專利名稱：太陽能供電的安全系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種周界監(jiān)視技術(shù)，更具體地但不排他地涉及用于檢測入 侵者等的太陽能供電的周界安全系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實施例是一種獨特的太陽能供電的裝置。其他實施例包 括涉及到安全系統(tǒng)和/或入侵者監(jiān)視塔的獨特的方法、裝置和設(shè)備。利用周 界束(beam)來檢測入侵是這種裝置的一種應(yīng)用。
在另一實施例中，該安全系統(tǒng)采用太陽能塔來檢測入侵者。該安全系 統(tǒng)包括與太陽能束塔中的電子裝置通信的接收機/處理器，該接收機/處理器 具有天線、外殼和指示器。使用檢測束來檢測入侵者。該檢測束可以是光 電束、紅外光束、激光束、微波束或可見光束或其組合。
在又一實施例中，該安全系統(tǒng)采用太陽能塔來檢測入侵者。該安全系 統(tǒng)包括與太陽能束塔中的電子裝置通信的接收機/處理器，該接收機/處理器 具有天線、外殼和指示器。
又一個實施例包括用以檢測入侵者的檢測束。太陽能供電的周界束設(shè) 備發(fā)出的警報可以包括聲音警報、可見警報、電話拔號器、打印機或記錄 裝置。在一種形式中，中央竿元經(jīng)由雙向半雙工無線電設(shè)備在遠程單元之 間交換信息。作為無線電數(shù)據(jù)報告系統(tǒng)，該束設(shè)備可以在檢測出新事件時
8向中央單元報告事件并選擇性發(fā)出警報。作為響應(yīng)，該中央單元可以顯示
狀態(tài)的變化，并可以包括各種指示器和其他工作部件，例如LED、按鈕以 及一個或多個遠程單元板。
在一種特定形式中，太陽能供電的塔包括20瓦的太陽能板、不銹鋼太 陽能板固定架、旋轉(zhuǎn)緊固螺栓、旋轉(zhuǎn)托架O形環(huán)、旋轉(zhuǎn)太陽能托架、太陽 能帽O(jiān)形環(huán)、太陽能帽開口機構(gòu)、太陽能基底帽和不銹鋼頂板。該太陽能 塔還包括框架支撐柱、框架單元、六英寸框架塔、面罩、電池夾、基底單 元和面罩槽。
在不同實施例中，安全系統(tǒng)采用塔上的多束發(fā)生器來產(chǎn)生延伸到相鄰 塔的多個束。該安全系統(tǒng)包括用于與周界束塔之間的電子裝置通信的接收 機/處理器和發(fā)射機以及遠程處理數(shù)據(jù)采集站或單元。每個塔通常容納具有 天線、外殼和指示器的接收機/處理器和發(fā)射裝置。該指示器能夠提供關(guān)于 檢測到的入侵位置的信息。
在一種形式中，可以將根據(jù)本實施例的太陽能板安裝到周界束塔上以 提供本地電力，消除了從遠程源供電的需要。在使用太陽能板時，該太陽 能板由固定架、旋轉(zhuǎn)緊固螺栓、旋轉(zhuǎn)托架O形環(huán)、旋轉(zhuǎn)太陽能托架、太陽 能帽O(jiān)形環(huán)、太陽能帽開口機構(gòu)、太陽能基底帽和不銹鋼頂板支撐。該周 界束塔還包括框架支撐柱、框架單元、框架塔、面罩、基底單元和面罩槽。
本申請的一個目的是提供獨特的太陽能供電的裝置。本申請的另一目 的是提供涉及安全系統(tǒng)和/或入侵者監(jiān)視塔的獨特方法、裝置或設(shè)備。
在結(jié)合附圖閱讀時，從以下詳細說明將會更明了本發(fā)明的其他實施例、 形式、特征、方面、優(yōu)點、目的和長處。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的安全系統(tǒng)，該安全系統(tǒng)采用了用于發(fā)射檢測 束的太陽能塔和遠程中央單元；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的太陽能塔的組裝圖3為正視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的安全系統(tǒng)的中央單元電路板、無 線電發(fā)射/接收裝置、顯示器和揚聲器；
圖4為中央單元電路板的正視圖，示出了用于將各種工作部件連接到圖3的中央單元電路板的后側(cè)的連接；
圖5示出了中央單元電路板前側(cè)的各LED和按鈕控制特征；
圖6示出了具有無線收發(fā)器單元、遙控攝像機和檢測器的接收機/處理
器和發(fā)射機單元的實施例；
圖7為遠程單元板的正視圖，示出了用于將要連接到圖6的遠程單元
板的各工作部件的連接；
圖8是如圖2所示的太陽能塔束單元兩面的分解圖，該兩面上承載著電子元件；
圖9是圖8的太陽能塔束單元的分解視圖，示出了其中的電力供應(yīng)連
接；
圖IO是用于中央單元的顯示面板的實施例的透視圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明的采用多個周界束塔的安全系統(tǒng)的透視圖12是根據(jù)本發(fā)明的太陽能供電周界束塔的組裝圖13是具有從基底單元延伸的支撐柱的塔殼基底單元的透視圖14是塔殼基底單元、支撐柱和框架單元的部分透視圖15是插入支撐柱上方的塔殼框架單元的透視圖16是安裝前塔框架單元的俯視圖的透視圖17是安裝在框架殼上的壓板的透視圖18是安裝期間周界束塔的透視圖，示出了殼框架和相對的面罩；圖19是面罩安裝(左側(cè))的透視圖，定位銷上設(shè)置有基底帽；圖20是周界束塔的透視圖，示出了面罩的安裝(右側(cè))；圖21是安裝在周界束塔上的頂帽的透視圖；圖22是圖21的太陽能帽和機構(gòu)的底視圖23是安裝在周界束塔的太陽能基底帽上的太陽能帽、旋轉(zhuǎn)托架和太陽能板的透視圖24是安裝在周界束塔的太陽能基底帽上的旋轉(zhuǎn)托架的透視圖25是圖24中使用的旋轉(zhuǎn)托架部件的分解圖26是頂板上安裝了太陽能板的完整周界束塔的透視圖27A、 27B和27C是周界束塔的已組裝視圖28A是利用點對點雙檢測束的周界束塔的示意圖；圖28B是利用點對點單雙檢測束的周界束塔的示意圖28C是利用高/低點對點四檢測束的周界束塔的示意圖28D是利用多個檢測束的周界束塔的示意圖29是組裝之前的周界束塔的分解圖30是去除了一個面罩的周界束塔的透視圖31是采用根據(jù)本發(fā)明的太陽能塔的安全系統(tǒng)的另一版本的俯視圖；圖32是采用根據(jù)本發(fā)明的太陽能塔的安全系統(tǒng)的另一版本的俯視圖；圖33是采用根據(jù)本發(fā)明的太陽能塔的安全系統(tǒng)的另一版本的俯視圖；圖34是采用不同類型太陽能塔的安全系統(tǒng)版本的俯視圖35是圖34的系統(tǒng)的代表性塔的示意圖；以及
圖36是利用分段光纜檢測器的安全系統(tǒng)的另一版本的示意圖。
具體實施例方式
為了幫助理解本發(fā)明的原理，現(xiàn)在將參考附圖所示的實施例并使用特定語言描述實施例。不過要理解的是，并非意在對發(fā)明范圍做任何限制。本發(fā)明涵蓋如本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員正常會想到的對所述實施例的任何變換和其他修改以及對本文所述本發(fā)明原理的任何其他應(yīng)用。
圖1為透視圖，示出了采用太陽能塔120檢測入侵者28的安全系統(tǒng)100。
安全系統(tǒng)ioo包括與太陽能束塔120中的電子裝置通信的接收iny處理器和
發(fā)射機單元20，該接收機/處理器和發(fā)射機單元20具有天線22、外殼24和指示器26。在特定版本的安全系統(tǒng)100中，接收^l/處理器和發(fā)射機單元20可以是具有天線22、外殼24和指示器26的單個單元(例如應(yīng)答器)。在其他版本中，接收機單元和處理器單元以及發(fā)射機單元是獨立的，每者都可操作地連接到天線22和指示器26。指示器26包括有關(guān)入侵位置的信息。在圖1的安全系統(tǒng)100中，使用光電檢測束檢測入侵者；不過，也可以使用紅外光束、激光束、微波束、可見光束、擴音器(聲檢測)電纜、超聲波、雷達波或檢測束的任何組合。在水下應(yīng)用中，檢測束可以是聲納波。
太陽能供電的周界束設(shè)備10發(fā)出的警報包括如下至少一種聲音警報、可見警報、電話拔號器、打印機、記錄裝置和衛(wèi)星上行鏈路。
本發(fā)明的中央(無線電)單元可以經(jīng)雙向半雙工無線電在遠程單元之間交換信息。根據(jù)本發(fā)明的太陽能供電周界束設(shè)備10為無線電數(shù)據(jù)報告系統(tǒng)，在檢測束被沖破時，所述太陽能供電周界束設(shè)備IO報告事件并發(fā)送警報。
在檢測到新事件時向中央單元發(fā)送檢測警報，并在那里顯示該警報。
安全系統(tǒng)100是用于室外應(yīng)用的受監(jiān)督無線周界安全檢測系統(tǒng)。安全系統(tǒng)100實現(xiàn)了容易的部署和安裝。
該安全系統(tǒng)100包括多個太陽能塔120和主控制接收機140，每個太陽能塔具有束裝置132，束裝置132包括檢測束發(fā)生器130，用于產(chǎn)生在相鄰太陽能塔120之間延伸的檢測束B，主控制接收機140是對應(yīng)于圖1的接收機/處理器和發(fā)射機20的無線電通信系統(tǒng)，或者是指定的處理單元141。設(shè)置太陽能塔120以在每對之間界定入侵檢測區(qū)域Z，并共同提供安全周界P，也可以將安全周界P視為入侵檢測區(qū)域或地區(qū)。
下文所述的太陽能塔120中使用的部件優(yōu)選由多碳塑料構(gòu)成。還可以將本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知識范圍之內(nèi)的任何其他適當材料視為在本發(fā)明范圍之內(nèi)。
圖2為太陽能塔120之一的組裝圖。圖2的安全系統(tǒng)100包括20瓦太陽能板30、不銹鋼太陽能固定架32、旋轉(zhuǎn)緊固螺栓34、旋轉(zhuǎn)托架O形環(huán)36、旋轉(zhuǎn)太陽能托架37、太陽能帽0形環(huán)38、太陽能帽開口機構(gòu)40、太陽能基底帽42和不銹鋼頂板44。安全系統(tǒng)100還包括框架支撐柱46、框架單元47(圖4和5所示)、六英寸框架塔48、面罩49(圖9所示)、電池夾50、基底單元52和面罩槽(圖6中所示)。
不銹鋼太陽能固定架32安裝在旋轉(zhuǎn)太陽能托架37頂部，來自太陽能電池陣列(未示出)的電纜通過金屬板中心進入旋轉(zhuǎn)太陽能托架37頂部中。旋轉(zhuǎn)太陽能托架37優(yōu)選是兩件多碳旋轉(zhuǎn)托架，它們夾在一起，從而能夠?qū)⑻柲茈姵仃嚵忻姘宥ㄎ辉诓煌拿嫦蛱柕慕嵌?。其上方件附著到太陽能固定?7，下方件將被插入旋轉(zhuǎn)太陽能托架37內(nèi)部，且該下方件將被插入旋轉(zhuǎn)太陽能托架37內(nèi)部且穿過太陽能基底帽42的頂部。
太陽能基底帽42和太陽能帽開口機構(gòu)40(位于帽42外殼內(nèi)部)允許進出塔120的內(nèi)部。例如，可以使用特殊扳手(key)，利用位于太陽能帽42中心的鉆或螺絲型軸升高和降低太陽能帽42。四個定位樁81允許太陽能帽42自由上下移動。太陽能帽42中的凹陷開口允許連同電源線一起將旋轉(zhuǎn)太陽能托架37插入其中。
使用螺栓將頂板44、兩個框架柱46和框架單元47夾緊在一起?？蚣?單元47具有六英尺的主體，該主體在框架支撐柱46上滑動并附著到基底 單元52。壓板(不銹鋼頂板44)被用螺栓固定到支撐柱46，為所有三個部件 賦予所需的強度。太陽能塔120的框架內(nèi)部的明槽允許在太陽能塔120框 架內(nèi)部安裝設(shè)備線路(未示出)。
基底單元52優(yōu)選是橢圓形聚碳酸酯構(gòu)件，大約為8英寸寬，12英寸長， 2英寸高。使用基底單元52將太陽能塔120的主框架固定到地上。此外， 用螺栓將基底單元52固定到支撐柱46，以將太陽能塔120的框架單元夾在 一起。在其他版本中，不將塔120的基底單元52固定到地上。在該版本中， 為基底單元52裝備可用于根據(jù)需要將塔從一個位置移動到另一位置以界定 期望的入侵者檢測區(qū)域的裝置。入侵者檢測區(qū)域完全由塔之間延伸的檢測 束界定。
在本發(fā)明的最簡單形式中，入侵者檢測區(qū)域為三角形形狀，在三角形 的每個底角和頂角處有一個塔。參見圖31，例如，在各種版本中，至少一 個塔是可以根據(jù)需要移動的。在其他版本中，兩個塔是可動的， 一個塔是 固定的。在另一版本中，所有三個塔都是可動的，在又一版本中，兩個塔 是固定的， 一個塔是可動的。在該版本中，使相鄰塔的檢測束發(fā)生器130 和檢測束檢測器132精確瞄準對方，使得三角形保護區(qū)域的周界完全由相 鄰塔間延伸的檢測束界定，且任一個塔的移動都會導(dǎo)致由所有三個塔之間 延伸的檢測束界定的角度變化，以及一個或多個檢測束將不會被檢測束檢 測器正確接收到，將會拉響警報，如同入侵者已經(jīng)通過檢測束之一并遮斷 由檢測束界定的周界一樣。
該版本中的每個受保護的入侵者檢測區(qū)域都是直線界定的多邊幾何區(qū) 域的組合。每個所述區(qū)域都由多個相鄰三角形區(qū)域構(gòu)成，所述三角形區(qū)域 在底角和頂角都具有一個塔。于是，每個所述檢測區(qū)域都在其每個三角形 部分的每個角部具有塔。每個所述塔具有多個接收機、處理器和發(fā)射機。
在每個由塔間延伸的檢測束界定的多邊幾何區(qū)域中， 一些塔可以為多 個相鄰三角形區(qū)域中的超過一個服務(wù)，從而位于由塔間延伸的檢測束界定 的多邊幾何區(qū)域的多個相鄰三角形區(qū)域的一些的角部。
13這些塔的每個會為超過一個三角形區(qū)域服務(wù)并擁有超過兩個接收機、 處理器和發(fā)射機。例如，在五邊形幾何形狀的入侵者檢測區(qū)域中，可以有 六個或更多處于圓形配置的間隔開的周界塔，其間延伸的是檢測束，中央 塔距所有周界塔相等距離，其從每個周界塔接收檢測束并向每個周界塔返 回檢測束。于是，該中央塔為構(gòu)成五邊形入侵者檢測區(qū)域的所有不同三角 形檢測區(qū)域服務(wù)。中央塔會有多個檢測束發(fā)生器和多個檢測束檢測器，而 每個周界塔視情況會具有一個檢測器和兩個發(fā)生器或兩個檢測器和一個發(fā)
生器。例如參見圖33。
在其他版本中，入侵者檢測區(qū)域可以界定平行四邊形幾何區(qū)域。根據(jù) 檢測束是延伸于一對相對塔之間還是兩對相對塔之間，可以由兩個相鄰三 角形或四個相鄰三角形界定每個平行四邊形區(qū)域。如圖30所示，可以由多 個相鄰的三角形區(qū)域界定平行四邊形區(qū)域。
在每個所述塔中，可以獨立瞄準檢測設(shè)備，例如束發(fā)生器和束檢測器， 以便按需要發(fā)送和接收檢測束。每個檢測束都具有中心軸和截面區(qū)域，中 心軸位于每個發(fā)生器和每個檢測器的中心，在每個塔中固定檢測束發(fā)生器 和檢測器之前將截面區(qū)域疊加在檢測器區(qū)域上。 一旦固定之后，任何要移 動塔或改變檢測束發(fā)生器和檢測束檢測器之間方向設(shè)置的企圖都將觸發(fā)警 報。
該安全系統(tǒng)100還包括面罩49(圖9所示)，面罩也優(yōu)選由多碳塑料制 成且是U形的(即形狀為半個橢圓形圖案)。每件面罩大約為5K英寸寬，6 英尺高。首先將面罩49插入基底單元52中。然后，將面罩49插入框架單 元47中的通路中?？蚣苤沃?6優(yōu)選為6英尺高％英寸直徑的鋁桿。在 柱46的每一末端焊接螺母，螺母將底板(基底單元52)、框架單元47和壓 板44用螺栓固定。
圖3是接收機140的另一視圖，接收機140具有中央單元電路板310、 無線電發(fā)射/接收裝置320、顯示器312和用于發(fā)出警報聲的揚聲器314。(也 參見圖10)。無線電發(fā)射/接收裝置320優(yōu)選為FM RTX無線電設(shè)備。安全 系統(tǒng)整體上包括至少兩個半雙工雙向無線電設(shè)備。這種半雙工系統(tǒng)基本上 防止了破壞活動并檢測人為無線電干擾。中央單元電路板310包括CPU， CPU與顯示器312通信以指示時間、動作和遠程處的狀態(tài)(數(shù)字警報和模擬信號、電池電壓和板溫度)。該中央單元電路板310具有足夠大的存儲器， 以實現(xiàn)存儲事件并在外部標準打印機(例如參見圖1的打印機22a)上打印它 們的能力。
雙向無線電傳輸領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會理解如何實現(xiàn)執(zhí)行上述功能必 需的元件和連接。在一種非限制性形式中，使用VHF或UHF無線電設(shè)備 以2或5瓦的發(fā)射功率水平提供1-5英里的發(fā)射范圍，和/或使用諸如 INOVONICS提供的短距離無線電設(shè)備，其用大約900MHz載波工作且具有 1500-5000英尺的范圍。在其他實施例中，可以利用不同的無線電和/或無線 通信裝置。
圖4是安裝在圖3的電路板310上的工作部件的透視圖。圖4的中央 單元電路板310包括編程套接字331、揚聲器輸出連接332和警報繼電器輸 出連接333。
中央單元電路板310還包括時鐘電池334、 12伏DC電池335、顯示對 比度控制336和顯示器/打印機輸出端口 337。中央單元電路板310還包括 用于FM無線電設(shè)備的連接器338、用于CPM-016-FM無線電設(shè)備的連接 器339、用于CPM-016-AM無線電設(shè)備的連接器340(即用于標準開關(guān)鍵控 半雙工無線電設(shè)備的連接)以及電源/充電器連接341，其優(yōu)選用于連接到 14.5伏DC至lj 18伏DC范圍內(nèi)的電壓源，且可以切換以開關(guān)該單元。
在圖4中，使用編程套接字331，通過外部PC 200對中央單元電路板 310進行編程控制。(例如參見圖1)。
圖5示出了中央單元電路板310上的中央單元LED和按鈕。具體而言， 圖5示出了中央單元電路板310包括"開啟"LED 362、"時鐘"LED 364 以及警報存儲LED 366，在電路板上有電池和/或電源時"開啟"LED 362 發(fā)光，"時鐘"LED 364以每秒一個脈沖的頻率閃爍以表示CPU正在工作， 在檢測到警報但尚未復(fù)位時警報存儲LED 366 "開啟"。
圖5的中央單元電路板310還示出了故障存儲LED 368和復(fù)位按鈕 369，在已檢測到遙測故障且尚未復(fù)位時"開啟"故障存儲LED368，可以 按下復(fù)位按鈕369以在警報或故障檢測之后測試整個系統(tǒng)，測試期間將對 所有遠程點進行輪詢(pomng)循環(huán)。中央單元電路板310包括時鐘/向上按鈕 370和設(shè)置時鐘按鈕371。
15優(yōu)選組合使用按鈕370和371來設(shè)置時間或更改時間。在很多變化中， 這種操作都是公知的，因此本文不再贅述。配置、設(shè)計和/或制作這種時鐘 設(shè)置裝置是數(shù)字時鐘設(shè)置和控制領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的。
圖6示出了遠程單元板600和相關(guān)裝置。具體而言，圖6示出了 Rtx 無線電設(shè)備630、遙控攝像機(camera)610和輻射檢測器620。該遠程單元板 600優(yōu)選是裝配有CPU的PC電路板，具有12伏DC工作電源、太陽能板/ 充電器電路、三個不同的無線電接口、溫度傳感器、電池電壓傳感器、四 個模擬輸入通道(其中兩個用于溫度和電池電壓)、用于四個通道模擬IN以 產(chǎn)生警報的可設(shè)置閾值、光學(xué)解耦-常低形式的八位警報、雙向輪詢和/或簡 單的僅單向發(fā)射(利用雙列直插式開關(guān)(dip switch)設(shè)置)、裝配有"僅TX" 的系統(tǒng)中的雙列直插式可設(shè)置時間的遙測發(fā)射、測試無線電接收的本地檢 查能力以及通過雙列直插式開關(guān)設(shè)置對遠程單元的識別。
在一種配置中，利用至少兩個數(shù)字輸入表示對應(yīng)的診斷遠程警報狀況 (l)簧片開關(guān)傳感器、沖擊傳感器等表示的對塔的機械破壞或損傷以及(2)有 霧，可以根據(jù)濕度、溫度和大氣壓力和/或利用專用傳感器來檢測霧。此外， 應(yīng)當認識到，可以利用對應(yīng)于溫度的模擬輸入、電池電壓和/或電流以及太 陽能板電壓和/或電流來査明電力可用性并檢測服告疑似故障或相關(guān)問題。 因此，除了入侵者信息之外，還可以有利地利用無線通信技術(shù)向中央站報 告塔破壞、塔損傷、塔故障和各種塔的環(huán)境狀況，作為系統(tǒng)標準操作的一 部分。
圖7示出了圖6的遠程單元板600的連接。在該圖中，遠程單元板600 包括用于和外界聯(lián)系以從中央單元310獲得遠程命令(以開啟/關(guān)閉無線電設(shè) 備、攝像機、閃光燈等)的繼電器輸出650、用于ID號的連接652、用于 CPM-AM無線電設(shè)備的連接654、用于CPM-FM無線電設(shè)備的連接656、 用于FCC FM無線電設(shè)備的連接658、復(fù)位按鈕/開關(guān)660以及用于接收/發(fā) 送設(shè)置和傳輸時間的連接662。遠程單元板600還包括數(shù)字和模擬"輸入" 連接664、充電器/太陽能板電力"輸入"連接670以及12伏DC電池"輸 入"連接672。
在連接664處，可以與八個數(shù)字警報輸入和兩個模擬輸入(0.25伏DC 地參考電壓，Ol.伏DC res.)相連接。為了產(chǎn)生警報，數(shù)字輸入必需在5和18伏直流電壓之間，電流為10mA。
圖8是如圖2所示的完整太陽能塔束單元的正視圖，其上承載著圖3-7 的電子元件。圖8示出了雙束系統(tǒng)。在圖8中，塔120包括檢測設(shè)備134。 對于每個塔120而言，檢測設(shè)備134包括兩個束發(fā)生器130和兩個對應(yīng)的 束檢測器132。還示出了電功率源630,其包括電化學(xué)電池641形式的電能 存儲裝置640。
也參考圖9，其示出了護梁形式的塔120;其中類似附圖標記表示類似 特征。圖9還示意性示出了太陽能板30，其具有太陽能到電能轉(zhuǎn)換器31。 電源630被示為包括電池板30和充電/存儲電路642，充電/存儲電路642 耦合在電池板30和裝置640之間，以實現(xiàn)來自電池板30的電能在裝置640 中的存儲。如本申請全文中所述，由電源630為耗電裝置120供電。
太陽能供電安全系統(tǒng)100是受監(jiān)督的無線周界安全檢測系統(tǒng)，用于室 外應(yīng)用，特征在于容易部署和安裝。對每個太陽能塔120，包括所選的特征 和選項進行定制設(shè)計以覆蓋要保護的區(qū)域。在接收時，用螺栓將太陽能塔 120固定到它們相應(yīng)的混凝土基底單元52，對準束裝置130并將主控制接 收機140插到適當?shù)碾姴遄小?br> 再參考圖1,主控制接收機140(也是指定的處理單元141)和顯示面板 312被安裝在警衛(wèi)室或中央監(jiān)視位置。周界光聲報警系統(tǒng)將披露所接收的任 何報警信號的精確區(qū)域和位置。位于顯示面板周圍的紅色和黃色LED燈將 顯示出來自太陽能束塔120的所有活動。紅燈表示警報狀態(tài)，黃燈表示繞 過(bypass)的區(qū)域。為遠程攝像機信號提供RS232連接端口。圖10示出了 控制面板/顯示器形式的處理單元141;其中類似附圖標記表示類似特征。 在一種特定形式中，中央站的操作員可以輸入"繞過時刻表"，其指定特定 區(qū)域，在特定期間內(nèi)該系統(tǒng)重復(fù)或不重復(fù)地繞過(不監(jiān)視)這些區(qū)域。例如， 可能希望僅在晚上監(jiān)視給定入口和/或僅在希望禁止進入的時段監(jiān)視游泳 池。
主控制接收機140具有通過雙工傳輸發(fā)送和接收信息的能力并提供周 界安全系統(tǒng)100的完整狀態(tài)。繞過按鈕和其他聲音(sounding)裝置將被安裝 在系統(tǒng)的顯示面板312中。在顯示面板312上還可以看到所有輔助功能， 例如電池電量低、信號丟失和來自任何塔120的報警信號。
17除了區(qū)域顯示面板312之外，接收機20還可以與標準PC計算機200 和軟件通過接口相連。計算機200也包括顯示器。接收機20的工作非常像 位于太陽能塔120中的遠距離發(fā)射機320。接收機20使用標準的FCC認可 發(fā)射機320，其連接到編碼器印刷電路板310。編碼器板從束塔120發(fā)射機 接收會話并給出輸出到顯示面板312和/或計算機200的必要信息。
在一種備選方案中，塔通過安全加密無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)而不是諸如對應(yīng) 于IEEE 802.11標準的無線計算機網(wǎng)的專用無線電設(shè)備，與中央站通信?？?以使用這種形式的通信與任意數(shù)量的兼容聯(lián)網(wǎng)裝置(例如連接到因特網(wǎng)的打 印機或無線網(wǎng)橋)通信。相應(yīng)地，可以提供從安全塔和/或中央站到遠程計算 機、個人數(shù)字助理(PDA)、膝上型計算機、多功能數(shù)字通信裝置等的通信。
發(fā)射機320優(yōu)選是3到5英里的5瓦無線電發(fā)射機。優(yōu)選將解碼器經(jīng) 由RS 232電纜附著到發(fā)射機。解碼器從束檢測單元接收會話，并將該信息 發(fā)送到接收機，解碼器優(yōu)選是Pulnix BPIN200HF。發(fā)射機和接收機都以雙 工模式在塔和主控制器之間通信。這允許控制面板在需要時向發(fā)射機發(fā)送 信號以驗證其狀態(tài)，或激活遠程攝像機，檢查電池電壓或打開擴音器/揚聲 器模塊進行收聽和講話。
遙控攝像機610插入現(xiàn)有發(fā)射機中，在被激活時，將對活動或侵犯拍 照，并經(jīng)由無線電發(fā)射機320發(fā)射數(shù)字圖像。位于警衛(wèi)室的控制接收機140 將接收若干照片以進行打印和編排。靜止照片和視頻傳輸都被視為處于本 公幵的范圍內(nèi)。
當有人或車輛遮斷遠程塔120之一處的檢測束時，向命令或主控制接 收機140發(fā)送遙測無線電信號，指定警報的準確區(qū)域或位置。將命令接收 機140設(shè)計成經(jīng)語音通知警衛(wèi)人員，并向區(qū)域顯示器、蜂鳴器、手持無線 電設(shè)備或24小時中央站發(fā)送通知。
光電束優(yōu)選是點到點多高度四束(四個路徑)，從塔120到塔120的范圍 達600英尺到800英尺。在這種布置中，要激活警報，必需同時破壞全部 四個束路徑。這樣減少了在鳥、狗或其他動物經(jīng)過光電束時的假警報。
或者，通常可以在更多受控區(qū)域，例如監(jiān)獄或高安全等級應(yīng)用中使用 微波單元。微波單元提供總的周界覆蓋，但通常塔到塔的范圍從15英尺到 150英尺。在其他實施例中，可以在受控區(qū)域中使用超聲波束單元。超聲單元非常類似于微波單元。在其他實施例中，可以使用雷達波束單元。雷達 單元能夠感測到地面高度的入侵者以及空中入侵者。在水下應(yīng)用中，可以 用聲納單元替代雷達單元，并使用聲納單元感測水下入侵者。在一個特定 范例中，可以在游泳池中使用聲納感測，并通過一個或多個遠程塔無線報 告感測結(jié)果，表示是否有任何人或物意外進入游泳池。類似地，可以使用 聲納監(jiān)視湖、溪流或水塘，以判斷這種水體中是否有不希望有的東西。
在其他實施例中，可以在地下掩埋擴音電纜，以檢測表示入侵的振動
或其他聲擾動。在一種形式中，電纜在至少兩個太陽能塔120之間延伸。 替代地或額外地，該電纜感測來自入侵者重量的壓力。圖28A中將一種這 樣的電纜用附圖標記135示意性示出。
根據(jù)所需的應(yīng)用或距離，無線電通信系統(tǒng)320可以是幾種類型的系統(tǒng)。 一種這樣的系統(tǒng)是塔到接收機的距離大約為1500英尺的短距離無線電設(shè) 備。另一種系統(tǒng)是距離長達5英里的長距離發(fā)射機。
圖11是示出了采用多個周界束塔120來檢測入侵者28的安全系統(tǒng)100a 的透視圖，其中類似附圖標記表示類似特征。安全系統(tǒng)100a包括與遠程中 央處理單元140a中的電子裝置通信的接收機/處理器和發(fā)射機20。接收m/ 處理器和發(fā)射機20均具有天線22、外殼24和指示器26。指示器26包括 有關(guān)入侵位置的信息。在圖11的安全系統(tǒng)100a中，使用多個檢測束來檢 測入侵者28。多個檢測束可以包括紅外光束、激光束、微波束、可見光束、 擴音電纜、超聲波、雷達波或可以使用檢測束的任何組合。在水下應(yīng)用中， 檢測束可以是聲納波。安全系統(tǒng)100a是用于室外應(yīng)用的受監(jiān)督無線周界安 全檢測系統(tǒng)。安全系統(tǒng)100a實現(xiàn)了容易的部署和安裝。周界束塔120可以 是太陽能供電的或有適當電力源的遠方供電的。
該安全系統(tǒng)100a包括多個周界束塔120以及至少一個用于產(chǎn)生多個檢 測束56的檢測束發(fā)生器。檢測束56在相鄰塔120之間延伸，打破檢測束 56會觸發(fā)警報。優(yōu)選使用遙控主接收機在周界束塔120之間通信。遙控主 接收機優(yōu)選是對應(yīng)于圖11的接收a/處理器20的無線電通信系統(tǒng)。
下文所述的周界束塔120的外殼24優(yōu)選由多碳合成纖維材料構(gòu)成。不 過，其他適當?shù)乃芰匣蚶w維玻璃材料也可以認為在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
圖12是太陽能板30供電的周界束塔120a的分解組裝圖；其中類似附
19圖標記表示類似特征?？梢耘c前述塔120互換地使用塔120a。圖12的塔 120a包括太陽能板30，其優(yōu)選為20瓦的太陽能板30。使用優(yōu)選由不銹鋼 或其他抗蝕材料制成的太陽能固定架32將太陽能板30固定到旋轉(zhuǎn)夾34的 上部31a。旋轉(zhuǎn)夾34的上部31a可調(diào)節(jié)地固定到旋轉(zhuǎn)夾34的下部33。旋轉(zhuǎn) 夾的上部31a和下部33與適當?shù)木o固裝置，例如螺栓35可調(diào)節(jié)地固定在 一起。旋轉(zhuǎn)0形環(huán)36位于旋轉(zhuǎn)夾34的上部31和下部33之間。旋轉(zhuǎn)夾34 允許太陽能板30位于不同角度，以使太陽能板與太陽更好地對準。
或者，可以從遠程電源，例如12伏、120伏或240伏電源為周界束塔 供電。
旋轉(zhuǎn)夾34的下部33延伸通過太陽能帽O(jiān)形環(huán)38進入太陽能基底帽 42中的旋轉(zhuǎn)孔39中。太陽能基底帽42安裝在頂板44上。太陽能基底帽 42具有至少兩個定位銷81，優(yōu)選四個定位銷81，它們被接收于位于頂板 44中的銷孔82中。定位銷81允許太陽能帽42自由上下移動。
太陽能帽42的開口機構(gòu)40提供了外殼24的進出口。電纜60從太陽 能板30延伸通過旋轉(zhuǎn)夾34和太陽能基底帽42，進入外殼24中。
至少兩個支撐柱46被固定到基底單元52并一直延伸到頂板44。支撐 柱46從5英尺到12英尺高，優(yōu)選從6英尺到8英尺高。支撐柱46優(yōu)選為 鋁棒?？蚣軉卧?7在支撐柱46上滑動，其中將框架單元47固定到基底單 元52?？蚣軉卧?7優(yōu)選高度類似于支撐柱46的高度?？蚣軉卧?7內(nèi)部的 明槽41允許來自太陽能塔120a上安裝的設(shè)備的電纜60線路通過框架單元 47中的明槽41延伸到基底單元52。
相對的面罩49優(yōu)選為半個橢圓配置的形狀，類似于U形設(shè)計。面罩 49優(yōu)選由多碳塑料材料制成。面罩49的高度優(yōu)選類似于支撐柱46的高度。
將面罩49插入位于框架單元47上的面罩槽58中。適當?shù)木o固裝置54 將頂板44和框架單元47固定到支撐柱46。
基底單元52優(yōu)選為橢圓形多碳模制單元，其固定到地上或適當?shù)牡鼗?例如混凝土底腳(未示出)，或者裝備有允許所述塔在被使用時移動以界定如 上所述的三角形入侵者檢測區(qū)域的裝置。該裝置可以是從包括輪子、支腳、 滾輪、導(dǎo)軌及其組合的支撐組中選擇的至少三個支撐。
不銹鋼太陽能固定架32裝配到旋轉(zhuǎn)太陽能托架37的頂部。太陽能電池陣列面板安裝在太陽能固定架32上。來自太陽能電池陣列面板30的電 纜62通過太陽能固定架32的中心進入旋轉(zhuǎn)太陽能托架37的頂部。
旋轉(zhuǎn)太陽能托架37優(yōu)選是兩件多碳旋轉(zhuǎn)托架37，它們夾在一起，從而 能夠?qū)⑻柲茈姵仃嚵忻姘?0定位在不同的角度，以最好地與太陽對準。 旋轉(zhuǎn)夾34的上部31a附著到太陽能固定架37，旋轉(zhuǎn)夾34的下部33插入太 陽能基底帽42頂部中的旋轉(zhuǎn)孔39中。
太陽能基底帽42和太陽能帽開口機構(gòu)40(位于帽42外殼內(nèi)部)允許進 出塔120a的內(nèi)部。例如，可以使用特殊扳手45，利用位于帽單元中心的鉆 或螺絲型軸升高和降低太陽能帽42。四個定位樁81允許太陽能帽42自由 上下移動。太陽能帽42中的凹陷開口允許連同電源線一起將旋轉(zhuǎn)太陽能托 架37插入其中。使用適當?shù)捻敯寰o固裝置51將壓板44、支撐柱46和框架 單元47夾在一起。
框架單元47具有主體，該主體在框架支撐柱46上滑動并附著到具有 基底單元緊固裝置51的基底單元52。壓板以螺栓固定到支撐柱46，為所 有三個部件提供所需的強度?？蚣軉卧?7內(nèi)部的明槽41允許安裝電纜60 線路?？梢詫⑷芜x的電池夾50固定到框架單元47,以支撐框架單元47之 內(nèi)的一個或多個電池53。
基底單元52優(yōu)選是橢圓形多碳構(gòu)件，大約為8英寸寬，12英寸長，2 英寸高。利用基底單元緊固裝置54將基底單元52固定到支撐柱46，以將 框架單元47夾緊在一起。
每個面罩49都是4到8英寸寬，高度基本為框架支撐柱46的高度。 首先將面罩49插入基底單元52中。然后，將面罩49插入框架單元47中 提供的槽中。
圖13是固定到基底單元52中的框架支撐柱46的正視圖。 圖14是固定到基底單元52的支撐柱46和框架單元47的透視圖。 圖15是安裝于支撐柱46上方的束外殼框架單元47的透視圖。 圖16是具有在框架單元47的長度上延伸的面罩槽58和明槽41的框 架單元47的俯視立體圖。
圖17是安裝在框架單元47頂部上的束外殼壓板44的透視圖。
圖18是在面罩槽58中安裝之前的具有相對面罩49的束外殼框架47的透視圖。
圖19是面罩安裝過程的透視圖，示出了已安裝的右側(cè)面罩49以及正 在安裝的左側(cè)面罩49。
圖20是該圖右側(cè)面罩49的面罩安裝過程的透視圖。該圖還示出了束 外殼框架47上方的太陽能帽開口機構(gòu)40。
圖21是安裝在束外殼框架47上方的太陽能基底帽42和旋轉(zhuǎn)托架O形 環(huán)36的透視圖。在向束外殼框架47頂部固定太陽能基底帽42期間，多個 定位銷81起到輔助作用。
圖22是從其下方看到的太陽能帽開口機構(gòu)40和太陽能基底帽42的透 視圖，示出了太陽能帽開口機構(gòu)40。
圖23是太陽能板30和太陽能固定架32的透視圖，旋轉(zhuǎn)夾34的上部 31a固定到太陽能固定架，旋轉(zhuǎn)夾34的下部固定到太陽能基底帽42。在未 使用太陽能板30的情況下，頂板44可以支撐街燈62。
圖24是與緊固裝置35 —起可調(diào)節(jié)地固定的旋轉(zhuǎn)夾34的透視圖。旋轉(zhuǎn) O形環(huán)36位于旋轉(zhuǎn)夾34的上部31和下部33之間。太陽能帽O(jiān)形環(huán)38位 于旋轉(zhuǎn)夾34的下部33和太陽能基底帽42中的旋轉(zhuǎn)孔39之間。
圖25是旋轉(zhuǎn)夾34的分解圖，示出了圖24中被示為組合在一起的上部 31a、下部33和旋轉(zhuǎn)0形環(huán)36。
圖26是已安裝太陽能板30的組裝后太陽能塔束單元120的透視圖。
圖27A、圖27B和圖27C是去除了面罩49的各種形式周界束塔的選擇 性視圖，示出了安裝在框架單元47上的各種電子設(shè)備；其中類似的附圖標 記表示前述類似特征。圖27B和27C中的形式包括電纜60，可以在太陽能 板供電電源之外或作為替代使用該電纜。
圖28A是示出了相鄰周界束塔120之間延伸的雙檢測器束56的示意 圖，其具有聲(擴音灘測電纜135。
圖28B是示出了相鄰周界束塔120之間延伸的雙檢測器束56的示意圖。
圖28C是示出了相鄰周界朿塔120之間延伸的兩個雙檢測器束56(總共 四束)的示意圖。
圖28D是示出了相鄰周界束塔120之間延伸的多檢測器束56的示意
22圖。
圖29是示出了具有太陽能板30的周界束塔120的分解圖。 圖30是附著有太陽能板30并具有由檢測設(shè)備134提供的四束設(shè)置的 周界束塔120的透視圖。
圖34是示出了安全系統(tǒng)100'的俯視圖，其采用太陽能塔121檢測入侵 者；其中類似附圖標記表示前述類似特征。類似于前述塔120那樣配置塔 121，更多細節(jié)關(guān)注特定任選通信模式。安全系統(tǒng)101包括與太陽能束塔121 中的電子裝置通信的遠程處理單元1000。遠程單元IOOO類似于系統(tǒng)100的 接收機/處理器和發(fā)射機單元20。配置遠程單元1000以從太陽能束塔120 發(fā)送和接收信號。
再參考圖35，其示意性示出了代表性的塔121;其中類似附圖標記表 示前述類似特征。塔121包括前述具有太陽能板30、充電電路642和電能 存儲裝置640的電功率源630。替代地或額外地，每個塔121的電源630可 以包括不同類型的電功率源，例如內(nèi)燃機、風(fēng)力渦輪機或水力提供動力的 發(fā)電機、燃料電池和/或與公共電網(wǎng)的連接等。塔121還包括無線通信單元 1112。通信單元1112包括接收機(RXR)1114、發(fā)射機(TXR)1116和處理器 1118,如上文結(jié)合電路板600所述，控制兩路(雙向)無線通信和相關(guān)信號處 理。
此外，設(shè)置塔121，以任選地與RXR 1114和TXR 1116協(xié)作地操作處 理器111S，從邏輯上界定用附圖標記1004表示的無線通信信號中繼器。中 繼器1004利用對應(yīng)的RXR 1114檢測源自其他被識別發(fā)射源，例如其他塔 21的無線通信信號，并利用對應(yīng)的TXR1116重復(fù)這些信號?？梢杂貌煌?塔121和/或單元1000的其他接收裝置檢測這些重復(fù)的信號。因此，中繼器 1004直接或借助一個或多個其他塔的中繼器1004輔助從一個塔121向下一 個塔和/或向/從單元1000中繼信號。當一個或多個塔121超出單元1000和 /或一個或多個其他塔121的通信范圍時，塔121的這種方面可能是合乎需 要的。
塔121還包括如前所述的檢測設(shè)備134，其包括一個或多個束發(fā)生器 130和一個或多個束檢測器132;不過，可以替代地或額外地采用前述其他 類型的檢測設(shè)備。類似地，塔121可以任選地包括前述塔120的其他特征中的一些或全部，例如遠程攝像機、警報、指示器等(例如參見圖6-9)。
返回圖34，遠程單元IOOO具有范圍圓RR示意性代表的最大通信范圍。 塔121均具有對應(yīng)的有限通信范圍。逐一將圖示的塔121和對應(yīng)的通信范 圍分別指定為塔T1、 T2、 T3、 T4、 T5和T6以及范圍RT1、 RT2、 RT3、 RT4、 RT5和RT6。將塔的通信范圍統(tǒng)稱為范圍RT。塔121彼此間隔開， 以沿著可用于監(jiān)視跨越邊界行為的地理邊界B界定若干相連的檢測區(qū)域/區(qū) 段。在其他實施例中，可以用塔121界定不同類型的開放周界以進行安全 監(jiān)視或其他目的，和/或可以如前述實施例(例如圖1、 11、 31-33)所定義的， 提供封閉的周界設(shè)置。
如圖34所示，除了塔Tl之外，太陽能束塔120全部位于最大通信范 圍RR之外，塔Tl的范圍RT1與單元1000的范圍RR有交疊。在塔120 之間，每個通信范圍RT至少交疊在其他通信范圍RT上。更具體而言，范 圍RT1 、 RT2和RT3均相互交疊；范圍RT3還與范圍RT4交疊，范圍RT5 與范圍RT4和RT6交疊。在其他實施例中，可以使用更多或更少塔121和 /或交疊的通信范圍RT。
在運行中，由一個或多個塔121(例如塔T6)檢測涉及穿越邊界B的入 侵。因為塔T6位于通信范圍RR之外，所以其不能直接向單元1000報告 入侵。作為替代，使用每個塔120的中繼器1004通過塔120的序列，例如 塔T5、 T4、 T3和Tl和/或T5、 T4、 T3、 T2和Tl向單元1000中繼對應(yīng)信 號。由不同的塔T2-T5檢測入侵會類似地處于范圍RR之外，但可以經(jīng)由中 間的中繼器1004通過中繼信令報告入侵。應(yīng)當理解，可以通過中繼器1004 將來自單元1000的命令中繼到范圍RR之外的塔121。
此外，在備選實施例中，應(yīng)當認識到，作為給定一對塔121之間單個 通信范圍(例如范圍RT3/RT4、 RT4/RT5和RT5/RT6)交疊的代替；在其他設(shè) 置中，可以相對于范圍RT部署塔121，確保多個塔中的每一個都在給定塔 121的范圍之內(nèi)，以降低因單點塔故障導(dǎo)致的通信中斷的可能性。范圍RT1、 RT2和RT3的交疊提供了可以拓展到該備選實施例中的所有其他塔121的 這種通信范圍交疊的典型范例。
在另一備選方案中，可以利用一個或多個不和太陽能供電的或其他方 式供電的塔121的其他功能溜構(gòu)相關(guān)聯(lián)的中繼器。在另一個實施例中，可
24以利用一些有中繼器1004， 一些沒有中繼器1004的不同塔類型的混合，其 也可以設(shè)置有專用的"非塔用"中繼器。
在另一種任選通信模式中，圖34示出了地球軌道通信衛(wèi)星1005，其與 單元1000以及至少一些塔121，例如位于通信范圍RR之外的塔進行無線 通信。可以使用衛(wèi)星1005中繼不同塔121之間和/或直接在給定塔121和單 元1000之間的信號。此外，可以使用信號的衛(wèi)星中繼來取代或補充地基中 繼器，例如塔121的中繼器1004。盡管結(jié)合系統(tǒng)101進行了圖示，應(yīng)當認 識到，在其他實施例中，不存在衛(wèi)星1005和其他方式的通信。
圖36示出了本發(fā)明的另一個實施例，其中，監(jiān)視系統(tǒng)2000包括太陽 能塔2005，該太陽能塔2005用于經(jīng)由光纖檢測法監(jiān)視船只、船外(outboard boat)引擎和/或位于指定位置DL的其他交通工具或移動裝置/結(jié)構(gòu)2010。塔 2005包括沿著上文針對其他塔討論的線的無線發(fā)射機2012和太陽能電源 2014。塔2005還包括具有傳感器2022的檢測設(shè)置2020，傳感器2022能夠 通過相應(yīng)附著的光纜2024檢測是否發(fā)生沿光路徑OP的分離。光纜2024 被包裹起來和/或通過裝置2010界定的一個或多個孔2030放置，包括若干 串聯(lián)互連的光纖耦合器2026。在想要去除裝置2010時，這些耦合器2026 容易被分開-分離-。光纜2024在兩端被連接到塔2000，以界定路徑0P。 因此，如果企圖從指定位置DL去除受保護/受監(jiān)視裝置(船只、引擎、水上 摩托車、引擎等)，運動會拉開一個或多個耦合器2026并打破對應(yīng)光纜環(huán) 100p的光路OP。由傳感器2022感測這種打破，其觸發(fā)警報/入侵條件，塔 利用前述技術(shù)用發(fā)射機2012向中央站發(fā)送相應(yīng)信息，中央站例如是警衛(wèi)室、 港務(wù)長處和域其他目的地。在其他實施例中，系統(tǒng)2000可以使用或不使用 前述其他入侵者監(jiān)視計數(shù)和/或可以不是太陽能供電的。
可以將這種斷續(xù)(breakaway)光纜檢測方式用于除交通工具外的活動門 和其他可活動結(jié)構(gòu)。此外，在其他實施例中，可以將多個塔與多個光纖檢 測線纜一起使用，任選地，線纜中的一些或全部可以均連接到超過一個塔， 相應(yīng)地針對這一不同配置調(diào)節(jié)分離檢測。在這種備選方式中，通過連接到 同一線纜的塔之間的無線通信實現(xiàn)路徑閉合，和/或串聯(lián)塔以利用光纖檢測 線纜取代結(jié)合圖1所述的束來提供閉合環(huán)，酌情做出其他調(diào)節(jié)。
本申請還包括很多其他實施例。例如，在另一實施例中， 一種系統(tǒng)包括界定入侵檢測區(qū)域的多個間隔開的塔，以及與至少一個塔進行無線通 信的處理單元，以在利用一個或多個塔檢測到入侵時提供指示。每個塔均 包括相應(yīng)的束發(fā)生器和相應(yīng)的束檢測器，相應(yīng)一個塔的相應(yīng)束檢測器從 另一個塔的相應(yīng)束發(fā)生器接收入侵檢測束；相應(yīng)的無線通信裝置，其包括 用于發(fā)送對應(yīng)于入侵狀態(tài)的信號的發(fā)射機；以及相應(yīng)的電源，其包括太陽 能板以及與太陽能板電連通的電能存儲裝置，構(gòu)造該相應(yīng)電源，以向相應(yīng) 束發(fā)生器、相應(yīng)束檢測器和相應(yīng)無線通信裝置提供電能。
根據(jù)本申請的系統(tǒng)的另一范例包括用于檢測入侵的多個間隔開的塔，
每個所述塔均包括相應(yīng)的檢測設(shè)備和相應(yīng)的塔電源，所述塔電源包括太陽 能板和與所述太陽能板電連通的電能存儲裝置；所述多個塔中的第一個塔， 其包括第一塔無線通信發(fā)射機，用于在第一無線通信范圍上發(fā)射信號；所 述多個塔中的第二個塔，其包括位于所述第一無線通信范圍之內(nèi)的第二塔 無線通信接收機和第二塔無線通信發(fā)射機，所述第二塔無線通信接收機從 所述第一無線通信發(fā)射機接收信號，所述第二塔無線通信發(fā)射機在第二無
線通信范圍上轉(zhuǎn)發(fā)來自所述第一無線通信發(fā)射機的信號；以及具有位于所
述第一無線通信范圍之外的處理無線通信接收機的處理單元，所述處理單 元響應(yīng)于所述第二塔無線接收機在所述第二無線通信范圍上發(fā)射的所述信 號，在由所述多個塔中的一個或更多塔的相應(yīng)的檢測設(shè)備檢測出入侵時進 行指示。
一個不同范例涉及到一種周界安全系統(tǒng)，其包括處理單元，以及彼 此間隔開并與所述處理單元間隔開的多個檢測塔。所述多個塔中的每一個 均包括檢測模塊，其用于檢測入侵者，通信模塊，其用于與所述處理單 元進行通信；以及供電模塊，其用于向所述檢測模塊和所述通信模塊提供 電能，所述供電模塊包括太陽能板和與所述太陽能板電連通的電能存儲裝 置。
另一個范例涉及一種方法，包括操作多個間隔開的入侵檢測塔，所 述多個塔中的每一個均包括耦合到其上的檢測設(shè)備；利用對應(yīng)的太陽能板
提供電能以操作所述多個塔中的每一個的所述檢測設(shè)備；從所述多個塔中 的一個或更多塔向處理單元無線發(fā)送信號；以及響應(yīng)于所述信號，利用所 述處理單元向操作員提供入侵狀態(tài)的指示。另一個范例包括多個間隔開的入侵檢測塔，所述多個塔中的每一個 包括耦合到其上的檢測設(shè)備；用于利用對應(yīng)的太陽能板提供電能以操作每 個塔的檢測設(shè)備的模塊；用于從一個或多個塔向處理單元無線發(fā)送信號的 模塊；以及用于響應(yīng)于該信號利用處理單元向操作員提供入侵狀態(tài)指示的 模塊。
另一個范例涉及一種方法，包括操作多個間隔開的入侵檢測塔，所 述多個塔中的每一個均包括相應(yīng)的太陽能板和相應(yīng)的檢測設(shè)備；利用所述 相應(yīng)的太陽能板提供電能以操作所述多個塔中的每一個的所述相應(yīng)檢測設(shè) 備，來利用所述塔界定入侵檢測區(qū)域；從所述多個塔中的一個塔無線發(fā)送 信號；以及通過在所述多個塔中的兩個或更多其他塔之間中繼信號來向處 理單元提供無線通信信號，所述處理單元位于所述多個塔中的所述一個塔 的通信范圍之外并位于所述多個塔中的一個或更多其他塔的通信范圍之 內(nèi)。
又一個范例包括多個間隔開的入侵檢測塔，每個塔包括相應(yīng)的太陽 能板和相應(yīng)的檢測設(shè)備；用于利用相應(yīng)的太陽能板提供電能以操作每個塔 的相應(yīng)的檢測設(shè)備從而利用塔界定入侵檢測區(qū)域的模塊；用于從一個塔無 線發(fā)送信號的模塊；以及用于通過在兩個或更多其他塔之間中繼信號來向 處理單元提供無線通信信號的模塊，該處理單元位于該一個塔的通信范圍 之外并位于一個或多個其他塔的通信范圍之內(nèi)。
另一個范例包括一種系統(tǒng)，包括多個間隔幵的塔，所述多個塔中的 每一個包括相應(yīng)的檢測設(shè)備，其用以在每一不同對塔之間界定入侵檢測 區(qū)域；相應(yīng)的塔無線通信發(fā)射機，其用于發(fā)送與入侵檢測相對應(yīng)的信號； 以及相應(yīng)的塔電源，其包括太陽能板和與所述太陽能板電連通的電能存儲 裝置；以及處理單元，其響應(yīng)于來自任何塔的相應(yīng)塔無線通信發(fā)射機的信 號，在由所述多個塔中的一個或更多塔檢測出入侵時進行指示，所述處理 單元包括處理無線通信接收機，所述接收機被構(gòu)造為從所述多個塔中的至 少一個塔的相應(yīng)的無線塔發(fā)射機接收信號。
另一個范例涉及一種設(shè)備，包括在交通工具或其部分停留在指定地 點時監(jiān)視所述交通工具或其部分的塔，該塔包括檢測裝置，其包括與交 通工具結(jié)合的光纜，所述光纜并被構(gòu)造成如果交通工具從指定地點離開則分離；無線通信裝置，其包括用于發(fā)送對應(yīng)于交通工具離開狀態(tài)的信號的 發(fā)射機；以及相應(yīng)的電源，其包括太陽能板，該相應(yīng)電源被構(gòu)造為向檢測 裝置和無線通信裝置提供電能。該交通工具可以是船只，指定地點可以是 碼頭，光纜可以通過交通工具界定的孔延伸，和/或光纜可以包括若干斷續(xù) 的耦合器。在又一種形式中，將該檢測裝置應(yīng)用于可移動進出點結(jié)構(gòu)，例 如門、入口等。
又一個范例是一種方法，包括提供塔以在交通工具停留在指定地點 時監(jiān)視交通工具或其部分，該塔包括具有光纜、無線發(fā)射機和太陽能電源 的檢測裝置；使光纜與交通工具結(jié)合；將光纜耦合到塔；在交通工具從指 定地點離開時檢測到光纜已分離；以及從發(fā)射機無線發(fā)送信息以報告檢測 情況。該交通工具可以是船只，指定地點可以是碼頭，光纜可以通過交通 工具界定的孔延伸，和/或光纜可以包括多個斷續(xù)的耦合器。在又一種形式 中，將該檢測裝置應(yīng)用于可移動進出點結(jié)構(gòu)，例如門、入口等。
本文所述的任何理論、工作機制、驗證或發(fā)現(xiàn)都意在進一步加強對本 發(fā)明的理解，并非意在使本發(fā)明以任何方式依賴于這種理論、工作機制、 驗證或發(fā)現(xiàn)。應(yīng)當理解，盡管以上說明書中使用單詞優(yōu)選來表示這樣描述 的特征可能更加理想，但該特征并非是必需的，缺少該特征的實施例可以 認為處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)，該范圍由所附權(quán)利要求界定。在閱讀權(quán)利要 求的過程中，在使用諸如"一"、"至少一個"、"至少一部分"之類的表達 時，并非意圖將權(quán)利要求限制為僅僅該一項，除非在權(quán)利要求中明確做出 相反說明。此外，在使用"至少一部分"和/或"一部分"的語言表達時， 該項可以包括部分和/或整個項，除非明確做出不同表述。盡管已經(jīng)通過附 圖和前述說明詳細展示和描述了本發(fā)明，但應(yīng)當將其視為本質(zhì)上是例示性 的而非限制性的，要理解，僅展示和描述了選定的實施例，落在本文界定 的實施例或任何隨后的范例的精神之內(nèi)的所有變化、修改和等價要件都應(yīng) 當受到保護。
權(quán)利要求
1、一種系統(tǒng)，其包括界定入侵檢測區(qū)域的多個間隔開的塔，以及與所述多個塔中的至少一個塔進行無線通信的處理單元，用以在所述多個塔中的一個或更多的塔檢測到入侵時提供指示，所述多個塔中的每一個塔均包括相應(yīng)的束發(fā)生器和相應(yīng)的束檢測器，所述多個塔中的相應(yīng)一個塔的相應(yīng)的束檢測器從所述多個塔中的另一個塔的相應(yīng)的束發(fā)生器接收入侵檢測束；相應(yīng)的無線通信裝置，其包括可用于發(fā)送與入侵狀態(tài)相對應(yīng)的信號的發(fā)射機；以及相應(yīng)的電源，其包括太陽能板和與所述太陽能板電連通的電能存儲裝置，所述相應(yīng)的電源被構(gòu)造為向所述相應(yīng)的束發(fā)生器、所述相應(yīng)的束檢測器和所述相應(yīng)的無線通信裝置提供電能。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述多個塔中的第一個塔具有 第一通信范圍，所述多個塔中的第二個塔具有第二通信范圍，以及所述處 理單元包括位于所述第二通信范圍之內(nèi)且位于所述第一通信范圍之外的無 線通信接收機。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述多個塔中的至少一些塔的 所述相應(yīng)的無線通信裝置包括用于在所述多個塔中的兩個或更多其他塔之 間中繼信號的模塊。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述中繼模塊包括接收機，所 述接收機被構(gòu)造為信號中繼器來中繼所述信號。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述相應(yīng)的無線通信裝置包括 接收機，以及所述處理單元包括用于向所述多個塔中的至少一個塔的接收 機無線發(fā)送命令信號的模塊。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述入侵檢測束包括電磁輻射 束和聲束中的至少一種。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述電磁輻射束是光電束、紅 外光束、激光束、微波束和可見光束中的至少一種。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述多個塔中的每一個塔還包 括相應(yīng)的攝像機，以及所述處理單元包括顯示器，所述顯示器被構(gòu)造為在 檢測到入侵時提供所述指示。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括被構(gòu)造為從所述塔向所述處理 單元中繼所述信號的衛(wèi)星。
10、 一種系統(tǒng)，其包括用于檢測入侵的多個間隔開的塔，所述多個塔中的每一個塔均包括相 應(yīng)的檢測設(shè)備和相應(yīng)的塔電源，所述塔電源包括太陽能板和與所述太陽能 板電連通的電能存儲裝置；所述多個塔中的第一個塔，其包括第一塔無線通信發(fā)射機，用于在第 一無線通信范圍上發(fā)射信號；所述多個塔中的第二個塔，其包括位于所述第一無線通信范圍之內(nèi)的 第二塔無線通信接收機、和第二塔無線通信發(fā)射機，所述第二塔無線通信 接收機從所述第一無線通信發(fā)射機接收信號，所述第二塔無線通信發(fā)射機 在第二無線通信范圍上轉(zhuǎn)發(fā)來自所述第一無線通信發(fā)射機的信號；以及具有位于所述第一無線通信范圍之外的處理無線通信接收機的處理單 元，所述處理單元響應(yīng)于所述第二塔無線接收機在所述第二無線通信范圍 上發(fā)射的所述信號，在所述多個塔中的一個或更多的塔的相應(yīng)的檢測設(shè)備 檢測出入侵時進行指示。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，除所述多個塔中的所述第一個塔和所述多個塔中的所述第二個塔之外的所述多個塔中的兩個或更多的 塔均包括被構(gòu)造為在所述多個塔中的其他塔之間中繼信號的相應(yīng)的無線通 信發(fā)射機和接收機。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述多個塔中的第一個塔包 括被構(gòu)造為在所述多個塔中的兩個或更多其他塔之間中繼信號的接收機。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述處理單元的無線通信接 收機位于所述第二無線通信范圍之內(nèi)，并且包括用于無線發(fā)送由所述第二 塔無線接收機接收的命令的模塊。
14、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述處理單元的無線通信接 收機位于所述第二無線通信范圍之外，所述多個塔中的第三個塔包括位于 所述第二無線通信范圍之內(nèi)以從所述第二無線通信發(fā)射機接收信號的第三 塔無線通信接收機、以及在第三無線通信范圍上轉(zhuǎn)發(fā)來自所述第二無線通 信發(fā)射機的信號的第三塔無線通信發(fā)射機，并且所述處理單元的無線通信 接收機位于所述第三無線通信范圍之內(nèi)以接收由所述第三塔無線通信發(fā)射 機轉(zhuǎn)發(fā)的信號。
15、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述多個塔中的每一個塔還 包括相應(yīng)的攝像機，以及所述處理單元包括顯示器，所述顯示器被構(gòu)造為 在檢測到入侵時提供指示。
16、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述相應(yīng)的檢測設(shè)備包括提 供電磁輻射束的束發(fā)生器和被構(gòu)造為檢測所述束的對應(yīng)的束檢測器。
17、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述相應(yīng)的檢測設(shè)備包括聲 學(xué)檢測線纜。
18、 一種周界安全系統(tǒng)，其包括處理單元，以及彼此間隔開并與所述處理單元間隔開的多個檢測塔，所述多個塔中的 每一個塔均包括檢測模塊，其用于檢測入侵者，通信模塊，其用于與所述處理單元進行通信；以及 供電模塊，其用于向所述檢測模塊和所述通信模塊提供電能，所 述供電模塊包括太陽能板和與所述太陽能板電連通的電能存儲裝置。
19、 一種方法，其包括操作多個間隔開的入侵檢測塔，所述多個塔中的每一個塔均包括耦合 到其上的檢測設(shè)備；利用對應(yīng)的太陽能板提供電能以操作所述多個塔中的每一個塔的所述 檢測設(shè)備；從所述多個塔中的一個或更多的塔向處理單元無線發(fā)送信號；以及 響應(yīng)于所述信號，利用所述處理單元向操作員提供入侵狀態(tài)的指示。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述無線發(fā)送信號包括從一 個塔向另 一個塔中繼所述信號。
21、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述檢測設(shè)備包括用于產(chǎn)生 電磁束的束發(fā)生器和束檢測器。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，包括將來自所述多個塔中的一個塔 的所述束發(fā)生器的束引導(dǎo)到所述多個塔中的另一個塔的所述束檢測器。
23、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述檢測設(shè)備包括聲學(xué)檢測 線纜。
24、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述無線發(fā)送信號包括利用 衛(wèi)星中繼所述信號。
25、 一種方法，其包括操作多個間隔開的入侵檢測塔，所述多個塔中的每一個塔均包括相應(yīng) 的太陽能板和相應(yīng)的檢測設(shè)備；利用所述相應(yīng)的太陽能板提供電能以操作所述多個塔中的每一個塔的 所述相應(yīng)的檢測設(shè)備，來利用所述塔界定入侵檢測區(qū)域；從所述多個塔中的一個塔無線發(fā)送信號；以及通過在所述多個塔中的兩個或更多其他塔之間中繼信號來向處理單元 提供所述無線通信信號，所述處理單元位于所述多個塔中的所述一個塔的 通信范圍之外且位于所述多個塔中的一個或更多其他塔的通信范圍之內(nèi)。
26、 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其包括利用所述多個塔中的第一個塔的所述相應(yīng)的檢測設(shè)備產(chǎn)生束；以及將所述束引導(dǎo)到所述多個塔中的第二個塔的所述相應(yīng)的檢測設(shè)備。
27、 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，包括利用所述多個塔中的所述第二 個塔的所述相應(yīng)的檢測設(shè)備檢測所述束的中斷。
28、 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述檢測設(shè)備包括聲學(xué)檢測 線纜。
29、 一種系統(tǒng)，其包括多個間隔開的塔，所述多個塔中的每一個塔均包括相應(yīng)的檢測設(shè)備，其用以在所述多個塔中的每一不同對塔之間界定入侵檢測區(qū)域；相應(yīng)的塔 無線通信發(fā)射機，其用于發(fā)送與入侵檢測相對應(yīng)的信號；以及相應(yīng)的塔電 源，其包括太陽能板和與所述太陽能板電連通的電能存儲裝置；以及處理單元，其響應(yīng)于來自所述多個塔中的任何塔的相應(yīng)的塔無線通信 發(fā)射機的信號，在所述多個塔中的一個或更多的塔檢測出入侵時進行指示， 所述處理單元包括處理無線通信接收機，所述接收機被構(gòu)造為從所述多個 塔中的至少一個塔的相應(yīng)的無線塔發(fā)射機接收信號。
30、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中，所述多個塔的至少一個子集 均包括被構(gòu)造為在所述多個塔中的兩個或更多其他塔之間中繼信號的塔無 線通信接收機。
31、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中，所述多個塔中的每一個塔還 包括相應(yīng)的攝像機，以及所述處理單元包括顯示器，所述顯示器被構(gòu)造為 在檢測到入侵時提供所述入侵的指示。
32、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中，所述多個塔中的每一個塔均 包括相應(yīng)的無線通信接收機，并且所述處理單元包括用于向所述多個塔中 的每一個塔的所述相應(yīng)的無線通信接收機發(fā)送命令的模塊。
33、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中，所述相應(yīng)的檢測設(shè)備包括束 發(fā)生器和束檢測器。
34、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中，用于所述多個塔中的至少一 個塔的所述相應(yīng)的檢測設(shè)備包括聲學(xué)檢測線纜。
35、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，包括用于通過衛(wèi)星在所述多個塔中 的至少一個塔和所述處理單元之間中繼所述信號的模塊。
全文摘要
一種太陽能供電的周界束安全系統(tǒng)包括多個間隔開的塔。所述多個塔具有在它們之間延伸的檢測束，用于在至少一個檢測束被遮斷時檢測出入侵者。每個塔都與遠程單元通信。
文檔編號G08B13/18GK101563714SQ200680056466
公開日2009年10月21日 申請日期2006年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月25日
發(fā)明者R·休斯敦 申請人:太陽光線安全公司