專(zhuān)利名稱(chēng)：光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖圍界防護(hù)，特別涉及光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
光纖振動(dòng)傳感器的工作原理是通過(guò)光纖探測(cè)外界的振動(dòng)信號(hào)，當(dāng)外界的干擾影響傳到光纖時(shí)，光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)部分特性就會(huì)改變，通過(guò)配置專(zhuān)門(mén)的探測(cè)儀表就能探測(cè)到光的特性(即衰減、相位、波長(zhǎng)、極化、模場(chǎng)分布和傳播時(shí)間)的變化，從而對(duì)振動(dòng)進(jìn)行探測(cè)， 因此光纖振動(dòng)傳感器對(duì)振動(dòng)具有很高的探測(cè)靈敏度。外界對(duì)物理圍界施加振動(dòng)行為時(shí)，物理圍界會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)，物理圍界上的光纖振動(dòng)傳感器探測(cè)到該振動(dòng)并輸出探測(cè)信號(hào)。不同的振動(dòng)行為產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)存在差異， 通過(guò)不同的探測(cè)信號(hào)輸出能識(shí)別不同振動(dòng)，進(jìn)而探測(cè)出施加在物理圍界上的動(dòng)作。光纖振動(dòng)傳感器是通過(guò)探測(cè)振動(dòng)，來(lái)判斷施加在圍界上的動(dòng)作，因此需要建立動(dòng)作與探測(cè)信號(hào)之間的映射關(guān)系，即探測(cè)信號(hào)對(duì)振動(dòng)行為的靈敏度應(yīng)保持一致。由于一段物理圍界范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)不一樣，導(dǎo)致在同樣的振動(dòng)行為下，圍界產(chǎn)生的振動(dòng)情況不一樣，如果不對(duì)光纜的探測(cè)靈敏度進(jìn)行調(diào)整，輸出結(jié)果也會(huì)有相應(yīng)的變化。為了使光纖振動(dòng)傳感器傳遞準(zhǔn)確的信息，就必須控制在施加振動(dòng)行為條件一致的情況下，輸出的探測(cè)信號(hào)是一致的，即光纖振動(dòng)傳感器對(duì)振動(dòng)行為的靈敏度，在一段物理圍界范圍內(nèi)保持一致，這樣才能使光纖振動(dòng)傳感器準(zhǔn)確的識(shí)別振動(dòng)行為信號(hào)，識(shí)別出一致的結(jié)果。反之，光纖振動(dòng)傳感器將無(wú)法給上游系統(tǒng)提供準(zhǔn)確信息，大大提高了上游系統(tǒng)的誤報(bào)率。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供一種誤報(bào)率低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，以及誤報(bào)率低、易實(shí)現(xiàn)、可控性好的光纖振動(dòng)傳感方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，包括監(jiān)控設(shè)備、傳感光纜；所述光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)還包括標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊，所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊用于在所述光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)安裝前、后向所述傳感光纜直接或間接地施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為；建模模塊，所述建模模塊用于在所述光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)安裝前，建立所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為和所述傳感光纜的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)間的映射關(guān)系并儲(chǔ)存在電子裝置中；電子裝置，所述電子裝置用于在所述光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)安裝后，得到所述監(jiān)控設(shè)備傳輸來(lái)的與標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的傳感光纜的輸出結(jié)果，并依據(jù)所述映射關(guān)系得出與該標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)，輸出所述輸出結(jié)果和該標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)的差別；調(diào)整人員設(shè)備，所述調(diào)整人員設(shè)備用于在所述傳感系統(tǒng)安裝后，根據(jù)所述差別去調(diào)整所述傳感光纜的靈敏度，直到差別為零。
根據(jù)所述的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)和輸出結(jié)果的振幅、波形、時(shí)延或頻譜分量，從而得出所述差別。根據(jù)所述的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，可選地，所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊包括支撐件、彈性部件和桿，所述桿穿過(guò)所述支撐件，所述彈性部件的兩端分別連接支撐件、桿。根據(jù)所述的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，可選地，所述支撐件為套筒。根據(jù)所述的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，可選地，所述桿上具有刻度。根據(jù)所述的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，可選地，所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊包括斜坡、撞擊物。根據(jù)所述的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，可選地，所述斜坡的傾斜度可調(diào)節(jié)。根據(jù)所述的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，可選地，所述調(diào)整人員設(shè)備用于通過(guò)調(diào)整所述傳感光纜的張力、捆扎松緊度去調(diào)整傳感光纜的靈敏度。根據(jù)所述的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，所述調(diào)整人員設(shè)備包括相互連接的張力調(diào)節(jié)部、 張力顯示部、固定部，所述調(diào)整人員設(shè)備兩端分別通過(guò)所述固定部連接在所述傳感光纜、物理圍界上。本發(fā)明的目的還通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種光纖振動(dòng)傳感方法，所述工作方法包括以下步驟(Al)向傳感光纜直接或間接地施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為，接收所述傳感光纜輸出的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)；(A2)建立所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為和標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)間的映射關(guān)系；(A3)在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)安裝所述傳感光纜，向所述傳感光纜直接或間接地施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為，得到與該標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的傳感光纜的輸出結(jié)果，依據(jù)所述映射關(guān)系得出與該標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)，從而輸出該標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)和所述輸出結(jié)果間的差別；(A4)根據(jù)所述差別去調(diào)整所述傳感光纜的靈敏度，返回到所述步驟(A3)，直至差別為零；(A5)所述傳感光纜感知外界的振動(dòng)，依據(jù)所述映射關(guān)系得出與所述外界的振動(dòng)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)，從而探測(cè)外界的振動(dòng)。根據(jù)所述的光纖振動(dòng)傳感方法，通過(guò)調(diào)整傳感光纜的捆扎松緊度、張力或探測(cè)長(zhǎng)度去調(diào)整所述傳感光纜的靈敏度。根據(jù)所述的光纖振動(dòng)傳感方法，通過(guò)比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)和輸出結(jié)果的振幅、波形、 時(shí)延或頻譜分量，從而得出所述差別。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為1、可以很好的使光纖振動(dòng)的靈敏度保持一致，從而準(zhǔn)確地反饋外界的振動(dòng)，識(shí)別出對(duì)光纜施加的不同動(dòng)作，大大降低了誤報(bào)率。2、使用的是純機(jī)械動(dòng)力源，無(wú)需電源，故不受能量源通斷或能量不足的影響，可全天候使用。3、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可控性強(qiáng)，操作方便，符合人機(jī)操作要求。4、加工工藝簡(jiǎn)單，易于制造，低成本，易實(shí)現(xiàn)。


參照附圖，本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是這些附圖僅僅用于舉例說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而并非意在對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。 圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1中光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1中光纖振動(dòng)傳感方法的流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2中標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊的基本結(jié)構(gòu)圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2中張力調(diào)整裝置的基本結(jié)構(gòu)圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3中標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊的基本結(jié)構(gòu)圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3中傳感光纜捆扎松緊度調(diào)整裝置的基本結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式圖1-6和以下說(shuō)明描述了本發(fā)明的可選實(shí)施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實(shí)施和再現(xiàn)本發(fā)明。為了教導(dǎo)本發(fā)明技術(shù)方案，已簡(jiǎn)化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實(shí)施方式的變型或替換將在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發(fā)明的多個(gè)變型。由此，本發(fā)明并不局限于下述可選實(shí)施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。實(shí)施例1 圖1示意性地給出了光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，所述光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)包括傳感光纜1，所述傳感光纜是現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。監(jiān)控設(shè)備，用于根據(jù)外界對(duì)傳感光纜的直接或間接的振動(dòng)而接收和處理所述傳感光纜的輸出信號(hào)。所述監(jiān)控設(shè)備是現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊，所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊用于在所述光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)安裝前、后向所述傳感光纜直接或間接地施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為；可選地，所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊可采用撞擊的方式對(duì)傳感光纜施加振動(dòng)，撞擊的沖量應(yīng)定量控制?？蛇x地，為了保護(hù)傳感光纜免受振動(dòng)的直接沖擊，在出廠前，將傳感光纜安裝在物理圍界(因?yàn)閭鞲泄饫|在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)是安裝在物理圍界上的，因此在傳感系統(tǒng)出廠前，模擬應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的物理圍界)上，對(duì)所述物理圍界施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為。而在出廠后，傳感光纜安裝在現(xiàn)場(chǎng)的物理圍界上，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的物理圍界施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為。根據(jù)力的相互作用，傳感光纜間接地感知標(biāo)準(zhǔn)的振動(dòng)行為。建模模塊，所述建模模塊用于在所述光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)安裝前，建立由所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊向所述傳感光纜施加的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為和所述監(jiān)控設(shè)備接收到的所述傳感光纜的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)間的映射關(guān)系并儲(chǔ)存在電子裝置；如采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法建立上述映射關(guān)系。電子裝置，所述電子裝置用于在所述光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)安裝后，得到與由所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊向所述傳感光纜施加的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的所述監(jiān)控設(shè)備接收到的傳感光纜的輸出結(jié)果，并依據(jù)所述映射關(guān)系得出與該標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)，輸出所述輸出結(jié)果和該標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)的差別；
可選地，所述差別可以是振幅、波形、時(shí)延或頻譜分量的差別。調(diào)整人員設(shè)備，所述調(diào)整人員設(shè)備用于在所述傳感系統(tǒng)安裝后，根據(jù)所述差別去調(diào)整所述傳感光纜的靈敏度，直到差別為零，從而保證傳感光纜靈敏度的一致性?？蛇x地，通過(guò)調(diào)整傳感光纜的張力大小、捆扎松緊度、在物理圍界上探測(cè)長(zhǎng)度去調(diào)整傳感光纜的靈敏度。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，傳感光纜上的張力越大、被捆扎的越緊、探測(cè)長(zhǎng)度越長(zhǎng)，傳感光纜靈敏度就越高，反之靈敏度就越低。由于物理圍界是提前安裝好，結(jié)構(gòu)部分不具備可調(diào)性，所以要解決光纖振動(dòng)傳感器靈敏度問(wèn)題必須從光纖安裝方式方法上實(shí)現(xiàn)。圖2示意性地給出了光纖振動(dòng)傳感方法的基本流程圖。如圖2所示，所述光纖振動(dòng)傳感方法包括以下步驟(Al)建立標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為與標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)間的映射關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊向傳感光纜直接或間接地施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為，監(jiān)控設(shè)備接收所述傳感光纜的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)；可選地，所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊可采用撞擊的方式對(duì)傳感光纜施加振動(dòng)，撞擊的沖量應(yīng)定量控制，如控制力的大小和施力距離。(A2)建立所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為和標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)間的映射關(guān)系；可選地，采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法或人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法建立上述映射關(guān)系；(A3)在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)將所述傳感光纜安裝在物理圍界上，利用上述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊向所述傳感光纜直接施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為或向所述物理圍界施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為(即間接地向傳感光纜施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為)，得到與該標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的傳感光纜的輸出結(jié)果，并依據(jù)所述映射關(guān)系得出與該標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)，從而輸出該標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)和所述輸出結(jié)果間的差別；可選地，比對(duì)上述輸出結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)的振幅、波形、時(shí)延或頻譜分量，從而得出差別；(A4)根據(jù)所述差別去調(diào)整所述傳感光纜的靈敏度，返回到所述步驟(A3)，直至差別為零(允許通常存在的誤差)；可選地，調(diào)整方式包括調(diào)整傳感光纜的張力大小、捆扎松緊度、在物理圍界上探測(cè)長(zhǎng)度去調(diào)整傳感光纜的靈敏度；可選地，在所述傳感光纜上的不同點(diǎn)重復(fù)步驟(A3)、(A4)；(A5)所述傳感光纜感知外界的振動(dòng)，依據(jù)所述映射關(guān)系得出與所述外界的振動(dòng)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)，從而探測(cè)外界的振動(dòng)。根據(jù)本實(shí)施例1達(dá)到的益處為有效地保證了傳感光纜靈敏度的一致性，降低了探測(cè)系統(tǒng)的誤報(bào)率。實(shí)施例2 根據(jù)實(shí)施例1的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)和方法在入侵探測(cè)中的應(yīng)用例，具體應(yīng)用在柵欄上。所述光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)包括傳感光纜、監(jiān)控設(shè)備，還包括標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊，圖3示意性地給出了標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊的基本結(jié)構(gòu)圖，如圖3 所示，所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊包括支撐部件21，如套筒，彈性部件23 (如彈簧)，起撞擊作用的桿22 ；所述桿穿過(guò)所述套筒，所述彈性部件的兩端分別連接支撐部件、桿，使得當(dāng)拉動(dòng)桿22時(shí)，彈性部件23發(fā)生彈性形變，利用彈力(不能太大，否則損傷光纜)直接去撞擊傳感光纜，而彈力的大小和作用距離可控制，以對(duì)傳感光纜施加直接、定量的振動(dòng)。可選地，所述桿上具有刻度24，從而定量控制彈性部件的形變量，定量控制施加到傳感光纜上的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為。建模模塊，所述建模模塊用于在所述光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)安裝前，建立由所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊向所述傳感光纜直接地施加的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為和所述監(jiān)控設(shè)備接收到的所述傳感光纜的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)間的映射關(guān)系；如采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法建立上述映射關(guān)系并儲(chǔ)存在電子裝置。電子裝置，所述電子裝置用于在所述光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)安裝后，得到與由所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊向所述傳感光纜直接施加的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的所述監(jiān)控設(shè)備接收到的傳感光纜的輸出結(jié)果，并依據(jù)所述映射關(guān)系得出與該標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)， 輸出所述輸出結(jié)果和該標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)的差別；調(diào)整人員設(shè)備，所述調(diào)整人員設(shè)備包括張力調(diào)整裝置，圖4示意性地給出了張力調(diào)整裝置的基本結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示，具體包括張力調(diào)節(jié)部33、張力顯示部32和固定部31， 所述張力調(diào)整裝置的一端通過(guò)所述固定部31連接在柵欄上，另一端通過(guò)所述固定部31連接在所述傳感光纜1上。所述張力顯示部32采用彈性拉力計(jì)，所述張力顯示部32和張力調(diào)節(jié)部33之間通過(guò)螺紋連接，通過(guò)旋轉(zhuǎn)張力調(diào)節(jié)部33，從而調(diào)整張力調(diào)節(jié)部33和張力顯示部32間的距離(也即彈簧的形變量)，進(jìn)而調(diào)整傳感光纜1上的張力，使所述差別為零，之后固定所述傳感光纜1，從而保證傳感光纜靈敏度的一致性。光纖振動(dòng)傳感方法，所述方法包括以下步驟(Al)建立標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為與標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)間的映射關(guān)系利用上述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊向傳感光纜直接施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為，定量控制力大小和施力距離，監(jiān)控設(shè)備接收所述傳感光纜的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)；(A2)建立所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為和標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)間的映射關(guān)系；(A3)在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)將所述傳感光纜安裝在柵欄上，利用上述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊向所述傳感光纜直接施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為，得到與該標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的傳感光纜的輸出結(jié)果， 并依據(jù)所述映射關(guān)系得出與該標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)，從而輸出該標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)和所述輸出結(jié)果間的差別；(A4)根據(jù)所述差別去調(diào)整所述傳感光纜的靈敏度，調(diào)整方式為使用上述調(diào)整人員設(shè)備，將上述張力調(diào)整裝置的一端通過(guò)固定部連接在柵欄上，另一端通過(guò)所述固定部連接在所述傳感光纜上。通過(guò)調(diào)整傳感光纜上的張力，返回到所述步驟(A3)，直至差別為零 (允許通常存在的誤差)，之后固定所述傳感光纜，從而保證傳感光纜靈敏度的一致性；在所述傳感光纜上的不同點(diǎn)重復(fù)步驟(A3)、(A4)，直至差別為零(允許通常存在的誤差)；(A5)所述傳感光纜感知外界的振動(dòng)，依據(jù)所述映射關(guān)系得出與所述外界的振動(dòng)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)，從而探測(cè)外界的振動(dòng)，有效地探測(cè)柵欄上的非法入侵行為。根據(jù)本實(shí)施例2達(dá)到的益處為有效地保證了傳感光纜靈敏度的一致性，降低了探測(cè)系統(tǒng)的誤報(bào)率。使用的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊和調(diào)整人員設(shè)備都是純機(jī)械動(dòng)力源，無(wú)需電源，故不受能量源通斷或能量不足的影響。標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊和調(diào)整人員設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可控性強(qiáng)，操作方便，符合人機(jī)操作要求。實(shí)施例3 根據(jù)實(shí)施例1的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)和方法在入侵探測(cè)中的應(yīng)用例，具體應(yīng)用在柵欄上。所述光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)包括傳感光纜、監(jiān)控設(shè)備，還包括標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊，圖5示意性地給出了標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊的基本結(jié)構(gòu)圖，如圖5 所示，所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊包括斜坡41、撞擊物42 (如金屬小球)。將撞擊物放置在斜坡的不同高度(或調(diào)整撞擊物的重量、斜坡的坡度)，利用滾落的撞擊物去撞擊物理圍界(模擬應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的柵欄)100，從而間接地對(duì)傳感光纜施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為，而撞擊物理圍界100 的沖擊力的大小和作用距離可定量控制。建模模塊，所述建模模塊用于在所述光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)安裝前，建立由所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊向所述傳感光纜施加直接的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為和所述監(jiān)控設(shè)備接收到的所述傳感光纜的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)間的映射關(guān)系；如采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法建立上述映射關(guān)系并儲(chǔ)存在電子裝置。電子裝置，所述電子裝置用于在所述光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)安裝在柵欄上之后，得到與由所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊間接地向所述傳感光纜施加的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的所述監(jiān)控設(shè)備接收到的傳感光纜的輸出結(jié)果，并依據(jù)所述映射關(guān)系得出與該標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)，輸出所述輸出結(jié)果和該標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)的差別；調(diào)整人員設(shè)備，所述調(diào)整人員設(shè)備包括捆扎松緊度調(diào)整裝置，圖6示意性地給出了捆扎松緊度調(diào)整裝置的基本結(jié)構(gòu)圖。如圖6所示，具體包括扣絲鉤52、連接鍵53、離合塊 54、離合塊55、連接鍵56、壓緊片57、扭力調(diào)節(jié)環(huán)58、驅(qū)動(dòng)軸59、外套筒60、軸承61、摩擦片 62、摩擦片63、壓力彈簧64、不可動(dòng)導(dǎo)向件65、可動(dòng)導(dǎo)向件66、回復(fù)彈簧67和彈簧擋片68。 如上所述先旋擰捆扎松緊調(diào)整裝置的扭力調(diào)節(jié)環(huán)58預(yù)置合適的扭力，扭力調(diào)節(jié)環(huán)58將推壓壓力片57，從而把壓力彈簧64壓縮，壓力彈簧64的壓力將壓緊離合塊55，從而使摩擦片 63和摩擦片62之間產(chǎn)生正向壓力提供所需的摩擦力，即可實(shí)現(xiàn)扭力預(yù)置；接著將所述的扣絲鉤52鉤住帶環(huán)鋼絲51的兩個(gè)環(huán)，手握住外套筒60并向后拉動(dòng)，驅(qū)動(dòng)軸59和外套筒60發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)軸59旋轉(zhuǎn)并伸出外套筒60，接著帶動(dòng)帶環(huán)鋼絲51旋轉(zhuǎn)；完成一次拉伸后減小拉力，這樣在回復(fù)彈簧的作用下，外套筒60將收縮至未工作狀態(tài)，經(jīng)過(guò)三至四次的重復(fù)操作，就可以把傳感光纜1綁好。具體過(guò)程是向后拉伸外套筒60，驅(qū)動(dòng)軸59伸出外套筒 60，(可動(dòng)導(dǎo)向件66和不可動(dòng)導(dǎo)向件65為棘齒配合，可動(dòng)導(dǎo)向件66和驅(qū)動(dòng)軸59為螺旋配合)回復(fù)彈簧67將被壓縮，并把可動(dòng)導(dǎo)向件66頂??；驅(qū)動(dòng)軸59外伸出外套筒時(shí)，可動(dòng)導(dǎo)向件66有跟著驅(qū)動(dòng)軸59旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，但是由于可動(dòng)導(dǎo)向件66和不可動(dòng)導(dǎo)向件65為棘齒配合，這樣將使可動(dòng)導(dǎo)向件66不能旋轉(zhuǎn)，而只有驅(qū)動(dòng)軸59旋轉(zhuǎn)。完成一次操作后減小拉力， 這樣在回復(fù)彈簧67的作用下，使驅(qū)動(dòng)軸59向后退，同時(shí)可動(dòng)導(dǎo)向件66和不可動(dòng)導(dǎo)向件65 將在彈力的作用下分離，分離過(guò)程中驅(qū)動(dòng)軸59不轉(zhuǎn)動(dòng)，完成一次操作；重復(fù)三至四次操作即可把傳感光纜1綁好。過(guò)載保護(hù)過(guò)程為當(dāng)外部扭力大于預(yù)置扭力時(shí)摩擦片63和摩擦片 62發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，即驅(qū)動(dòng)軸59相對(duì)扣絲鉤52轉(zhuǎn)動(dòng)，但扣絲鉤52并不轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)軸59形成空轉(zhuǎn)，保護(hù)傳感光纜不被綁壞，實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。通過(guò)調(diào)整所述傳感光纜的捆扎松緊度，使所述差別為零，之后固定所述傳感光纜，從而保證傳感光纜靈敏度的一致性。光纖振動(dòng)傳感方法，所述方法包括以下步驟
(Al)建立標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為與標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)間的映射關(guān)系利用上述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊向物理圍界施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為(即向傳感光纜間接施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為)，定量控制力大小和施力距離，監(jiān)控設(shè)備接收所述傳感光纜的標(biāo)準(zhǔn)輸出
信號(hào)；(A2)建立所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為和標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)間的映射關(guān)系；(A3)在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)將所述傳感光纜安裝在柵欄上，利用上述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊向柵欄施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為，得到與該標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的傳感光纜的輸出結(jié)果，并依據(jù)所述映射關(guān)系得出與該標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)，從而輸出該標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)和所述輸出結(jié)果間的差別；(A4)根據(jù)所述差別去調(diào)整所述傳感光纜的靈敏度，調(diào)整方式為先對(duì)捆扎松緊度調(diào)整裝置進(jìn)行扭力預(yù)置一個(gè)合適大的扭力，然后利用捆扎松緊度調(diào)整裝置的扣絲鉤將帶環(huán)鋼絲鉤持住，向后拉動(dòng)捆扎松緊度調(diào)整裝置，來(lái)回拉動(dòng)和收縮幾次后完成綁好傳感光纜。通過(guò)調(diào)整傳感光纜上的捆扎松緊度，返回到所述步驟(A3)，直至差別為零(允許通常存在的誤差)，之后固定所述傳感光纜，從而保證傳感光纜靈敏度的一致性；在所述傳感光纜上的不同點(diǎn)重復(fù)步驟(A3)、(A4)，直至差別為零(允許通常存在的誤差)；(A5)所述傳感光纜感知外界的振動(dòng)，依據(jù)所述映射關(guān)系得出與所述外界的振動(dòng)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)，從而探測(cè)外界的振動(dòng)，有效地探測(cè)柵欄上的非法入侵行為。根據(jù)本實(shí)施例3達(dá)到的益處為有效地保證了傳感光纜靈敏度的一致性，降低了探測(cè)系統(tǒng)的誤報(bào)率。使用的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊和調(diào)整人員設(shè)備都是純機(jī)械動(dòng)力源，無(wú)需電源，故不受能量源通斷或能量不足的影響。標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊和調(diào)整人員設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可控性強(qiáng)，操作方便，符合人機(jī)操作要求。
權(quán)利要求
1.一種光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，包括監(jiān)控設(shè)備、傳感光纜；其特征在于所述光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)還包括標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊，所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊用于在所述光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)安裝前、后向所述傳感光纜直接或間接地施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為；建模模塊，所述建模模塊用于在所述光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)安裝前，建立所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為和所述傳感光纜的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)間的映射關(guān)系并儲(chǔ)存在電子裝置中；電子裝置，所述電子裝置用于在所述光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)安裝后，得到所述監(jiān)控設(shè)備傳輸來(lái)的與標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的傳感光纜的輸出結(jié)果，并依據(jù)所述映射關(guān)系得出與該標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)，輸出所述輸出結(jié)果和該標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)的差別；調(diào)整人員設(shè)備，所述調(diào)整人員設(shè)備用于在所述傳感系統(tǒng)安裝后，根據(jù)所述差別去調(diào)整所述傳感光纜的靈敏度，直到差別為零。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，其特征在于比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)和輸出結(jié)果的振幅、波形、時(shí)延或頻譜分量，從而得出所述差別。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊包括支撐件、彈性部件和桿，所述桿穿過(guò)所述支撐件，所述彈性部件的兩端分別連接支撐件、 桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，其特征在于所述桿上具有刻度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)施加模塊包括斜坡、撞擊物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，其特征在于所述調(diào)整人員設(shè)備用于通過(guò)調(diào)整所述傳感光纜的張力、捆扎松緊度去調(diào)整傳感光纜的靈敏度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，其特征在于所述調(diào)整人員設(shè)備包括相互連接的張力調(diào)節(jié)部、張力顯示部、固定部，所述調(diào)整人員設(shè)備兩端分別通過(guò)所述固定部連接在所述傳感光纜、物理圍界上。
8.一種光纖振動(dòng)傳感方法，所述工作方法包括以下步驟(Al)向傳感光纜施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為，接收所述傳感光纜輸出的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)；(A2)建立所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為和標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)間的映射關(guān)系；(A3)在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)安裝所述傳感光纜，向所述傳感光纜直接或間接地施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為，得到與該標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的傳感光纜的輸出結(jié)果，依據(jù)所述映射關(guān)系得出與該標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)，從而輸出該標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)和所述輸出結(jié)果間的差別；(A4)根據(jù)所述差別去調(diào)整所述傳感光纜的靈敏度，返回到所述步驟(A3)，直至差別為零；(A5)所述傳感光纜感知外界的振動(dòng)，依據(jù)所述映射關(guān)系得出與所述外界的振動(dòng)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)，從而探測(cè)外界的振動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖振動(dòng)傳感方法，其特征在于通過(guò)調(diào)整傳感光纜的松緊度、張力或探測(cè)長(zhǎng)度去調(diào)整所述傳感光纜的靈敏度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖振動(dòng)傳感方法，其特征在于通過(guò)比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)和輸出結(jié)果的振幅、波形、時(shí)延或頻譜分量，從而得出所述差別。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光纖振動(dòng)傳感方法，包括以下步驟(A1)向傳感光纜施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為，接收所述傳感光纜輸出的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)；(A2)建立所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為和標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)間的映射關(guān)系；(A3)在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)安裝所述傳感光纜，向所述傳感光纜施加標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為，得到與該標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的傳感光纜的輸出結(jié)果，依據(jù)所述映射關(guān)系得出與該標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)行為對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)，從而輸出該標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)和所述輸出結(jié)果間的差別；(A4)根據(jù)所述差別去調(diào)整所述傳感光纜的靈敏度，返回到所述步驟(A3)，直至差別為零；(A5)所述傳感光纜感知外界的振動(dòng)，依據(jù)所述映射關(guān)系得出與所述外界的振動(dòng)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)，從而探測(cè)外界的振動(dòng)。
文檔編號(hào)G01H9/00GK102221398SQ201110088179
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月6日
發(fā)明者韋波 申請(qǐng)人:杭州安遠(yuǎn)科技有限公司