专利名称：一种含光纤型安全栅栏的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型的安全栅栏，更具体的说是涉及一种包含有光纤的、具有侵 入感测能力的安全栅栏。
背景技术：
各种类型的安全栅栏在专利文献中已有所知，并且可以在市场上买到。这些包括 使用安装在张力钢丝上的张力探测器型钢丝警戒网系统，从而对切割、攀爬、提拉钢丝的行 为产生报警，并对企图侵入的位置有一个指示，但雷击、电磁干扰等是比较大的问题。也已知有多种利用光纤的安全栅栏，如中国专利局早期公开的专利申请第 87103772号，描述的一种有光纤从栏杆内部穿过的安全栅栏，栏杆内设置有用来检测光纤 弯曲的装置，当监测到光纤弯曲，就反映出栏杆的弯曲，进而达到报警的目的，其缺点是其 每段栏杆内部需要监测的每一部分都要设置有光纤弯曲监测装置，并且光纤弯曲监测装置 只对该部分的弯曲有监测，对该段栏杆的其他部分无法监测，所以导致该栏杆内部结构复 杂，使整个安全栅栏结构趋于复杂，造成成本高，使用不方便。从上述分析可看出，市场需要 一种成本低、防电磁干扰、监测运行稳定的安全栅栏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含光纤型安全栅栏，该种含光纤型安全栅栏可达到既 具有较低的建立和运行成本，又具有监测运行稳定的好处。为实现本发明的目的，本发明揭示的一种含光纤型安全栅栏，其特征在于，含光纤 的栏杆与支撑柱构成安全栅栏，并且在该安全栅栏上安置有这样的弯曲装置，用以响应至 少某些所述栏杆的、至少一给定量的受力而对所述光纤提供预定弯曲的装置。在含光纤型安全栅栏应用于现场后，将栏杆内的光纤与监测仪器相连接，可以监 视现场栅栏的完整性和状态，当栅栏受到预先设计的外力的作用时，所述的弯曲装置将使 光纤达到一种预定的弯曲状态，可以是微弯或小于一定半径的宏弯，监测仪器可测出该光 纤的变化，从而给出告警信号。根据光纤的不同，其监测距离也有很大的区别，如采用塑料 光纤，其监测距离一般在数百米内，但采用单模石英光纤，其监测距离可达近百公里。可以 看出该含光纤型的栅栏的适用范围是比较广的；同样，为了延长光纤的使用寿命，可采用碳 涂覆、金属涂覆等特种光纤；目前市场上的光纤类监测、测试仪器很多，也比较成熟，有光源 光功率型的，光时域反射计型的，光干涉型的，等等，选择合适的监测仪器，还可确定异常点 的位置，用户依据实际需求可选择合适的仪器，这里就不再详述了。本发明的另一面是，所述的弯曲装置安置于支撑柱上。为了本专利申请的目的，“弯曲”包括微型弯曲。本发明的另一面是，在该含光纤型安全栅栏的栏杆是一种光缆，该光缆可以是铠
装光缆。本发明的还有一面是，在该含光纤型安全栅栏的栏杆上安置有刺钉丝或刀片，使该栏杆具有一定的吓阻作用。本发明的又一面是，该含光纤型安全栅栏的栏杆与弯曲装置相连接，将栏杆内的 光纤，或有少量保护层的光纤(如紧套光纤)剥出来，并在所述的弯曲装置内盘了至少一 圈，在正常情况下，该光纤圈的弯曲半径较大，处于该弯曲状态的光纤的不会对该光纤内传 输的光造成损耗，当栏杆受力后，因联动作用，将该光纤圈半径缩小，当栏杆受力达到预先 设计的量值时，光纤的弯曲也达到一定的预定的程度，这时在该光纤内传输的光会有损耗， 从而使监测仪器探测到该变化，并报警。为防止栏杆受力过大，使光纤的弯曲半径太小而造 成光纤的折断，在该圈的内部放一个或一个以上的不小于光纤极限弯曲半径的轴，使光纤 受到保护，同样，也可以在栏杆和弯曲装置的连接处，设置一个挡圈，使栏杆受力过大时，超 出预计的力值不会传递给光纤；在挡圈和弯曲装置间还可以安置有弹簧或其他缓冲材料， 可根据栏杆需要报警的最小受力值调节弹簧或其他缓冲材料的参数。本发明的另一面是，该含光纤型安全栅栏的栏杆与弯曲装置相连接，将栏杆内的 光纤，或有少量保护层的光纤(如紧套光纤)剥出来，并在所述的弯曲装置设置一个轴，该 轴的表面有预先设置的凹凸，将光纤在该轴上至少盘一圈，在正常情况下，该光纤是松绕在 轴上，轴上的凹凸不会对光纤造成微弯，也不会对该光纤内传输的光造成微弯损耗，当栏杆 受力后，因联动作用，将该光纤紧贴着轴的表面，当栏杆受力达到预先设计的量值时，光纤 的微弯也达到一定的预定的程度，这时在该光纤内传输的光会有微弯损耗，从而使监测仪 器探测到该变化，并报警。为防止栏杆受力过大，使光纤受拉力太大而断裂，可以在栏杆和 弯曲装置的连接处，设置一个挡圈，使栏杆受力过大时，超出预计的力值不会传递给光纤； 在挡圈和弯曲装置间还可以安置有弹簧或其他缓冲材料，可根据栏杆需要报警的最小受力 值调节弹簧或其他缓冲材料的参数。本发明的还有一面是，该含光纤型安全栅栏的栏杆是柔性的，比如是一根光缆，优 选的方案是一根金属铠装的微细光缆，将该柔性含光纤的栏杆在所述的弯曲装置内盘至少 一圈，在正常情况下，位于该圈内的光纤的弯曲状态不会对该光纤内传输的光造成损耗，当 栏杆受力后，该圈半径会缩小，当栏杆受力达到预先设计的量值时，光纤的弯曲也达到一 定的预定的程度，这时在该光纤内传输的光会有损耗，从而使监测仪器探测到该变化，并报 警。为防止栏杆受力过大，使栏杆的弯曲半径太小而造成栏杆或光纤的折断，在该圈的内部 放一个不小于栏杆最小极限弯曲半径的轴，使栏杆和光纤受到保护，同样，也可以在栏杆和 弯曲装置的相接处，设置一个挡圈，使栏杆受力过大时，超出预计的力值不会传递给处于弯 曲状态的栏杆，从而保护其内部的光纤不断；在挡圈和弯曲装置间还可以安置有弹簧或其 他缓冲材料，可根据栏杆需要报警的最小受力值调节弹簧或其他缓冲材料的参数。本发明的又一面是，在所述的弯曲装置内填充有防水材料，如油膏等，防止水分子 对该光纤的侵蚀，延长该光纤的使用寿命。应该理解，前面的概述和下面的详述都是示范性的，而不是对本发明的限制。
图1是根据本发明的一个优选实施例建造及工作的安全栅栏系统示意图；图2使光纤达到预定宏弯的弯曲装置的剖面示意图；图3使光纤达到预定微弯的弯曲装置的剖面示意4
图4使含光纤的栏杆达到预定宏弯的弯曲装置的剖面示意图；图5具有双轴的，使光纤达到预定宏弯的弯曲装置的剖面示意图；图中1-支撑柱，2-弯曲装置，3-含光纤的栏杆，4-光缆，6-监测仪器，7-光纤，8-挡圈，9-弹簧，10-弯曲容留池，11-表面有凹凸的轴，12-轴
具体实施例方式图1是根据本发明的一个优选实施例建造及工作的安全栅栏系统示意图。其包括 支撑柱1、含光纤的栏杆3、可使光纤弯曲的弯曲装置2以及光缆4、监测仪器6等，弯曲装 置2可选择使用图2、图3、图4和图5介绍的任意一种弯曲装置，从而构成含光纤型安全栅 栏。图2是使光纤达到预定宏弯的弯曲装置的剖面示意图。将含光纤的栏杆3剥掉一 部分外壳，露出光纤7，将光纤7在弯曲容留池10内盘一圈，在含光纤的栏杆3的端头安置 挡圈8，在挡圈8与弯曲装置2内壁之间装上弹簧9，将弯曲装置2安置于支撑柱1上，当含 光纤的栏杆3受力后，弯曲装置2内的含光纤的栏杆3会向外运动，弯曲装置2内的光纤圈 的半径会变小，当含光纤的栏杆3受力达到预定的程度时，所述光纤圈的半径会小到对该 光纤内传输的光造成明显的损耗，从而使远端的监测仪器监测到损耗的变化，从而给出警 报。轴12会保证光纤7的弯曲不会太小而导致光纤7断裂。可根据栏杆需要报警的最小受 力值调节弹簧的参数。在弯曲容留池10内可以填充防水材料，如油膏等(图2中未标出)， 可以防止水对光纤7的侵蚀，延长光纤7的使用寿命。图3是使光纤达到预定微弯的弯曲装置的剖面示意图。将含光纤的栏杆3剥掉一 部分外壳，露出光纤7，将光纤7在弯曲容留池10内盘一圈，在含光纤的栏杆3的端头安置 挡圈8，在挡圈8与弯曲装置2内壁之间装上弹簧9，将弯曲装置2安置于支撑柱1上，当含 光纤的栏杆3受力后，弯曲装置2内的含光纤的栏杆3会向外运动，弯曲装置2内的光纤圈 的半径会变小，所述光纤圈的半径会越来越接近表面有凹凸的轴11的外径，当含光纤的栏 杆3受力达到预定的程度时，所述光纤7会紧紧绕在表面有凹凸的轴11上，从而使光纤产 生微弯，并对该光纤7内传输的光造成明显的损耗，从而使远端的监测仪器监测到损耗的 变化，从而给出警报。可根据含光纤的栏杆3需要报警的最小受力值调节弹簧9的参数。图4是使含光纤的栏杆达到预定宏弯的弯曲装置的剖面示意图。在含光纤的栏 杆3具有一定的柔性状态，比如是一根光缆，优选的方案是一根金属铠装的微细光缆，直接 将含光纤的栏杆3在弯曲容留池10内盘一圈，并在含光纤的栏杆3的上安置挡圈8，在挡 圈8与弯曲装置2内壁之间装上弹簧9，将弯曲装置2安置于支撑柱1上，当含光纤的栏杆 3受力后，弯曲装置2内的含光纤的栏杆3会向外运动，弯曲装置2内的含光纤的栏杆3的 圈的半径会变小，当含光纤的栏杆3受力达到预定的程度时，所述含光纤的栏杆3的圈的半 径会小到对该光纤7内传输的光造成明显的损耗，从而使远端的监测仪器监测到损耗的变 化，从而给出警报。轴12会保证含光纤的栏杆3的弯曲不会太小而导致含光纤的栏杆3或 光纤7断裂。可根据含光纤的栏杆3需要报警的最小受力值调节弹簧9的参数。图5是使光纤达到预定宏弯的弯曲装置的剖面示意图。与图2介绍的非常相似，只是在弯曲容留池10内盘多了一个轴12，其作用是在含光纤的栏杆3运动更少距离情况 下，弯曲装置2内的光纤圈的半径会以更快的速度变小，提高监测的灵敏性。可根据含光纤 的栏杆需要报警的最小受力值调节弹簧9的参数。从上述介绍可看出，本发明是在一段栏杆上只需设置一个弯曲装置，就可以监测 这段栏杆的状态，相对于前述的对照专利来说，本发明可达到既具有较低的成本和防电磁 干扰，又具有监测运行稳定的好处。当然，本发明并不限于前面所介绍的实施方式，我们可以将整个装置用另一种等 价装置代替，而不超出本发明的范围。
权利要求
一种含光纤型安全栅栏，其特征在于，含光纤的栏杆与支撑柱构成安全栅栏，并且在该安全栅栏上安置有这样的弯曲装置，用以响应至少某些所述栏杆的、至少一给定量的受力而对所述光纤提供预定弯曲的装置。
2.根据权利要求1所述的一种含光纤型安全栅栏，其特征在于，所述的弯曲装置安置 于支撑柱上。
3.根据权利要求1和2所述的任一项含光纤型安全栅栏，其特征在于，其中的弯曲装置 工作时提供光纤的微型弯曲。
4.根据权利要求1至3所述的任一项含光纤型安全栅栏，其特征在于，所述的含光纤的 栏杆是光缆。
5.根据权利要求4所述的一种含光纤型安全栅栏，其特征在于，所述的含光纤的栏杆 是金属铠装光缆。
6.根据权利要求1至5所述的任一项含光纤型安全栅栏，其特征在于，在所述的含光纤 的栏杆上安置有刺钉丝或刀片。
7.根据权利要求1所述的一种含光纤型安全栅栏，其特征在于，在所述的弯曲装置内 安置有防止光纤或含光纤栏杆弯曲半径过小的轴。
8.根据权利要求1所述的一种含光纤型安全栅栏，其特征在于，在所述的弯曲装置内 的含光纤栏杆上安置有挡圈。
9.根据权利要求8所述的一种含光纤型安全栅栏，其特征在于，在挡圈与弯曲装置内 壁间安置有弹簧或其他缓冲材料。
10.根据权利要求1至9所述的任一项含光纤型安全栅栏，其特征在于，在所述的弯曲 装置内填充有防水材料。
全文摘要
本发明揭示的一种含光纤型安全栅栏，其特征在于，含光纤的栏杆与支撑柱构成安全栅栏，并且在该安全栅栏上安置有这样的弯曲装置，用以响应至少某些所述栏杆的、至少一给定量的受力而对所述光纤提供预定弯曲的装置。从而使监测仪器可以根据感测到的光信号的变化，来检测在该光纤中是否发生弯曲或弯曲的大致位置。
文档编号E04H17/14GK101899916SQ20091002275
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月31日 优先权日2009年5月31日
发明者杜兵, 杜蔚 申请人:西安金和光学科技有限公司