CN106108512B - 防盗文物展柜及防盗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防盗文物展柜（囊匣）及防盗方法，其特征在于：包括，底座和展匣，所述展匣放置在底座的凹部中，并且可以拆下，还包括，报警系统，所述报警系统包括设置在展匣和底座中的光路结构。

Description

防盗文物展柜及防盗方法

技术领域

本发明涉及一种文物展柜，尤其设计一种防盗文物展柜及其使用方法。

背景技术

博物馆文物比较珍贵，容易被盗窃，因此，防盗系统是各个博物馆必须采用的措施，目前常见的文物展出方式有装在展览柜内以及暴露在房间，而防盗报警系统一般设置在文物周围和/或在展柜上，主要的报警方式为：声控、红外、微波报警方法，由于感应机理的原因，红外、声控、微波报警的方法自身都存在着不足之处：声控报警方式难以获得特定声音强度，容易受到外界噪声影响。红外报警方式对温度敏感，温度越高的物体辐射出的红外线越强，当感应到环境中存在高出背景强度的辐射时，就触发报警，因此由于环境局部温度的正常变化也会引起红外报警器的误报。微波报警方式在安装范围内不能有大面积物体的存在，否则在其后阴影部分会形成探测盲区，造成防范漏洞。

而且无论哪种方式，在文物需要运输到仓库中或者其它地方时，首先要从墙上取下或者从展柜中取出，再放入箱中运走，比较费时费力，而且在取下过程中关闭报警装置，对于房间内的其它文物存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决问题的防盗文物展柜及防盗方法，具体而言本发明提供一种防盗文物展柜，其特征在于：包括，底座和展匣，所述展匣放置在底座的凹部中，并且可以拆下，还包括，报警系统，所述报警系统包括设置在展匣和底座中的光路结构。

其中，进一步地，所述报警系统还包括光源、数据处理单元和光路系统，所述光路系统包括第一耦合单元、第二耦合单元，连接在所述第一耦合单元和第二耦合单元之间的第一路径和第二路径，所述第一路径上设置有延迟光纤，使得第一路径比第二路径长，所述第二耦合单元的输出连接外部光路，外部光路的末端连接一反射镜，其中，所述外部光路包括所述设置在展匣和底座中的光路结构，所述第一耦合单元将光线分成1:1的两份，第二耦合单元将反射回来的光线分成1:1的两份。

其中，进一步地，所数据处理单元包括光接收器、滤波器和控制单元，光接收器接收第一耦合单元的光信号并转换为电信号，随后发送给滤波器，滤波后的信号传送给控制单元进行分析，并根据分析结果作出响应。

其中，进一步地，在所述底座和展匣内设置有光路结构，其中在底座内的光路结构中具有反射镜，光信号从外部进入底座后，到达反射镜时，根据反射镜的位置状态选择继续从底座内传输随后经另一反射镜传出底座，或者是穿过展匣内的第二光路，再传送到底座内，经过所述另一反射镜传出底座。

其中，进一步地，在所属底座的凹部内设置有检测装置，用于检测展匣是否安装好，并将信号发送给控制器，其中，在展匣和底座之间还具有锁定装置，根据控制器接收到检测装置发来的信号来决定该锁定装置是锁固或打开。

其中，进一步地，所述锁定装置包括设置在光纤外侧的套筒和一驱动套筒沿着光纤移动的驱动装置，所述套筒设置在底座的侧壁的凹槽内，其端面与侧壁表面平齐，在展匣与所述凹槽相对的位置设置有另一凹槽，其能容纳移动过来的套筒。

其中，进一步地，所述套筒的前端为弧形结构，所述展匣上的所述另一凹槽开口为向外扩大的结构，在所述另一凹槽内安装有弹性支架，所述支架优选为环形，其外侧与另一凹槽的内壁固定，内侧与光纤外壁接触，用于定位光纤。

其中，进一步地，在所述展匣自身也存在另一报警系统，其中包括第二控制器、光检测器、报警器、定位部件和通信单元，其中光检测器设置在展匣的所述光路中，当该光检测器检测不到光，且第二控制器未收到授权的展匣2取下命令时，则第二控制器向报警器发出信号报警，同时启动定位部件，并由通信单元实时向外界发出报警信号及当前位置信号。

本发明还提供与一种一种文物展柜的防盗方法，其包括多个上面所述的防盗文物展柜，所述多个文物展柜的光路结构串联在一起，其特征在于：所述方法包括以下步骤：光源发出脉冲光信号，经过退偏器滞后进入第一耦合单元；

所述第一耦合单元将光信号分成1:1的两份，该两份光的特性相同，并分别进入第一路径和第二路径；第一路径由于具有延迟光纤，因此信号传输的时间长；

两路光信号分别进入第二耦合单元，然后传输到外部光纤及所述展柜的光路结构中，并经由设置在光路的末端的反射镜反射回来；

两路光信号的反射信号分别经过第二耦合单元，并再分别分成两路信号，经过第一路径和第二路径返回，这样总共有4路反射光信号返回第一耦合单元；4路反射信号中有一路经过两次延迟光纤、一路没有经过延迟光纤，有两路经过一次延迟光纤，因此，这两路反射信号到达第一耦合单元的时间相同；

当不存在窃贼盗取文物的大动静动作时，两路经过一次延迟光线的反射信号的特性相同，能够实现预期的干涉；当存在窃贼盗取文物的大动静动作时，会在外部光路上产生干扰，由于这两路反射信号经过所述外部光路上的时间不同，因此，所述干扰对这两路反射信号的影响不同，造成这两路反射信号的特性存在差异，在经过第一耦合单元耦合时，形成的干涉与预期干涉有很大不同；

第一耦合单元将所述干涉信号发送给光接收单元，并经过滤波器滤波，发送给控制器

控制器根据对所述信号的分析结果，确定是否发出警报。

进一步地，其中，所述检测装置检测到所述展匣放置在所述底座中时，发出信号给控制器，控制器发出命令给套筒的驱动装置，并使得套筒从所述底座内伸出，部分插入所述展匣侧壁的凹槽中；同时，控制器发出命令控制反射镜发生动作，使得展柜内的光路结构为从底座穿过展匣的第一光路再进入底座，然后传出；

所述检测装置检测到所述底座中为空时，发出信号给控制器，控制器发出命令控制反射镜发生动作，使得展柜内的光路结构为从底座内穿过第二光路然后传出；

当展匣内光路结构上的光检测器检测不到光时，且第二控制器未收到授权的展匣2取下命令时，则第二控制器向报警器发出信号报警，同时启动定位部件，并由通信单元实时向外界发出报警信号及当前位置信号。

发明效果：

采用本发明的文物展柜及防盗方法，克服了现有技术中红外、声控、微波等方式不精确的缺点，系统工作精准，而且采用可分离的展匣和底座组合结构，展匣可迅速取下运输，避免了文物取出的费时、费力和不安全性。并且在展匣取出时，光路系统能迅速切换，不影响其他展柜的防盗工作，提高了安全性。

附图说明

图1是本发明防盗文物展柜结构图。

图2是本发明防盗文物展控制系统及光路图。

图3是锁固装置中的执行部件示意图。

图4是锁固装置中的执行部件动作后示意图。

图5是另一方案的锁固装置中的执行部件示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域人员更好的理解本发明，下面结合附图和实施方法对本发明作进一步的详细描述。

参见图1，示出了本发明防盗文物展柜结构，具体而言，本发明的防盗文物展柜包括底座1和安装在底座1上的展匣2，其中展匣2可以从底座1上取走，这样方便了文物的运输，也降低了将文物取来取去造成损坏的问题。并且底座1的凹槽内设置有检测装置5，用于检测展匣2是否安装好，并将信号发送给控制器（图1中未示出）。其中，在展匣2和底座1之间还具有锁定装置6，根据控制器接收到检测装置5的信号或者外部命令来决定其是锁固或打开。

在底座1内设置有光路结构，如图所示，光信号3从外部进入后，到达反射镜4，并根据反射镜4的位置状态选择从第一光路7或第二光路8通过，随后经过另一反射镜4后，从底座1内射出。

其中第二光路8完全在底座1内，第一光路7从底座1内穿过展匣2后再进入底座1内。反射镜4的位置状态也是通过控制器接收到的检测装置5的信号来控制的。这样，当展匣2位于底座1中时，光信号3从第一光路7通过，当底座1中为空时，光信号3从第二光路8通过。

参见图2，示出了本发明防盗文物展柜控制光路结构，包括光源、光路系统和数据处理单元，光源发出脉冲信号并经过退偏器，将光信号3变成非偏振光后，进入光路系统，所述光路系统包括在A处的第一耦合单元101、B处的第二耦合单元102，和位于第一耦合单元101、第二耦合单元102之间的第一路径C、第二路径D。在第一路径C上还具有延迟光纤103。光信号3通过第一耦合单元101时，按照1:1分作两部分，这两部分为振幅、频率、相位完全相同的光。这两部分分别经过第一路径C和第二路径D传播，其中由于第一路径C包括了延迟光纤103（长度可以为几公里，采用绕在光缆盘上的形式，不会占用很大空间），因此，光路比第二路径D长，这样，光信号3沿着两个路径C、D到达第二耦合单元102的时间不同，这样，两部分光信号（其中，沿着第一路径C传播的光信号以ACB指代，另一路以ADB指代）先后进入外部光路系统105，这里的外部光路系统105包括了文物展柜上的光路。然后经过反射镜107的反射，返回光路系统，其中，光信号ACB经过第二耦合单元102时，又划分为1:1的两路，并沿着路径C、D传播，分别以ACBC、ACBD指代；同理，光信号ADB以分成两路分别以ADBC、ADBD指代。

如上所述，一束光信号3经过所述光路系统后根据路径不同，划分为4份，ACBC、ACBD、ADBC和ADBD，其中，ACBC为出去和返回时都经过第一路径C，因此，该光信号经过了两次延迟光纤103，即ACBC滞后两个延迟时间t；ADBD出去和返回时都经过第一路径D，未经过延迟光纤103，即ADBD不返生延迟，而ACBD、ADBC这两路光信号，都经过一次延迟光纤103，即均滞后一个延迟时间t。也就是说，ACBD和ADBC到达第一耦合单元101的时间相同，因此，这两个光信号之间在经过第一耦合单元101时进行组合，并将组合后的光信号发送给数据处理系统。

数据处理单元包括用于将光信号转换为电信号的光接收器108、滤波器109和控制单元110。

在外部光路系统105中没有任何扰动的情况下，光信号ACBD和ADBC由于各参数完全相同在第一耦合单元101会发生预期的组合。优选的方案中，由于光信号在长距离传输并反射回来后，可能会产生一定程度的偏置，因此，在第一路径C上设置有偏振控制器104，在反射回来的光信号经过其时，会使得其与另一路径光信号的偏振一致。

如果出现盗贼破坏展现、底座或者房间等造成较大动静时，会有干扰106作用在外部光路系统105上，而由于ACBD和ADBC光信号通过外部光路系统105的时间不同，因此，干扰106对ACBD和ADBC这两个光信号造成的改变（相位、幅值等）将不一致，造成这两个光信号ACBD和ADBC将不能发生预期的干涉，并导致第一耦合级101的输出端的干涉光信号的振幅等变化。

通过控制单元的处理，在干涉光信号的振幅等值达到一定阈值以上时，发出警报。该阈值根据试验中干扰的程度来确定。

如果虽然盗贼的动静不大，就将展匣2从底座1中取出时（例如通过异常手段干扰使得套筒回收），则光路发生断开，此时，不会有光信号返回到控制器中，据此，控制器也会发出报警信号。这样对于展柜的防盗工作构成双保险。在另一方案中，多个展柜的光路可以串联起来，构成一个大的外部光路系统105系统，这样整个光路中只要有一个地方发生破坏干扰或者非允许取走展匣2，都会发生报警。如果是经过允许的取出展匣2，则取出时，检测装置5发出信号给控制器，控制器控制该展匣2的底座1内的反射镜4顺序进行动作，进行光路切换。切换后的光路继续工作，该切换发生在一瞬间，不会造成安全隐患。

参见图3-4，示例性地示出了本发明锁固装置6的执行部件的动作过程，具体而言包括一设置在光纤外侧的套筒9，其在驱动机构（这属于简单的现有技术，这里不再面熟，图中也未示出）作用下可沿着光纤移动。在展匣2未安装到底座1中时，套筒9完全收在底座1的一凹槽中，当展匣2安装后，控制器发出命令使得驱动机构动作，套筒9沿着光纤向展匣2移动，如图4所示，并被固定在一预定位置，这样套筒9实现了底座1对展匣2的锁固，展匣不会轻易被取出。而且本发明的锁固装置套在光纤外侧，这样在展匣2与底座1接触时，两个部件的光纤的接触不被套筒9包覆，这样套筒9除了锁固的作用外，还起到两侧光纤的定位作用，此外，由于套筒9的包覆，两根光纤接触的端面之间的光泄露降到了最低。

本发明中套筒9有多个，采用高强度的金属件构成，例如钢、铝合金等，参见图5，在优选的方案中，为了更好的使得两侧的光纤对准，展匣2的用于放置套筒9的凹槽的开口部位为倾斜结构（类似漏斗口形状），套筒9的前端为弧形，而且在展匣2的凹槽中设置有弹性支架10，优选地，其为环装，外侧固定在凹槽内壁，内侧与光纤表面接触，起到将光纤定位在凹槽中心的作用。当套筒9插入时，先被凹槽开口引导，然后与弹性之间10接触，并将弹性支架10向上顶起，图中未示出，在凹槽内壁上有能容置弹性支架10的空间。

为了更好的防盗，在另一方案中，展匣2自身也存在报警系统，即使在前两种报警措施失效或者在运输过程中被人窃取时也能报警，具体而言，在展匣2上设置有第二控制器、光检测器、报警器、定位部件和通信单元，其中光检测器设置在光路7中。

当该检测器检测不到光，且第二控制器未收到授权的展匣2取下命令时（此命令可以有控制器110发出，也可以是从外部操作人员直接发出），则第二控制器向报警器发出信号报警，同时启动定位部件，并由通信单元实时向外界发出报警信号及当前位置信号。

并且，当所述展匣的门被强制打开时，在门位置存在的接触传感器也想第二控制器发出信号，同样，第二控制器向报警器发出信号报警，同时启动定位部件，并由通信单元实时向外界发出报警信号及当前位置信号。

下面举例说明本发明防盗文物展柜的工作方法：

1）光源发出脉冲光信号，经过退偏器滞后进入第一耦合单元；

2）所述第一耦合单元将光信号分成1:1的两份，该两份光的特性相同，并分别进入第一路径和第二路径；第一路径由于具有延迟光纤，因此信号传输的时间长；

3）两路光信号分别进入第二耦合单元，然后传输到外部光纤及所述展柜的光路结构中，并经由设置在光路的末端的反射镜反射回来；

4）两路光信号的反射信号分别经过第二耦合单元，并再分别分成两路信号，经过第一路径和第二路径返回，这样总共有4路反射光信号返回第一耦合单元；4路反射信号中有一路经过两次延迟光纤、一路没有经过延迟光纤，有两路经过一次延迟光纤，因此，这两路反射信号到达第一耦合单元的时间相同；

5）当不存在窃贼盗取文物的大动静动作时，两路经过一次延迟光线的反射信号的特性相同，能够实现预期的干涉；当存在窃贼盗取文物的大动静动作时，会在外部光路上产生干扰，由于这两路反射信号经过所述外部光路上的时间不同，因此，所述干扰对这两路反射信号的影响不同，造成这两路反射信号的特性存在差异，在经过第一耦合单元耦合时，形成的干涉与预期干涉有很大不同；

6） 第一耦合单元将所述干涉信号发送给光接收单元，并经过滤波器滤波，发送给控制器

7）控制器根据对所述信号的分析结果，确定是否发出警报。

优选地，还包括一下步骤，

A．所述检测装置检测到所述展匣放置在所述底座中时，发出信号给控制器，控制器发出命令给套筒的驱动装置，并使得套筒从所述底座内伸出，部分插入所述展匣侧壁的凹槽中；同时，控制器发出命令控制反射镜发生动作，使得展柜内的光路结构为从底座穿过展匣的第一光路再进入底座，然后传出；

B．所述检测装置检测到所述底座中为空时，发出信号给控制器，控制器发出命令控制反射镜发生动作，使得展柜内的光路结构为从底座内穿过第二光路然后传出；

C．当展匣内光路结构上的光检测器检测不到光时，且第二控制器未收到授权的展匣2取下命令时，则第二控制器向报警器发出信号报警，同时启动定位部件，并由通信单元实时向外界发出报警信号及当前位置信号。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语仅仅是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种防盗文物展柜，其特征在于：包括，底座和展匣，所述展匣放置在底座的凹部中，并且可以拆下，还包括，报警系统，所述报警系统包括设置在展匣和底座中的光路结构；

其中，所述报警系统还包括光源、数据处理单元和光路系统，所述光路系统包括第一耦合单元、第二耦合单元，连接在所述第一耦合单元和第二耦合单元之间的第一路径和第二路径，所述第一路径上设置有延迟光纤，使得第一路径比第二路径长，所述第二耦合单元的输出连接外部光路，外部光路的末端连接一反射镜，其中，所述外部光路包括所述设置在展匣和底座中的光路结构，所述第一耦合单元将光线分成1:1的两份，第二耦合单元将反射回来的光线分成1:1的两份。

2.根据权利要求1所述的防盗文物展柜，其特征在于：所述数据处理单元包括光接收器、滤波器和控制单元，光接收器接收第一耦合单元的光信号并转换为电信号，随后发送给滤波器，滤波后的信号传送给控制单元进行分析，并根据分析结果作出响应。

3.根据权利要求2所述的防盗文物展柜，其特征在于：在所述底座和展匣内设置有光路结构，其中在底座内的光路结构中具有反射镜，光信号从外部进入底座后，到达反射镜时，根据反射镜的位置状态选择继续从底座内传输随后经另一反射镜传出底座，或者是穿过展匣内的第二光路，再传送到底座内，经过所述另一反射镜传出底座。

4.根据权利要求3所述的防盗文物展柜，其特征在于：在所述底座的凹部内设置有检测装置，用于检测展匣是否安装好，并将信号发送给控制器，其中，在展匣和底座之间还具有锁定装置，根据控制器接收到检测装置发来的信号来决定该锁定装置是锁固或打开。

5.根据权利要求4所述的防盗文物展柜，其特征在于：所述锁定装置包括设置在光纤外侧的套筒和一驱动套筒沿着光纤移动的驱动装置，所述套筒设置在底座的侧壁的凹槽内，其端面与侧壁表面平齐，在展匣与所述凹槽相对的位置设置有另一凹槽，其能容纳移动过来的套筒。

6.根据权利要求5所述的防盗文物展柜，其特征在于：所述套筒的前端为弧形结构，所述展匣上的所述另一凹槽开口为向外扩大的结构，在所述另一凹槽内安装有弹性支架，所述支架为环形，其外侧与另一凹槽的内壁固定，内侧与光纤外壁接触，用于定位光纤。

7.根据权利要求6所述的防盗文物展柜，其特征在于：在所述展匣自身也存在另一报警系统，其中包括第二控制器、光检测器、报警器、定位部件和通信单元，其中光检测器设置在展匣的所述光路中，当该光检测器检测不到光，且第二控制器未收到授权的展匣2取下命令时，则第二控制器向报警器发出信号报警，同时启动定位部件，并由通信单元实时向外界发出报警信号及当前位置信号。

8.一种文物展柜的防盗方法，其包括多个权利要求7所述的防盗文物展柜，所述多个文物展柜的光路结构串联在一起，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

a)光源发出脉冲光信号，经过退偏器滞后进入第一耦合单元；

b)所述第一耦合单元将光信号分成1:1的两份，该两份光的特性相同，并分别进入第一路径和第二路径；第一路径由于具有延迟光纤，因此信号传输的时间长；

c)两路光信号分别进入第二耦合单元，然后传输到外部光纤及所述展柜的光路结构中，并经由设置在光路的末端的反射镜反射回来；

d)两路光信号的反射信号分别经过第二耦合单元，并再分别分成两路信号，经过第一路径和第二路径返回，这样总共有4路反射光信号返回第一耦合单元；4路反射信号中有一路经过两次延迟光纤、一路没有经过延迟光纤，有两路经过一次延迟光纤，因此，这两路反射信号到达第一耦合单元的时间相同；

e)当不存在窃贼盗取文物的大动静动作时，两路经过一次延迟光线的反射信号的特性相同，能够实现预期的干涉；当存在窃贼盗取文物的大动静动作时，会在外部光路上产生干扰，由于这两路反射信号经过所述外部光路上的时间不同，

因此，所述干扰对这两路反射信号的影响不同，造成这两路反射信号的特性存在差异，在经过第一耦合单元耦合时，形成的干涉与预期干涉有很大不同；

f)第一耦合单元将所述两路反射信号形成的干涉信号发送给光接收单元，并经过滤波器滤波，发送给控制器

g)控制器根据对所述信号的分析结果，确定是否发出警报。

9.根据权利要求8所述的文物展柜的防盗方法，其特征在于：

所述检测装置检测到所述展匣放置在所述底座中时，发出信号给控制器，控制器发出命令给套筒的驱动装置，并使得套筒从所述底座内伸出，部分插入所述展匣侧壁的凹槽中；同时，控制器发出命令控制反射镜发生动作，使得展柜内的光路结构为从底座穿过展匣的第一光路再进入底座，然后传出；

所述检测装置检测到所述底座中为空时，发出信号给控制器，控制器发出命令控制反射镜发生动作，使得展柜内的光路结构为从底座内穿过第二光路然后传出；当展匣内光路结构上的光检测器检测不到光时，且第二控制器未收到授权的展匣2取下命令时，则第二控制器向报警器发出信号报警，同时启动定位部件，并由通信单元实时向外界发出报警信号及当前位置信号。