光纤传感系统凭借其无源、受环境干扰小等特点,在区域防护、管线保护等方面应用广泛;而不同的光纤环路结构在信号检测灵敏度、信噪比、检测范围等方面有很大的不同,为光纤周界监测系统的设计带来诸多挑战。基于Sagnac干涉原理的光纤传感系统具有结构简单、可靠性高、本体噪声小等特点,因此在实际应用中能够发挥更大的作用。本文在深入研究了 Sagnac结构光纤振动传感器原理的基础上,提出了防区型和分布式两种光纤周界监测系统的改进方案,实现对振动信号的定位及分类。主要工作和创新点如下:1.针对无需精确定位的周界监测场景,实现了基于单环Sagnac结构的防区型周界监测系统。该系统结构简单、性能稳定,可以与视频监控系统联动,能够实现多点多防区同时监测。2.为满足周界监测系统精确定位的需求,提出基于双环Sagnac结构的改进型分布式系统。设计带有多去偏器的Sagnac环结构,以保证检测信号的稳定性;在环路首尾增加特定长度的延长光纤,消除信号检测盲区,使传感光纤内的振动信号幅度与距离成线性关系;实现基于幅值比方法的信号定位。3.针对远距离、大范围周界监测环境,提出一套完整的基于谱减法降噪-幅值增强法提取特征-BP神经网络分类的入侵事件检测方案。该方案可以有效识别多种振动信号,进一步完善了周界监测系统的功能。4.搭建了兼容防区型和分布式两种光路结构的光纤周界监测系统软硬件平台。详细分析系统整体框架和工作流程,介绍光纤激光光源和信号采集系统的电路设计及硬件连接,阐述集显示、存储、报警等功能于一体的上位机监控软件平台功能。