一種基于光纖柵欄的入侵檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光技術(shù)在安防領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)，尤其涉及一種基于光纖柵欄的入侵檢測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖柵欄防入侵系統(tǒng)是一種高效的，防入侵光纖探測(cè)柵欄，用于電力、石油、監(jiān)獄、智能小區(qū)等防入侵監(jiān)測(cè)。該光纖柵欄防入侵系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的物理圍欄，增強(qiáng)保護(hù)能力。任何切割、拆除圍欄的部件或整個(gè)圍欄的行為，都能立刻被密封(不銹鋼材質(zhì))內(nèi)置的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備感知。該系統(tǒng)最獨(dú)特，最顯著的特點(diǎn)是任何入侵企圖，哪怕僅僅拉彎一根柵欄，都能立刻被探測(cè)到。用于保護(hù)水管、通風(fēng)口、窗戶等位置而特別設(shè)計(jì)的柵欄，即使完全淹沒(méi)在水下也能工作；柵欄的彎曲、切斷都會(huì)觸發(fā)報(bào)警；免維護(hù)。但是，采用Michelson干涉結(jié)構(gòu)或Mach-Zehnder干涉結(jié)構(gòu)的防入侵系統(tǒng)，由于檢測(cè)過(guò)于敏感，時(shí)常造成錯(cuò)報(bào)誤報(bào)，導(dǎo)致檢測(cè)系統(tǒng)的可信度下降。但如果采用Sagnac干涉結(jié)構(gòu)又會(huì)造成檢測(cè)系統(tǒng)的漏報(bào)，因此，如何提高檢測(cè)系統(tǒng)的可信度，降低漏報(bào)、錯(cuò)報(bào)率，成為光纖防入侵系統(tǒng)急需解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于光纖柵欄的入侵檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括感應(yīng)模塊100和反饋模塊200，其中:感應(yīng)模塊100包括:脈沖激光光源101、光電轉(zhuǎn)換板102、光學(xué)親合器103、柵欄104、門(mén)磁開(kāi)關(guān)105、雙芯光纜106 ;所述脈沖光激光光源101的一端與光學(xué)親合器103的一端相連；光學(xué)親合器103的另一端與雙芯光纜106相連；雙芯光纜106另一端與光電轉(zhuǎn)換板102相連；光電轉(zhuǎn)換板102另一端與數(shù)據(jù)處理部分201相連；雙芯光纜106外包裹柵欄104和門(mén)磁開(kāi)關(guān)105 ;柵欄104兩端分別與門(mén)磁開(kāi)關(guān)105一端相連；門(mén)磁開(kāi)關(guān)105另一端與固定介質(zhì)相連；反饋模塊200包括:數(shù)據(jù)處理部分201、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存部分202、三維成像部分203、警報(bào)器204和反饋界面部分205 ;門(mén)磁開(kāi)關(guān)105與警報(bào)器204相連。
[0004]所述數(shù)據(jù)處理部分對(duì)信號(hào)的處理過(guò)程為:
[0005](I)接收感應(yīng)模塊傳回的信號(hào)。
[0006](2)分析異常點(diǎn)信號(hào)，所述分析為反向計(jì)算異常點(diǎn)位置。
[0007](3)判斷異常點(diǎn)形變幅度:
[0008]a.如有光纖信號(hào)中斷則向警報(bào)器發(fā)出指令。
[0009]b.如信號(hào)出現(xiàn)某一區(qū)域的連續(xù)突變則向警報(bào)器發(fā)出指令。
[0010]c.如信號(hào)出現(xiàn)一次小幅度突變則記錄該突變點(diǎn)位置，但不向報(bào)警器發(fā)出指令。
[0011]形變情形不符合上述判斷標(biāo)準(zhǔn)，則不發(fā)送警報(bào)指令，向報(bào)警器發(fā)出警報(bào)指令的同時(shí)將異常點(diǎn)位置信息反饋至三維成像部分。
[0012]所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存部分:分為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存實(shí)時(shí)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)庫(kù)記錄經(jīng)過(guò)處理后的數(shù)據(jù)和異常點(diǎn)位置信息。
[0013]所述三維成像部分:接收數(shù)據(jù)處理部分發(fā)送的信息，形成異常點(diǎn)的三維圖像。
[0014]該入侵檢測(cè)系統(tǒng)采用Michelson干涉結(jié)構(gòu)或Mach-Zehnder干涉結(jié)構(gòu)。
[0015]進(jìn)一步的，多個(gè)感應(yīng)模塊之間通過(guò)固定桿109連接。
[0016]進(jìn)一步的，固定桿109外可以另外設(shè)置門(mén)磁開(kāi)關(guān)105b。
[0017]進(jìn)一步的，感應(yīng)模塊100還可以包括壓力感應(yīng)器107，壓力感應(yīng)器107裝于固定桿109的低端。
[0018]進(jìn)一步的，感應(yīng)模塊加裝壓力感應(yīng)器后數(shù)據(jù)處理部分對(duì)信號(hào)的處理過(guò)程為:
[0019](I)'接收感應(yīng)模塊傳回的信號(hào)。
[0020](2)'分析異常點(diǎn)信號(hào)，所述分析為反向計(jì)算異常點(diǎn)位置。
[0021](3)'判斷異常點(diǎn)的形變幅度及應(yīng)力大小:
[0022]a'.如有區(qū)域光纖信號(hào)中斷則向警報(bào)器204發(fā)出三級(jí)警報(bào)指令。
[0023]b'.如柵欄104某一區(qū)域出現(xiàn)一次形變且形變超過(guò)預(yù)設(shè)值則結(jié)合受力進(jìn)行分析；如受力超過(guò)最大值則向報(bào)警器204發(fā)出警報(bào)指令；如受力低于最大值高于警戒值且在同一感應(yīng)模塊的不同區(qū)域受力則向報(bào)警器204發(fā)出一級(jí)指令。
[0024]c'.如柵欄104某一區(qū)域出現(xiàn)多次形變且形變超過(guò)預(yù)設(shè)值則結(jié)合其受力情況進(jìn)行分析，如有間斷的數(shù)次受力超過(guò)警戒值則向警報(bào)器204發(fā)出一級(jí)警報(bào)指令；如有某一次受力超過(guò)最大值則向警報(bào)器204發(fā)出二級(jí)指令。
[0025]d'.如柵欄104某一區(qū)域出現(xiàn)持續(xù)形變則結(jié)合其受力情況進(jìn)行分析，如持續(xù)受力超過(guò)警戒值或超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間則向警報(bào)器發(fā)出一級(jí)警報(bào)指令；如持續(xù)受力超過(guò)警戒值且超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間則向警報(bào)器204發(fā)出二級(jí)警報(bào)指令；如持續(xù)的受力超過(guò)最大值則向警報(bào)器204發(fā)出三級(jí)警報(bào)指令。
[0026]形變值小于等于預(yù)設(shè)值或受力情形不符合上述判斷標(biāo)準(zhǔn)，則不發(fā)送警報(bào)指令，向警報(bào)器204發(fā)出指令的同時(shí)將異常點(diǎn)位置信息反饋至三維成像部分；警報(bào)器204根據(jù)警報(bào)指令的等級(jí)不同會(huì)相應(yīng)發(fā)出不同的警報(bào)警示。如門(mén)磁開(kāi)關(guān)脫離工作守候狀態(tài)，則立即向警報(bào)器發(fā)出三級(jí)警報(bào)指令。
[0027]進(jìn)一步的，警報(bào)器發(fā)出的警報(bào)可以是:燈光變色提示、燈光閃爍提示、警報(bào)聲、強(qiáng)制突顯入侵位置三維圖形等方式。
[0028]進(jìn)一步的，所述預(yù)設(shè)形變值、受力警戒值、受力最大值均根據(jù)用戶需要結(jié)合柵欄材質(zhì)、工作負(fù)荷等條件預(yù)先設(shè)置。
[0029]進(jìn)一步的，感應(yīng)模塊100還可以包括紅外探測(cè)器器108，紅外探測(cè)器108裝于固定桿109的頂端。
[0030]進(jìn)一步的，感應(yīng)模塊包括紅外感應(yīng)器后三維成像部分包括:接收數(shù)據(jù)處理部分發(fā)送的信息，形成異常點(diǎn)的三維圖像；同時(shí)根據(jù)紅外探測(cè)器感應(yīng)信號(hào)，實(shí)時(shí)顯示異常點(diǎn)位置處的三維紅外圖像。
[0031]進(jìn)一步的，感應(yīng)模塊包括紅外感應(yīng)器和壓力探測(cè)器后三維成像部分包括:接收數(shù)據(jù)處理部分發(fā)送的信息，形成異常點(diǎn)的三維圖像；同時(shí)根據(jù)紅外探測(cè)器感應(yīng)信號(hào)，實(shí)時(shí)顯示異常點(diǎn)位置處的三維紅外圖像；結(jié)合防入侵系統(tǒng)的受力情形、熱紅圖像、柵欄形變曲線模擬計(jì)算可能的入侵客體，并提示用戶。
[0032]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案優(yōu)點(diǎn)在于:
[0033]1.采用Michelson干涉結(jié)構(gòu)或Mach-Zehnder干涉結(jié)構(gòu)，防止漏報(bào)問(wèn)題。
[0034]2.光纖信號(hào)進(jìn)過(guò)轉(zhuǎn)變和數(shù)據(jù)處理，排除了大部分可能的錯(cuò)報(bào)情形。
[0035]3.結(jié)合壓力感應(yīng)器可以防止漏報(bào)現(xiàn)象的出現(xiàn)，減少錯(cuò)報(bào)的可能性。
[0036]4.分級(jí)的警報(bào)系統(tǒng)可以向用戶明確反映受入侵的程度。
[0037]5.結(jié)合紅外感應(yīng)器和三維成像系統(tǒng)，可以直觀的向用戶反映柵欄受入侵時(shí)的具體形貌及入侵物的熱紅圖形，用戶可以據(jù)此形成直觀的判斷，減少危險(xiǎn)情況發(fā)生的可能性。
【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖2為室外防入侵系統(tǒng)外部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例
[0040]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0041]下面結(jié)合附圖1和附圖2對(duì)本發(fā)明所述的一種基于光纖柵欄的入侵檢測(cè)系統(tǒng)作出詳細(xì)說(shuō)明。
[0042]如圖1所示，該入侵檢測(cè)系統(tǒng)，感應(yīng)模塊100包括:脈沖激光光源101、光電轉(zhuǎn)換板102、光學(xué)耦合器103、柵欄104、門(mén)磁開(kāi)關(guān)105、門(mén)磁開(kāi)關(guān)105、雙芯光纜106、壓力感應(yīng)器107和紅外探測(cè)器108 ;所述脈沖光激光光源101的一端與光學(xué)親合器103的一端相連；光學(xué)親合器103的另一端與雙芯光纜106相連；雙芯光纜106另一端與光電轉(zhuǎn)換板102相連；雙芯光纜106外包裹柵欄104和門(mén)磁開(kāi)關(guān)105a ;柵欄104兩端分別與門(mén)磁開(kāi)關(guān)105a —端相連；門(mén)磁開(kāi)關(guān)105a另一端與固定介質(zhì)相連；反饋模塊200包括:數(shù)據(jù)處理部分201、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存部分202、三維成像部分203、警報(bào)器204和反饋界面部分205 ;門(mén)磁開(kāi)關(guān)105與警報(bào)器204相連；感應(yīng)模塊100外設(shè)壓力感應(yīng)器107、紅外探測(cè)器108和門(mén)磁開(kāi)關(guān)105b，壓力感應(yīng)器107與數(shù)據(jù)處理部分201相連；紅外探測(cè)器108與三維成像部分203相連；門(mén)磁開(kāi)關(guān)105a和門(mén)磁開(kāi)關(guān)105b均與警報(bào)器204相連。
[0043]圖2所示為室外防入侵系統(tǒng)外部結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)由多個(gè)感應(yīng)模塊組成，其中紅外探測(cè)器108置于固定桿109的頂端，相鄰的紅外探測(cè)器之間形成交叉探測(cè)網(wǎng)絡(luò)；壓力感應(yīng)器107置于柵欄104與固定桿109之間的連接處，感應(yīng)每一跟柵欄的受力情況；門(mén)磁開(kāi)關(guān)105a置于壓力感應(yīng)器107和柵欄104之間，檢測(cè)柵欄104是否被整體移除；門(mén)磁開(kāi)關(guān)105b埋于地底，置于固定桿109和地面之間，檢測(cè)感應(yīng)模塊是否被整體移除；雙芯光纖106藏于柵欄104的內(nèi)部，激光脈沖不僅可以避免受到外界環(huán)境的腐蝕，而且可以避免光纖因?yàn)轱L(fēng)吹等自然因素造成震動(dòng)而產(chǎn)生誤報(bào)的現(xiàn)象；脈沖激光光源101、光電轉(zhuǎn)化板102、光學(xué)耦合器103內(nèi)裝于固定桿109內(nèi)部，脈沖光激光光源101的一端與光學(xué)親合器103的一端相連；光學(xué)親合器103的另一端與雙芯光纜106相連；雙芯光纜106另一端與光電轉(zhuǎn)化版102相連。
[0044]該入侵檢測(cè)系統(tǒng)采用Mi che I son干涉結(jié)構(gòu)。預(yù)設(shè)形變值為5 %，預(yù)設(shè)受力警戒值為400N，預(yù)設(shè)受力最大值為2000N，預(yù)設(shè)持續(xù)受力時(shí)間不高于3分鐘。
[0045]感應(yīng)模塊的脈沖激光光源會(huì)產(chǎn)生周期性脈沖激光，脈沖的頻率和脈寬預(yù)先設(shè)定。光源發(fā)出的光信號(hào)經(jīng)由光學(xué)親合器