省为3秒 |
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继电器触点容量 |
1A DC30V 0.5A 125VAC |
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以太网通讯接口（ETH） | |
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物理接口 |
RJ45 |
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速率 |
10/100Mb/s自适应 |
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通信协议 |
MODBUS通信协议 |
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电源和功耗 | |
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供电电源 |
AC 220V |
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电压输入范围 |
176~264V |
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功耗 |
12W±10％ |
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电源浪涌保护 |
4000V |
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平均无故障工作时间 | |
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平均无故障工作时间 |
100000h |
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电磁兼容 | |
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静电放电抗扰度 |
符合GB/T 17626.2-2006 规定的等级3 |
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射频电磁场辐射抗扰度 |
合GB/T 17626.3-2006规定的等级3 |
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电快速瞬变脉冲群抗扰度 |
符合GB/T 17626.4-2008规定的等级2 |
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交流电源线浪涌（冲击）抗扰度 |
符合GB/T 17626.5-2008规定的等级3 |
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直流、信号及其他输入线浪涌（冲击）抗扰度 |
符合GB/T 17626.5-2008规定的等级2 |
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环境要求 | |
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工作温度 |
-40～70℃ |
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工作湿度 |
小于95%，无冷凝 |
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贮藏温度 |
-40～85℃ |
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设备结构 | |
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尺寸 |
434mm x 331mm x 66mm |
1.2. 防区分割器
防区分割器无需供电，外壳采用工程塑料制造，具有良好的防雨、防腐蚀、耐压、耐冲击等功能。
图1-2-1 001-G视图 图1-2-2 003-G视图
图1-2-3 001视图 图1-2-4 003/7/9视图
注：001-G，003-G，007-G，009-G等后缀带G的防区分割器，适用于挂网，挂墙等地上应用，而001，003，007，009等不带后缀的防区分割器，由于其防水等级更高，更适用于地埋应用。为了方便阅读，本文后续的图片或文字将仅体现后缀带G的防区分割器。
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项目 |
典型值 |
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防护等级 |
IP65/IP68 |
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防腐 |
GB/T 15211，耐腐蚀 |
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材料 |
ABS工程塑料 |
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001-G尺寸 |
210mm x 210mm x 50mm |
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003/7/9-G尺寸 |
300mm x 200mm x 80mm |
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001尺寸 |
240mm x 190mm x 89mm |
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003/7/9尺寸 |
385mm x 248mm x 120mm |
1.3. 振动传感光缆和引导光缆
传感光缆和引导光缆采用同一类型的铠装光缆，但是它们的作用不同。传感光缆可以采集振动，而引导光缆对振动不敏感，它的作用一方面是传送激光信号，另一方面是将干涉过的信号传输到主机。
表1-3-1 光缆技术参数
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项目 |
典型值 |
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光纤类型 |
单模光纤(GYXTW) |
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传感光缆芯数 |
4芯 |
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光衰 |
≤0.2dB/km@1550nm |
2. 报警监控方式
2.1. 型报警监控方案
当一个周界防护系统具有较多防区时，或者这个系统中存在视频监控设备（如摄像头、DVR/NVR）， 需要考虑如何使8防区振动光纤入侵探测主机与其它类型的周界防护系统有机地融合为一个整体。
这种情况下，可以通过局域网（LAN）连接8防区振动光纤入侵探测主机的以太网接口，建立与PC之间的连接，并在PC上安装NMS或NMS-W管理软件。NMS汇集各个防区的告警事件，输出到PC机的RS232或者RS485接口，再利用外部的串口到开关量的转换器，将串行通信协议转换为开关量，最后将开关量连接到DVR/NVR，进而实现与摄像头的联动。这里所说的联动，可以是将发生入侵事件的相关视频画面切换到显著位置，也可以在事件发生后立即驱动PTZ摄像机至适当的预置位，以观察事件现场。
此外，NMS还支持SMS短信模块，将防区的报警通过SMS短信发送到指定的手机上。
图2-1 使用NMS或NMS-W 管理多个防区并实现与摄像头的联动
2.2. 输出报警端子连接示例
如图2-2所示，当系统未检测出告警时，根据“表1-1-2 8防区振动光纤入侵探测主机后面板接口说明”可知，端子1为断开的状态，因此图2-2中的告警灯不会亮。
当系统检测出防拆或入侵告警时，根据设备接口描述内容，可知端子1闭合3秒，因此图2-2中的告警灯将亮3秒。
当系统检测出设备断电或断纤告警时，根据设备接口描述内容，可知端子1长时间闭合，因此图2-2中的告警灯将常亮。
图2-2 输出报警端子连接示例
3. 8防区振动光纤入侵探测主机的应用
3.1. 8防区振动光纤入侵探测主机应用场景及系统连接图
8防区振动光纤入侵探测系统由8防区振动光纤入侵探测主机、防区分割器，传感光缆、引导光缆，PC机以及系统管理软件组成。每个防区支持的最大光缆长度可达1Km，而防区的长度一般建议在100m至400m的范围内。推荐采用12芯单模光缆作为总线连接各个子防区。
3.1.1. 单侧总线光缆连接
图 3-1-1 单侧总线光缆的应用
此种应用里，8防区振动光纤入侵探测主机所处的监控机房位于所有防区的一端，采用1根12芯引导光缆，向一侧延伸敷设。
在监控机房内将8防区振动光纤入侵探测主机的开关量连接到告警主机，将以太网管理接口连接到PC机， 并安装 NMS或NMS-W管理软件。
3.1.2. 双侧总线光缆连接
图3-1-2 双侧总线光缆的应用
如图3-1-2所示， 防区以监控机房为中心，分左右两侧部署，采用2根8芯引导光缆，每根可以敷设4个防区。
3.1.3. 一缆式连接
在某些特殊要求下，可以使用一缆式连接。全程使用一根24芯光缆，1个007-G，4个003-G，3个009-G以及1个001-G。
图3-1-3 一缆式应用
3.2. 通过IP网络管理多个8防区振动光纤入侵探测主机
图3-2-1 通过IP网络管理多个8防区振动光纤入侵探测主机
如图3-2-1所示，如果是一个较大的工程，涉及的防区很多，需要使用多台8防区振动光纤入侵探测主机设备时，往往面临如何管理多台8防区振动光纤入侵探测主机的设备和处理众多的防区告警。在这种情况下，需要通过局域网将多台设备连接起来即可。每台8防区振动光纤入侵探测主机可以作为一个网关，通过这个网关管理其下的各个防区。
3.3. 8防区振动光纤入侵探测主机的光路连接
如上所述，如果8防区振动光纤入侵探测主机采用总线光缆式的连接方法，那么进一步， 我们还要了解安装8防区振动光纤入侵探测主机时的光路连接方法。
图3-3-1 8防区的光路连接图
如图3-3-1所示，8防区振动光纤入侵探测主机设备具有4个激光输出口和8个输入光口。由图中可以看出，引导光缆连接了4个003-G，每个003-G 又连接了2个防区，所以总共是8个防区。
4. 光缆的敷设
传感光缆的敷设根据介质不同安装方式不同，可以主要分为挂网式、围墙式和地埋式3种方式。详见相关附件。
5. 光纤的熔接及盘绕
光纤熔接及盘绕是安装过程中非常重要的一个环节。对于光纤围栏而言，在光纤中传送的是模拟的信号，相对数字系统，对于损耗更加敏感。 熔接和盘绕的质量直接影响系统的性能，请务必加以重视。
熔接注意事项：
- 盘纤的曲率半径不小于25MM。
- 盘纤的方向必须一致，不得既有顺时针又有逆时针。
- 不可以绕8字盘纤。
- 同一组熔接点尾纤的长度应基本一致。
- 每个熔接点的衰耗不劣于02dB。要求用OTDR测试仪对衰减值、距离值进行测试。
5.1. 光纤熔接图
图5-2 8防区振动光纤入侵探测主机一缆式光纤熔接图
5.2. 光纤熔接准备
l 熔接机、99%浓度工业乙醇、擦拭纸、剥纤钳、切刀、光纤热缩管、OTDR 测试仪表、 工业胶带、记号笔、红光笔。
5.3. 光纤接续中应注意的问题
- 光缆接续后应余留2-5m，已备光缆修复使用。
- 光缆接续工作不应在雨天、大雾天和环境温度以下进行。
- 3. 光缆护套和涂层的去除、光纤端面制备、光纤熔接、热可缩加强管保护等作业应连续完成，不得随意中断。
- 4. 熔接合格后的光纤接续部位应立即进行热缩加强管的保护，加强管收缩应均匀、无气泡。
- 5. 封装盒中，应有40mm左右的光纤束管余留，以作光纤束管伸缩缓冲之用。
- 6. 观察光纤剥除部分的涂覆层是否有残留，如有极少量不易剥除的涂覆层，可用绵球沾适量酒精，一边浸渍，一边逐步擦除。
- 裸纤的切割是光纤熔接前最为关键的部分，选择合适的光纤卡具模块并及时清理切割刀。
- 光纤熔接是接续工作的中心环节，及时清洁熔接机“V”形槽、电极、物镜、熔接室等部位，如熔纤机显示熔接损耗高于0.02dBm，需要重新熔接。
5.4. 盘纤
正确、合理的盘纤方法，可使光纤布局合理、附加损耗小、经得住时间和恶劣环境的考验，可避免因挤压造成的断纤现象。
盘纤的方法：
- 先中间后两边，即先将热缩后的套管逐个放置于固定槽中，然后再处理两侧余纤。优点：有利于保护光纤接点，避免盘纤可能造成的损害。在光纤预留盘空间小、光纤不易盘绕和固定时，常用此种方法。
- 从一端开始盘纤，固定热缩管，然后再处理另一侧余纤。优点：可根据一侧余纤长度灵活选择热缩管的安放位置，方便、快捷，可避免出现急弯、小圈现象。
图5-4-1 错误盘纤 图5-4-2 正确盘纤
5.5. 防区分割器的尾纤处理
1）防区分割器必须使用SC/APC接头的光纤跳线。
2） 纤芯在封装盒的盘纤盒内盘好，出口处为带护套的尾纤用扎带扎紧。
3） 光纤跳线做好标记。
图5-5-1
5.6. 设备的密封处理
防区分割器都是安装在室外的，遇到地埋工程时将固定于地下。因此防水的处理尤为重要。普通的室外安装要求达到IP65的等级，地埋安装要求达到IP68的等级。
请参见附件4。
6. 测试
在安装过程必须插入一次测试。要求在光缆敷设基本好，光纤熔接和盘纤完成，但001-G、003-G尚未扣盖密封时进行测试。 这实际是密封前的测试。这步测试能够帮助我们及早发现光路的故障。由于尚未密封，便于故障定位，也易于故障处置。
一般来说，密封过程对于光路的影响不是很大。故可以认为密封前和密封后的结果是一样的。
光路测试的内容包括：通断测试，和端到端的光路衰耗测试。
6.1. 光通断测试
■ 使用红光笔检测光纤是否断裂，如果断裂、光纤断裂处有红光漏出。
■ 使用红光笔检测盘纤质量，如果弯曲半径过小，在弯曲部位有红光泄露。
■ 使用红光笔检测，进行端到端光纤识别。
■ 使用红光笔检测，可以使光纤接续点优化，如果光纤没有熔接好，在接续点位置会有红光泄露。
6.2. 光衰耗测试
光衰耗的测试必须逐个防区进行。测试的基本原理是一样的。
以一个防区测试为例，基本步骤如下：
1） 打开8防区振动光纤入侵探测主机电源。
2） 拔下8防区振动光纤入侵探测主机 端口IN1处光纤，将其连接到光功率计，如图6-2-1所示。此时测得的光功率是经过干涉的，无参考价值。
3） 拔下003-G端口1处光纤，如图6-2-2所示。此时测得的光功率是无干涉的。
4） 记录光功率计的读数为P2。
图6-2-1 防区#1 测试之一
5） 将003-G端口1处光纤插上恢复，拔下端口2处光纤，如图6-2-2所示。
图6-2-2 防区#1 测试之二
6） 记录光功率计的读数为P1。
7） 判断P1、P2是否符合如下要求。
- P1、P2都必须大于-18dBm。
- P1、P2差值要小于6dB。
8） 如P1、P2不满足要求，可根据图6-2-3所给的光功率参考值进行排查。可能的原因如下：
- 盘纤半径过小。
- 法兰没有连接好。
- 光缆有急弯或死弯。
防区#2的测试方法与防区#1的相同，这里不再赘述。
图6-2-3 关键点的参考光功率值
7. 设备的安装
设备安装包括硬件安装和软件安装
7.1. 硬件安装
1）打算采取怎样的安装方式？是安装在其机架上，还是壁挂于墙上？还是挂网？不同的固定方式所配的安装配件有所不同。
2）安装时要求将设备牢牢固定，不能出现松动现象。
3）室外设备做好防水处理，在扣盖前仔细检查橡胶密封条。所有接口部位为了防止进水需要将接口用密封泥和生料带缠绕压紧密封。
7.2. 软件安装
1、需安装Helper软件（见Helper用户手册）。
2、需安装NMS或NMS-W管理软件（见NMS或NMS-W用户手册）。
8. 现场调试及验收
8.0.1. 挂网敷设-现场验收测试
如果以下项目测试合格，即认为工程验收合格。
表 8-1-1 挂网敷设验收标准
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测试项 |
说明 |
是否合格 |
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翻越入侵报警 |
成年人（≥60Kg）翻越防区，应发出报警。 以上测试重复3次。 |
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剪网入侵报警 （铁艺围栏无此项） |
剪断铁丝网3根，应发出报警。 以上测试重复3次。 |
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干扰测试 |
在有效防区外1米处走动或在2米外跑步、跳跃或10米外挖地，应不报警。 以上测试重复3次。 |
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8.0.2. 墙体敷设-现场验收测试
如果以下项目测试合格，即认为工程验收合格。
表 8-1-2 墙体敷设验收标准
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测试项 |
说明 |
是否合格 |
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入侵报警（ALM1） |
用皮锤用力敲击围墙，应发出报警。 以上测试重复3次。 |
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干扰测试 |
在有效防区外1米处走动或在2米外跑步、跳跃或10米外挖地，应不报警。 以上测试重复3次。 |
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8.0.3. 地埋敷设-现场验收测试
如果以下测试合格，即认为地埋工程验收合格。
表 8-1-3地埋敷设验收标准
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测试项 |
说明 |
是否合格 |
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入侵报警（ALM1） |
成年人（≥60Kg）进入防区，并穿过布防区，应发出报警。 以上测试重复3次。 |
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干扰测试 |
在有效防区外1米处走动或在2米外跑步、跳跃或10米外挖地，应不报警。 以上测试重复3次。 |
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9. 故障处理
安装过程中常见的系统故障是在使用软件调试时，接收到的来自于振动光缆的数据波形不够明显。正常情况下，使用Helper或者NMS或NMS-W，当有入侵行为发生时，应该可以观察到很明显的波形变化。这类故障的原因大体可以分为两类：设备故障和光路故障。
9.1. 设备故障
故障现象：设备无法报警；
1）软件连接不到光缆周界探测器主机：
原因1：网线松脱，重新插拔网线即可。如果连接良好再ping相应设备的IP看是否可以ping通。如果可以ping通但仍然连接失败，则可以切断主机的电源，重新上电。
原因2： 电源断路、短路或接触不好；
排除方法：用万用表交流电压档测试供电电压是否是220V，如果电源电压正常，故障原因有可能出现在设备内部。这种情况下，请联系客户服务部门。
2）设备经常出现误报：
原因1： 防护网上附有树枝等植物，随风撞击防护网。
排除方法：检查防区周界环境，去除防护网周边的植物。
原因2： 防护网松动，或者振动光缆脱落。
排除方法：检查防护网情况，重新固定防护网或重新绑扎振动光缆。
原因3： 有大型动物经常出入该防区。
排除方法：查看报警记录，记录误报频发时间点，进行驱赶或者重新设置灵敏度。
9.2. 光路故障
首先，光路的故障诊断要检查激光的输出是否在正常范围内。
如果是8防区振动光纤入侵探测主机，应该是1~6dBm,测试时使用光纤跳线连接待测的光接口和光功率计。
其次，要检查主机光接收端口IN处的光功率是否符合9.2节所提出的要求。
l如果光功率低，可能的原因有：
- 接触不良。包括光连接器没有对准，或者过松，被污染。
- 盘纤时曲率半径过小，或者走8字，或者是拐死弯。
l 如果在主机的光接收口IN处无光功率，则大多数情况下为连接错误。 请检查激光器输出经过ODF配线架到室外终端盒之间的熔接是否有误，或者是跳线连接是否有误。这个过程中，可以使用红光笔， 这对于判断光路的接续是否正确很有帮助。