专利名称：光纤扰动入侵探测器的制作方法
技术领域：
本发明属于安全防范技术领域，特别是涉及一种光纤扰动入侵探测器。
背景技术：
随着光纤技术的不断发展，传输损耗不断降低，传输距离不断加大，价格下降，加上在技术性能上又有独到的优点，以光纤作为传感器的报警器得以应用在安防系统中。
由于光纤不导电，传输的也是光信号，以光纤作为传感器的主体来检测外界的扰动信号，其特点是对外无信号辐射，可防静电和雷击，防电磁和射频干扰，防雷达辐射，防双向无线电信号和高压静噪，适用于易燃易爆以及强电磁干扰等场所，适用于各种复杂地形，可实现对不规则周界防区的探测。 光纤中通过一定幅值和频率的光，外界扰动(如振动、弯曲、挤压等情况)时光纤中光的强度、频率、相位和偏振态等将发生变化，对这些变化进行检测可以探测以外界扰动方式形成的入侵。根据防范的不同场合和要求，光纤可以构成各种形状，环置于需要防范的周界，安装在某区域外围或特殊物体上，如篱笆、栅栏或需检测的对象上，能够有效地检测入侵、篡改、替换等非授权活动，从而对入侵形成探测和报警。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光纤扰动入侵探测器。 光纤中通过一定幅值和频率的光，外界扰动(如振动、弯曲、挤压等情况)时光纤中光的强度、频率、相位和偏振态等将发生变化，对这些变化进行检测可以探测以外界扰动方式形成的入侵。 光纤扰动入侵探测器由光纤传感器和扰动鉴别报警控制器组成，整个系统的构成示意见附图l光纤扰动入侵探测器构成示意图光纤传感器包含有光发射器1、光纤2、光接收器3，其特征是以光纤作为传感器的主体来检测外界的扰动信号。光发射器内的发光二极
管发射经脉冲调制的光，此光线沿光纤向前传播，光纤在传输载频光信号的过程中同时感知外界的扰动信号，最后到达光接收器，并把光纤感受到的扰动信号经光电检测和处理后送往扰动鉴别报警控制器4进行扰动鉴别以形成入侵探测，这就构成一个以光纤作为传感器主体的闭合的光环防范系统。 根据防范的不同场合和要求，光纤可以构成各种形状，环置于需要防范的周界，安装在某区域外围或特殊物体上，如篱笆、栅栏或需检测的物体，或埋放于需要防范的周界的地表下，能够有效地检测对被围物体的入侵、篡改、替换等非授权活动，从而对入侵形成探测和报警。系统的应用示意图见附图2光纤扰动入侵探测器应用示意图。
本发明光纤扰动入侵探测器原理框图见附图3 :光发射器1发射经载频信号调制的光信号，载频信号调制器位于光发射器1内；光信号经光纤2传输至光接收器3，光纤在传输载频光信号的过程中同时感知外界的扰动信号，解调器包含在光接收器3中以增加信噪比；从光接收器3中解调输出的扰动信号经整形滤波放大4送入扰动鉴别5 (带有ADC的单片机)中进行采集和分析，利用模糊识别的方法与所储存的数据库信息进行比较分析即 进行扰动鉴别，扰动鉴别5和报警控制器6实际上是由同一个带有ADC的单片机构成，扰动 鉴别后再经由报警控制器6去控制报警声输出7示警并由通讯接口 8将报警信息传送到监 控中心；供电9给各级电路供电。 光纤传感包含对外界信号(被测量)的传输和感知两种功能。所谓感知(或敏 感)，是指外界信号按照其变化规律使光纤中传输的光波的物理特征参量(如强度、频率、 相位和偏振态等)发生变化后，测量光参量的变化。这种"感知"实质上是外界扰动信号对 光纤中传播的光波实施调制。而光纤扰动入侵探测的目的是探测入侵，利用不同入侵对象 (如人、风等)的扰动调制频率的范围不同，在后续电路采用带通滤波器进行带通放大，初 步滤除无用的信号，再经由单片机中的ADC进行采集和分析，利用模糊识别的方法与所储 存的数据库信息进行比较分析即进行扰动鉴别，从而进行准确的报警，有效实现了入侵探 测。在实际应用中，将该入侵探测系统安装在某区域外围或特殊物体上，如篱笆或需探测的 对象上，能够有效地探测入侵、篡改、替换等非授权活动。本发明的通讯接口还包含485总 线传输芯片，可以通过485总线联网，把报警信息传送到监控中心，显示报警地点和自动记 录相关信息，并存入信息库中以便事后进行报警信息查阅，构成一个完整的报警系统。
本发明光纤扰动入侵探测器，以光纤作为传感器的主体来检测外界的扰动信号， 其有益效果是对外无信号辐射，可防静电和雷击，防电磁和射频干扰，防雷达辐射，防双向 无线电信号和高压静噪，适用于易燃易爆以及强电磁干扰等场所，适用于各种复杂地形，可 实现对不规则周界防区的探测。 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
图1本发明光纤扰动入侵探测器构成示意图；
图2本发明光纤扰动入侵探测器应用示意图；
图3本发明光纤扰动入侵探测器原理框图；
图4本发明光纤扰动入侵探测器示例电路原理图,
具体实施例方式1、图1是本发明光纤扰动入侵探测器构成示意图，由内含载频信号调制器的光发
射器1发射经载频信号调制的光信号，光信号经光纤2传输至光接收器3，光纤在传输载频
信号的过程中同时感知外界的扰动信号，解调器包含在光接收器3中以增加信噪比；经过
光电检测和处理后的扰动信号送往扰动鉴别报警控制器4以形成入侵探测，为了形成一个
完整的报警系统，报警控制器还要输出报警声示警并将报警信息传送到监控中心。 2、图2是本发明光纤扰动入侵探测器应用示意图，光纤扰动入侵探测器中的光纤
环置于需要防范的被围物体，或安装在某区域外围或特殊物体上，如篱笆、栅栏或需探测的
对象上，以探测入侵、篡改、替换等非授权活动，从而对入侵形成探测和报警。 3、图3是本发明光纤扰动入侵探测器原理框图，光发射器1发射经载频信号调制
的光信号，载频信号调制位于光发射器1内；光信号经光纤2传输至光接收器3，光纤在传
输载频光信号的过程中同时感知外界的扰动信号，解调器包含在光接收器3中以增加信噪比；从光接收器3中解调输出的扰动信号经整形滤波放大4送入扰动鉴别5 (带有ADC的单 片机)中进行采集和分析，利用模糊识别的方法与所储存的数据库信息进行比较分析即进 行扰动鉴别，扰动鉴别5和报警控制器6实际上是由同一个带有ADC的单片机构成，扰动鉴 别后再经由报警控制器6去控制报警声输出7示警并由通讯接口 8将报警信息传送到监控 中心；报警信息传送到监控中心的通道可由485总线组成，通讯接口8包含有485总线传输 芯片，若需要更远的传输距离，485总线传输信号可经过电/光、光/电转换由光纤传送；供 电9给各级电路供电。 4、图4是本发明光纤扰动入侵探测器示例电路原理图，这里给出的是一个最基本 的应用电路原理图To对应图3中的光发射器l，载频信号调制位于光发射器1内；GX对应 图3中的光纤2 ;Ri对应图3中的光接收器3，解调器包含在光接收器3中以增加信噪比； 从光接收器3中解调输出的扰动信号经ICl-a、 ICl-b整形滤波放大，其中C1\R1\R2形成 第一级高通，R3\C2也是高通，R4\C3形成第一级低通，当光接收器Ri收到突发大信号时， DZ1\DZ2\R5使ICl-a的放大倍数得到抑制即进行整形，R6\R7\C4\C5和ICl-b形成二阶低 通滤波器以滤除高频干扰，ICl-a、ICl-b及其外围电路对应图3中整形滤波放大4。 IC2是 带ADC(模/数转换)的单片机，整形滤波放大后的信号由R9送入IC2以对信号进行采集和 分析，利用模糊识别的方法与所储存的数据库信息进行比较分析，进一步滤除掉干扰信号， 此部分对应图3中扰动鉴别5 ;IC2同时也对应图3中的报警控制器6，警号SP及其外围元 件对应图3中的报警声输出7，发出报警声示警以提醒执勤人员；IC3是485总线驱动集成 块，对应图3中的通讯接口 8，报警信息由Jl送往485总线，B1\B2\TU1\TU2组成防雷击保 护电路；IC4及其外围元件组成电源供应系统，对应图3中的供电9。
权利要求
光纤扰动入侵探测器，由光纤传感器和扰动鉴别报警控制器组成光纤传感器包含有光发射器1、光纤2、光接收器3，光发射器发射经脉冲调制的光，此光线沿光纤向前传播，光纤在传输载频光信号的过程中同时感知外界的扰动信号，最后到达光接收器，光纤感受到的扰动信号经光电检测和处理后送往扰动鉴别报警控制器4进行扰动鉴别以形成入侵探测，其特征在于以光纤作为传感器的主体来检测外界的扰动信号。
全文摘要
本发明属于安全防范技术领域，特别是涉及一种光纤扰动入侵探测器。光纤扰动入侵探测器由光纤传感器和扰动鉴别报警控制器组成光纤传感器包含有光发射器1、光纤2、光接收器3，其特征是以光纤作为传感器的主体来检测外界的扰动信号。光发射器内的发光二极管发射经脉冲调制的光，此光线沿光纤向前传播，光纤在传输载频光信号的过程中同时感知外界的扰动信号，最后到达光接收器，并把光纤感受到的扰动信号经光电检测和处理后送往扰动鉴别报警控制器4进行扰动鉴别以形成入侵探测，这就构成一个以光纤作为传感器主体的闭合的光环防范系统。本发明的有益效果是对外无信号辐射，可防各种电磁干扰，适用于易燃易爆以及强电磁干扰等场所，可实现对不规则周界防区的探测。
文档编号G08B13/18GK101739783SQ20081007220
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月26日 优先权日2008年11月26日
发明者张亦翔, 张幼彬, 张飞然 申请人:张飞然