专利名称：一种高精度光学安全保卫系统的制作方法
技术领域：
本实用新型可适用于各种重要场所的安全保护，它可以实时、准确地侦测、定位非法入侵者。本实用新型属安全保卫领域。
背景技术：
军事设施、核能设施、机场、银行金库、国境线等重点场所的安全保护工作，一直是一项很难解决的问题。为了保证防止非法侵入，人们必须同时设置非法侵入者侦测、定位系统和非法侵入者防护系统两套系统。为了侦测、定位非法侵入者，人们采用了警卫人员，声、光、电传感装置以及警犬等一切措施。但是无论采用哪ー种措施，都可能会因为某种原因而导致侦测失效；而错报情况则更为常见。更为严重的是，上述侦测措施往往只能发现有非法侵入者的侵入，而对于侵入地点则无法瞬时定位。此外，传统的侦测、定位系统需要大量的人力、物力投入。另外，传统的安全保卫系统中，侦测、定位系统和非法侵入者防护系统是两个独立的系统。防护系统，如围栏、墙体只起阻止作用，而无侦测、定位作用。这使得传统的 安全保卫系统造价十分昂贵。本实用新型所涉及的高精度光学安保系统，利用激光脉冲(I)所发射的激光束，并通过在光纤⑷以及在光纤⑷上按固定间距设置的五棱镜(5)或五棱体空腔(6)来传递并反射的激光信号，来侦测非法侵入者，并确定非法侵入者的准确位置。本实用新型所涉及的高精度光学安全保卫系统还可以与传统安保系统中的防护系统有机结合，从而降低成本。
实用新型内容针对传统安全保卫系统所存在的问题，本实用新型解决传统安保系统缺陷的具体方案是在需要高度设防的场合采用本实用新型所发明的高精度光学安全保卫系统，一旦非法入侵者破坏高精度光学安全保卫系统中的光纤(4)，高精度光学安全保卫系统即可立刻发出警报，并同时准确地确定非法入侵者的具体位置。本实用新型解决传统安保系统缺陷的具体方法为在光纤(4)回路或开路的两端布置脉冲激光发生器(I)，光信号接收装置
(2)，脉冲激光发生器(I)和光信号接收装置(2)以及控制中心(3)，同时在光纤(4)上按固定间距安置的五棱镜(5)或五棱体空腔(6)。在具体使用中，脉冲激光发生器(I)按照设定的频率向光纤(4)发射激光信号。在没有非法入侵者破坏光纤(4)以前,脉冲激光器
(I)发射的激光信号会沿着光纤(4)以及按固定间距布置在光纤(4)上的五棱镜(5)或五棱镜体空腔(6)传递，并被布置在另一端的光信号接收装置(2)所接受。在非法入侵者破坏光纤(4)时，脉冲激光发生器(I)所发射的激光束便无法传递到光纤(4)回路或开路的另一端，位于光纤(4)另ー端的光信号接收装置(2)便无法接收到激光信号。但是，由于五棱镜(5)、或棱镜体空腔(6)除了具备传递激光束的功能外，还具备反射激光束的功能。位于破坏点以前的五棱镜(5)、或棱镜体空腔(6)都会对通过光纤(4)传递的激光进行反射。此外，由于五棱镜(5)、或棱镜体空腔(6)的E面上带有蚀刻的数字光柵，反射回去的激光束内就含有相应的数字信号，控制中心(3)只需对反射回来的激光束进行分析，就会立即确定非法入侵的准确位置。本系统中所涉及的脉冲激光发生器(I)可安装在光纤(4)回路或开路的两端，脉冲激光发生器(I)按照设定的频率向光纤(4)发射激光信号。本系统中的光信号接收装置(2)可安装在光纤(4)回路或开路的两端，它接受经由光纤(4)以及经五棱镜(5)或五棱体空腔(6)传来或反射回来的激光信号。本系统中的控制中心(3)可以安装在光纤(4)的回路或开路的两端。控制中心的计算机对光信号接收装置(2)所接受到的激光信号进行分析本系统中的光纤(4)为通讯用光纤，光纤(4)通过融接技术或其它方式与按固定间距布置的五棱镜(5)或五棱体空腔(6)相联接。本系统中的光纤(4)可与起防护作用的铁蒺藜、围栏、及其它防护装置组合在一起；如有需要，光纤(4)及五棱镜(5)五棱体空腔也可以直接被埋藏于建筑物墙体结构中。 本系统中的五棱镜(5)由光学玻璃或光学树脂烧铸或压铸成型,也可以利用光学玻璃或光学树脂制造成五棱体空腔出)。五棱镜(5)或五棱体空腔(6) ABCDE面之间的夹角均为72°。ABCDE镜面为单面金属镀膜。其中AB两镜面设光纤接合点(7)，接合点位置采用部份反射金属镀膜。E镜面无镀膜面蚀刻带有编号内容的数字式光柵。在具体运用中，本系统中位于光纤(4)回路上或开路一端的脉冲激光发射器(I)会按照设定的频率，向光纤(4)发射激光信号。激光信号在光纤(4)中会形成两路光信号。一路激光信号会经过光纤(4)传递至五棱镜(5)或五棱体空腔^)A镜面上的光纤接合点
(7)，并经由五棱镜(5)或五棱体空腔(6)内的DC镜面反射到B镜面的光纤接合点(7)上，然后向下ー个五棱镜(5)或五棱体空腔(6)传递，直至传递到位于光纤(4)回路或开路另一端的光信号接收装置(2)上，并由控制中心(3)的计算机进行处理。而另一路激光信号，则由五棱镜(5)或五棱体空腔(6)内A镜面的光纤接合点(7)进入五棱镜(5)或五棱体空腔出)，经由DCBE镜面反射，从A镜面的光纤接合点(7)返回。该反射激光信号最后由位于发射激光信号的脉冲激光发射器(I) 一端的光信号接收装置
(2)所接受，并由控制中心(3)的计算机进行处理。由于每ー个五棱镜(5)或五棱体空腔(6)内的E镜面上均蚀刻有带编号的数字式光柵，因而该反射激光信号内含有相应的数字信息。在正常情况下，位于控制中心(2)的光信号接收装置(2)可通过光纤(4)接收到两路激光信号。一旦非法侵入者破坏起防护作用的铁蒺藜、围栏、墙体或其它防护装置，包裹在其中的光纤就必然会被切断。此时，位于控制中心(3)的光信号接收装置(2)便不能接收到另一端脉冲激光发生器(I)发射并通过光纤(4)传递的激光信号，控制中心便可以发出警报。但是，光纤⑷被破坏，并不影响经由五棱镜(5)或五棱体空腔(6)内E镜面反射激光信号的回传，位于发射激光信号的脉冲激光发生器(I) 一端的控制中心(3)和光信接收装置(2)仍然可以接受到破坏点前面的五棱镜(5)或五棱体空腔￠)内E镜面所反射回来的信号。计算机只要分析光纤(4)破坏点前面最后ー个反射五棱镜(5)或五棱体空腔(6)的编号，便可以准确地定位铁蒺藜、围栏、墙体及其它防护装置破坏点，并从而确定非法侵入者的准确位置。实用新型的优点本系统利用激光、光纤(4)和五棱镜(5)或五棱体空腔(6)来完成非法入侵者的侦测和定位。激光光束传递速度极快，因而可以做到实时侦测与定位。虽然激光在传递过程中会在五棱镜(5)及五棱体空腔(6)中形成多次反射，但由于姆ー个五棱镜(5)及五棱体空腔(6)内的E镜面上蚀刻有带编号的数字式光栅，因此计算机可以准确地识别所有的反射信号。激光光束不受电磁影响，因而可以有效地避免干扰，同时该系统也完全不受天气状况、烟雾的影响。此外，本系统只有在包裹光纤(4)的铁蒺藜、围栏、墙体、及其它阻止装置被破坏后，才会报警，因而其误报率极低。本系统米用激光信号，加之五棱镜(5)或五棱体空腔(6)E镜面上蚀刻有带编号的数字式光栅，它也可以从根本上避免非法入侵者采用技术手段来破坏或干扰安全保卫系统。本系统所采用的光纤(4)、五棱镜(5)及五棱体空腔(6)是利用非金属材料制度，其本身就具有耐腐蚀性，且使用寿命极长。在使用中勿需维护。脉冲激光发生器虽有寿命 限制，但更换极为便利。本系统被非法入侵者破坏后，只需对破损部份光纤(4)、五棱镜(5)或五棱体空腔
(6)加以更换即可继续使用。本系统可以与其它光、电安全保卫系统配合使用，从而提高安全保卫水平。本系统造价低廉，制造エ艺简単。可广泛使用于安全保卫要求高的军民用设施。
图I、五棱镜剖面结构示意图5五棱镜,7光纤接合点图2、五棱体空腔剖面结构示意图6五棱体空腔，7光纤接合点图3、回路式高精度光学安全保卫系统结构示意图I、脉冲激光发生器，2、光信号接收装置，3、控制中心4、光纤,5、五棱镜,6五棱体空腔图4、开路式高精度光学安全保卫系统结构示意图I、脉冲激光发生器，2、光信号接收装置，3、控制中心4、光纤,5、五棱镜,6五棱体空腔具体实施方法实施例I回路式高精度光学安全保卫系统实施I适用于面积较小的场合，如银行金库、军火库、核能设施等重要场合。在这些面积较小的场合中，可以采用回路式光纤和五棱镜。即在光纤(4)回路的两端上设控制中心(3)脉冲激光发生器(I)和光信号接收装置(2)。为节约成本，还可以只设ー个控制中心(3)脉冲激光发生器(I)和光信号接收装置(2)，而在脉冲激光发生器(I)前设ー活动反射镜，反射镜按设定的频率变换角度，以便将激光射入光纤(4)回路的两端。(详见附图3)实施例2开路式高精度光学安全保卫系统实施例2适用于距离较长场合，例如重要国境线、军民用机场等。在距离较长的场合下，可以采用开路式设计方案，即在光纤(4)两端分别设置脉冲激光发生器(I)、光信号接收装置⑵和控制中心(3 )(详见附图4)。
权利要求1.ー种高精度光学安全保卫系统，具有脉冲激光发生器(I)、光信号接收装置(2)、控制中心(3)、光纤(4)和按固定间距布置在光纤(4)上面的五棱镜(5)或五棱体空腔(6),其特征为脉冲激光发生器(I)所发射的激光束通过光纤(4)和五棱镜(5)或五棱体空腔(6)传递并反射，光信号接收装置(2)接收到激光信号后由控制中心(3)加以分析，以侦测和定位非法入侵者。
2.根据权利要求I所述的高精度光学安全保卫系统，其特征为脉冲激光发生器(I)可以安装在光纤(4)回路或开路的两端。
3.根据权利要求I所述的高精度光学安全保卫系统，其特征为光信号接收装置(2)及控制中心(3)可以安在光纤(4)回路或开路的两端。
4.根据权利要求I所述的高精度光学安全保卫系统，其特征为五棱镜(5)是由光学玻璃或光学树脂铸造、或浇铸成型的正五面体，五面体各面之间的夹角均为72°，其中AB两面上设有光纤(4)接合点(7)。
5.根据权利要求I所述的高精度光学安全保卫系统，其特征为五棱体空腔(6)是由光学玻璃或光学树脂铸造、或浇铸成形的正五面体空腔，五面体各面之间的夹角均为12。，其中AB两面上设有光纤(4)接合点(7)，五棱体空腔内采用真空封装。
6.根据权利要求I所述的高精度光学安全保卫系统，其特征为五棱镜(5)或五棱体空腔￠) BCDE面均采用单面镜面镀膜，其中AB面光纤接合点(7)处镀膜为部份反射金属镀膜。
7.根据权利要求I所述的高精度光学安全保卫系统，其特征为五棱镜(5)或五棱体空腔出)的E镜面上蚀刻有带有编号内容的数字式光柵。
专利摘要一种高精度光学安全保卫系统，具有脉冲激光发生器(1)、光信号接收装置(2)、控制中心(3)、光纤(4)和五棱镜(5)或五棱体空腔(6)，其特征为脉冲激光发生器(1)所发射的激光束所过光纤(4)和五棱镜(5)或五棱体空腔(6)传递并反射。光信号接收装置(2)接收到激光信号后由控制中心(3)加以分析，一旦光纤被非法入侵者破坏，光信号接收装置(2)在接受不到经由光纤(4)传递的激光信号时，控制中心(3)便可以告警。同时控制中心(3)只需对破坏点前面最后一个五棱镜(5)或五棱体空腔(6)的反射信号加以分析，即可侦测并准确定位非法入侵者。本实用新型特别适用于保护极别高的重点军用场合的安全保卫。
文档编号G08B13/186GK202512687SQ201120300149
公开日2012年10月31日 申请日期2011年8月18日 优先权日2011年8月18日
发明者黄力华 申请人:黄力华