CN107134094A - 激光安防设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种激光安防设备及方法，将激光源、激光接收器集成设置在一个旋转盘上，通过马达驱动旋转盘旋转，从而形成一个覆盖待监控通道口的扇形激光面，再通过激光接收器采集经反射回来的激光信息，从而判定是否有警报信号产生，本发明的激光安防设备安装调试简单，检测精度高；通过将扇形激光面设置为与地面呈15°～45°的倾斜角，进而通过判定在经过激光面时激光到人距离变化，从而确定报警的方向性，可以有效防止室内人员正常外出而引起的误报警。

Description

激光安防设备及方法

技术领域

本发明涉及安全防护领域，尤其涉及一种激光安防设备及方法。

背景技术

随着社会的发展，一些特殊的场所需要较强的安全保卫措施，以保证国家利益和人民生命财产的安全。例如有关国家机密的重要军事设施，重要机密文件的存放，重要核心科技设施；又例如，小区的防盗安保，银行金库的保安工作等，都需要高效的防入侵式的安保工作。因此，随着人们对安全保卫系统的要求越来越高，急需一种可靠的、低误报率的智能安保装置。可以通过非接触的方式，实现远距离的入侵式报警和监控。

当前市场上已经存在多种激光或者红外对射报警器，其原理皆为，通过探测光线是否被物体遮挡，造成接收端信号中断，来确定是否有物体通过检测区。当光电传感器无法接收到光信号时则触发报警系统报警。

对于红外报警器，多采用红外LED光源，光源光斑较大，在传播一定距离后光斑扩散，当入侵物体经过时可能无法完全遮挡扩散后的光斑。这样，即使入侵事件发生，接收器依然可以接收到泄漏的光信号，进而无法报警。可见红外报警器的可靠性较低。

激光报警器一般分为两个部分，一部分为激光源，发射用于探测的激光；另一部分为接收器，用于采集所发射的激光，并判断激光束是否被遮挡，如果被遮挡则采取报警措施。

现有的激光报警器有以下几个不足之处。首先，一旦探测器无法接收到光信号，报警装置就会触发报警，这样就给系统的可靠性带来了巨大的挑战。作为一种安保装置，激光报警器需要的不仅可靠的检测报警触发源，实时监测入侵的发生；还要屏蔽无关的误报源，如果误报过多同样会降低其可靠性。对于非法闯入室内的入侵者，激光报警器需要提供实时警报；而对于从室内走出室外的情形，则不需要提供实时警报，属于需要被屏蔽的类型。如此一来，需要对人通过激光区域的方向进行判定。

此外，由于激光源和接收器分开设置，在现场的安装和调试过程中，需要把激光器发出的光线准确的投射到光电传感器上，安装调试复杂，当发射器和接收器之间的距离较远时，将两个点准确的重合在一起将十分困难。即使调试成功，也无法确定光斑的中心是否位于光电传感器上，假如偏离中心，传感器获得的光强将下降，这样会降低系统的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种安装调试方便、误报率低的激光安防设备及方法。

本发明的技术方案是这样实现的：一方面，本发明提供了一种激光安防设备，其包括激光源、激光接收器和电路控制板，还包括旋转盘，旋转盘与马达沿轴向传动连接，激光源之激光发射窗口与激光接收器之激光接收窗口分别设置在旋转盘圆周表面并设置在同一圆周上，其中，

激光源，通过激光发射窗口发出激光；

激光接收器，通过激光接收窗口感应、接收经激光源发出并反射回来的激光；

电路控制板，分别与激光源和激光接收器信号连接，对激光源发出的激光及激光接收器接收的激光进行采样分析，并发出报警信号。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括蜂鸣器，蜂鸣器与电路控制板信号连接，在接收到报警信号后发出蜂鸣信号。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括通信模块，与客户端建立身份识别连接，并向客户端推送报警信号。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述激光源发出780nm的不可见激光，还包括辅助激光源，通过辅助激光发射窗口发射可见红外激光，所述辅助激光源之激光发射窗口设置在旋转盘圆周表面，辅助激光源与电路控制板信号连接，电路控制板控制辅助激光源的开启和关闭。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括外壳、连接杆与底座，外壳容纳电路控制板并支撑定位旋转盘与马达，连接杆一端与底座铰接、另一端与外壳通过球面副连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，激光接收器绕旋转盘旋转轴匀速旋转，激光源之激光发射窗口与激光接收器之激光接收窗口所在圆周面与地面呈15°～45°夹角，激光接收器在旋转盘旋转轴为圆心的一扇形面区域内接收经激光源发出并反射回来的激光，电路控制板采集激光经激光源发出并反射到激光接收器的距离，并进行以下判定，若所述距离逐渐减小，电路控制板不发出报警信号；若所述距离逐渐增加，则电路控制板发出报警信号。

第二方面，本发明提供了一种激光安防方法，包括以下步骤，

S1，将本发明第一方面所述的激光安防设备设置于待监控通道口，其中，激光源之激光发射窗口与激光接收器之激光接收窗口所在圆周面与地面呈15°～45°夹角；

S2，启动马达，激光源、激光接收器绕旋转盘旋转轴匀速旋转，激光接收器在以旋转盘旋转轴为圆心的一扇形面区域内接收经激光源发出并反射回来的激光，扇形面区域覆盖待监控通道口；

S3，电路控制板采集激光经激光源发出并反射到激光接收器的距离，并进行以下判定，若所述距离逐渐减小，电路控制板不发出报警信号；若所述距离逐渐增加，则电路控制板发出报警信号。

本发明的激光安防设备及方法相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)将激光源、激光接收器集成设置在一个旋转盘上，通过马达驱动旋转盘旋转，从而形成一个覆盖待监控通道口的扇形激光面，再通过激光接收器采集经反射回来的激光信息，从而判定是否发出警报信号，本发明的激光安防设备安装调试简单，检测精度高；

(2)通过将扇形激光面设置为与地面呈15°～45°的倾斜角，进而通过判定激光经激光源发出并反射到激光接收器的距离变化从而确定人体进出方向，从而确定是否发出警报信号，可以有效防止室内人员正常外出而引起的误报警。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明激光安防设备爆炸图；

图2为本发明激光安防设备结构图；

图3为本发明激光安防方法作用原理图；

图4为本发明激光安防方法作用原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，结合图2，本发明的激光安防设备，其包括激光源2、激光接收器1、电路控制板3、和旋转盘4。

激光源2，通过激光发射窗口发出激光。在本发明中，所述激光源2发出780nm的不可见激光。

激光接收器1，通过激光接收窗口感应、接收经激光源2发出并反射回来的780nm的不可见激光。所述激光源2、激光接收器1可采用现有技术。

为了方便调试和安装，所述激光源2之激光发射窗口与激光接收器1之激光接收窗口分别设置在旋转盘4圆周表面并设置在同一圆周上。旋转盘4与马达沿轴向传动连接，如此，通过马达驱动旋转盘4旋转，激光源2发出的激光绕旋转盘4旋转轴为中心形成一个扇形激光面，覆盖待监控通道口。

电路控制板3，分别与激光源2和激光接收器1信号连接，对激光源2发出的激光及激光接收器1接收的激光进行采样分析，并发出报警信号。具体的，可采用蜂鸣报警的方式，还包括蜂鸣器，蜂鸣器与电路控制板3信号连接，在接收到报警信号后发出蜂鸣信号。具体的，可将报警信号传送到客户端，提示监控人员注意非法入侵，还包括通信模块，与客户端建立身份识别连接，并向客户端推送报警信号。

在现实生活中，设置完激光安防设备后，室内的人往往需要外出，此时会通过扇形激光面区域，从而引发误报警。为解决上述问题，就需要对进出扇形激光面区域的人行进方向进行判断，本发明采用以下原理进行解决：将扇形激光面与地面设置呈一定倾斜角，如图4所示，当室内人往室外行走时，下半身先接触扇形激光面区域，上半身后接触扇形激光面区域，因此，激光从激光源2发出、经人体反射、再到激光接收器1的反射距离逐渐缩短；反之，如图3所示，当室外人往室内行走时，上半身先接触扇形激光面区域，下半身后接触扇形激光面区域，因此，激光从激光源2发出、经人体反射、再到激光接收器1的反射距离逐渐延长。因此，可以测量激光的反射距离，从而判断人行进方向，从而防止室内人往外走穿过扇形激光面区域引发的误报警。具体的，激光接收器1绕旋转盘4旋转轴匀速旋转，激光源2之激光发射窗口与激光接收器1之激光接收窗口所在圆周面与地面呈15°～45°夹角，激光接收器1在旋转盘4旋转轴为圆心的一扇形面区域内接收经激光源2发出并反射回来的激光，电路控制板3采集激光经激光源2发出并反射到激光接收器1的距离，并进行以下判定，若所述距离逐渐减小，电路控制板3不发出报警信号；若所述距离逐渐增加，则电路控制板3发出报警信号。当然的，如果激光源2之激光发射窗口与激光接收器1之激光接收窗口所在圆周面与地面夹角设置为135°～165°，则在人往室内行走时，下半身先接触扇形激光面区域，电路控制板3采集激光经激光源2发出并反射到激光接收器1的距离逐渐减小，电路控制板3发出报警信号；当人往室外行走时，上半身先接触扇形激光面区域，电路控制板3采集激光经激光源2发出并反射到激光接收器1的距离逐渐增大，电路控制板3不发出报警信号。

为了方便调节扇形激光面与地面的倾斜角，还包括辅助激光源5，通过辅助激光发射窗口发射可见红外激光，所述辅助激光源5之激光发射窗口设置在旋转盘4圆周表面，辅助激光源5与电路控制板3信号连接，电路控制板3控制辅助激光源5的开启和关闭。如此，可开启可见红外激光，方便操作人员进行设备调试与安装。在机械结构上，还包括外壳6、连接杆7与底座8，外壳6容纳电路控制板3并支撑定位旋转盘4与马达，连接杆7一端与底座8铰接、另一端与外壳6通过球面副连接。如此，通过调整连接杆7一端与底座8铰接角度，从而调整旋转盘4高度；通过调节连接杆7与外壳6之间的球面副，调整扇形激光面与地面的倾斜角。

本发明的激光安防方法，包括以下步骤，

S1，将权利要求1所述的激光安防设备设置于待监控通道口，其中，激光源2之激光发射窗口与激光接收器1之激光接收窗口所在圆周面与地面呈15°～45°夹角；

S2，启动马达，激光源2、激光接收器1绕旋转盘4旋转轴匀速旋转，激光接收器1在以旋转盘4旋转轴为圆心的一扇形面区域内接收经激光源2发出并反射回来的激光，扇形面区域覆盖待监控通道口；

S3，电路控制板3采集激光经激光源2发出并反射到激光接收器1的时间，并进行以下判定，若所述时间逐渐减小，电路控制板3不发出报警信号；若所述时间逐渐增加，则电路控制板3发出报警信号。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种激光安防设备，其包括激光源(2)、激光接收器(1)和电路控制板(3)，其特征在于：还包括旋转盘(4)，旋转盘(4)与马达沿轴向传动连接，激光源(2)之激光发射窗口与激光接收器(1)之激光接收窗口分别设置在旋转盘(4)圆周表面并设置在同一圆周上，其中，

激光源(2)，通过激光发射窗口发出激光；

激光接收器(1)，通过激光接收窗口感应、接收经激光源(2)发出并反射回来的激光；

电路控制板(3)，分别与激光源(2)和激光接收器(1)信号连接，对激光源(2)发出的激光及激光接收器(1)接收的激光进行采样分析，并发出报警信号。

2.如权利要求1所述的激光安防设备，其特征在于：还包括蜂鸣器，蜂鸣器与电路控制板(3)信号连接，在接收到报警信号后发出蜂鸣信号。

3.如权利要求1所述的激光安防设备，其特征在于：还包括通信模块，与客户端建立身份识别连接，并向客户端推送报警信号。

4.如权利要求1所述的激光安防设备，其特征在于：所述激光源(2)发出780nm的不可见激光，还包括辅助激光源(5)，通过辅助激光发射窗口发射可见红外激光，所述辅助激光源(5)之激光发射窗口设置在旋转盘(4)圆周表面，辅助激光源(5)与电路控制板(3)信号连接，电路控制板(3)控制辅助激光源(5)的开启和关闭。

5.如权利要求1所述的激光安防设备，其特征在于：还包括外壳(6)、连接杆(7)与底座(8)，外壳(6)容纳电路控制板(3)并支撑定位旋转盘(4)与马达，连接杆(7)一端与底座(8)铰接、另一端与外壳(6)通过球面副连接。

6.如权利要求1所述的激光安防设备，其特征在于：激光接收器(1)绕旋转盘(4)旋转轴匀速旋转，激光源(2)之激光发射窗口与激光接收器(1)之激光接收窗口所在圆周面与地面呈15°～45°夹角，激光接收器(1)在旋转盘(4)旋转轴为圆心的一扇形面区域内接收经激光源(2)发出并反射回来的激光，电路控制板(3)采集激光经激光源(2)发出并反射到激光接收器(1)的距离，并进行以下判定，若所述距离逐渐减小，电路控制板(3)不发出报警信号；若所述距离逐渐增加，则电路控制板(3)发出报警信号。

7.一种激光安防方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1，将权利要求1所述的激光安防设备设置于待监控通道口，其中，激光源(2)之激光发射窗口与激光接收器(1)之激光接收窗口所在圆周面与地面呈15°～45°夹角；

S2，启动马达，激光源(2)、激光接收器(1)绕旋转盘(4)旋转轴匀速旋转，激光接收器(1)在以旋转盘(4)旋转轴为圆心的一扇形面区域内接收经激光源(2)发出并反射回来的激光，扇形面区域覆盖待监控通道口；

S3，电路控制板(3)采集激光经激光源(2)发出并反射到激光接收器(1)的距离，并进行以下判定，若所述距离逐渐减小，电路控制板(3)不发出报警信号；若所述距离逐渐增加，则电路控制板(3)发出报警信号。