CN109712359A - 基于激光收发一体探测器的高铁沿线入侵报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于激光收发一体探测器的高铁沿线入侵报警系统，能够适用于大范围探测，解决高铁沿线入侵报警问题。对于本发明的基于激光的高铁沿线入侵报警系统，报警产生后，有GSM无线基站时，系统通过GSM无线基站将报警信息发送出去；无GSM无线基站时，可通过激光通信技术将报警信息以级联的方式一级级传输，直到有GSM无线基站覆盖的区域，然后再通过GSM无线基站将报警信息发送出去，对于报警信号的传输有很好的连续性；本发明采用的是激光收发一体探测器，收发不分离，只需在防区两端分别架设激光收发一体探测器，中间无需架设其他任何设备，系统布设简单。

Description

基于激光收发一体探测器的高铁沿线入侵报警系统

技术领域

本发明涉及激光技术领域，具体涉及一种基于激光收发一体探测器的高铁沿线入侵报警系统。

背景技术

在新的形势下，传统的以人力防范和事后处理为主的公安管理模式已经不再适合日益严重的反恐防爆形势的需要，对如何加强铁路线路治安防范工作提出新的、更高的要求。

当前对高铁沿线的防护手段主要有视频监控、电子围栏等。视频监控手段所需资源较多，成本较高，且很容易被破坏分子规避；电子围栏布线属于有形，施工繁琐，且当有人戴着手套，隔着衣服攀爬时，电子围栏灵敏性很低，甚至毫无反应，很容易被翻越过去。利用激光手段形成高铁沿线入侵报警系统和方法可避免上述问题。

传统的激光探测器主要包括发射器和接收器，如图1所示。发射器利用发射模块产生激光，并通过发射端口1发射出去；接收器通过接收端口1接收激光，形成激光束1；通过发射端口2发射出去；接收器通过接收端口2接收激光，形成激光束2。激光束只要被阻断，接收器端口就无法接收到激光，则接收器中的处理模块将作出相应的处理，产生报警信号。该报警信号通过串口发送到PC或者通过GSM天线发送至GSM无线基站。设备分为发射器和接收器，激光发射模块和激光处理模块是分离的，对于一个防护区域需要两台设备，成本相对来说较高。同时，设备多导致故障率也会相应提高。传统的激光探测器只适用于小范围的探测，应用在机场或者小区，而对于高铁沿线并不适用，若将传统的激光探测器布设在高铁沿线，则报警信号只能通过GSM天线发送至GSM无线基站。若该段高铁沿线无GSM无线基站，则报警信号无法发送出去。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于激光收发一体探测器的高铁沿线入侵报警系统，能够适用于大范围探测，解决高铁沿线入侵报警问题。

本发明的一种基于激光收发一体探测器的高铁沿线入侵报警的系统，包括设置在高铁沿线的GSM无线基站，其特征在于，还包括两个以上级联的激光收发一体探测器；所述激光收发一体探测器包括PIN接收器及编解码器、激光收发装置、反射单元、GSM模块以及GSM天线；

其中，本级激光收发装置包括监测激光器、通信激光器以及激光接收反馈器，其中监测激光器，发射目标监测激光束到后一级反射单元；通信激光器，利用收到的编码信息发射激光编码信号到后一级PIN接收器及编解码器；激光接收反馈器，用于接收后一级反射单元反射回的激光束，当反射回的激光束中断时发出反馈信号到本级PIN接收器及编解码器；

本级反射单元通过反射前一级激光收发装置发射的目标监测激光束，形成前一级与本级激光收发一体探测器之间的防区；

本级PIN接收器及编解码器用于接收本级激光收发装置发送的反馈信号，以及前一级激光收发装置发射的激光编码信号，根据接收到的本级的反馈信号以及前一级的激光编码信号进行编码，将编码信息发送到本级激光收发装置或本级 GSM天线；

本级GSM模块用于检测本级激光收发一体探测器区域附近有无GSM无线基站，若有则控制PIN接收器及编解码器将编码信息发送到本级GSM天线；若无则控制PIN接收器及编解码器将编码信息发送到本级激光收发装置。

其中，所述通信激光器为窄脉冲重频激光器，其重频或编码受外时统一控制。

其中，所述激光收发装置中设有转接安装板，所述安装板通过锁紧环安装在安装柱上，所述安装板与所述激光收发装置通过三个调节螺纹杆连接并调整激光发射方向。

有益效果：

对于本发明的基于激光的高铁沿线入侵报警系统，报警产生后，有GSM无线基站时，系统通过GSM无线基站将报警信息发送出去；无GSM无线基站时，可通过激光通信技术将报警信息以级联的方式一级级传输，直到有GSM无线基站覆盖的区域，然后再通过GSM无线基站将报警信息发送出去，对于报警信号的传输有很好的连续性；

本发明采用的是激光收发一体探测器，收发不分离，只需在防区两端分别架设激光收发一体探测器，中间无需架设其他任何设备，系统布设简单。

附图说明

图1为传统的激光探测器示意图。

图2为本发明的基于激光收发一体探测器的高铁沿线入侵报警系统组成结构图。

图3为本发明激光收发一体探测器结构示意图。

图4为本发明通过多个激光收发一体探测器完成级联通信的工作原理图。

其中，1-PIN接收器及编解码器；2-1、2-2和2-3分别为第一、第二和第三反射镜，组成反射单元；3-激光收发装置；4-1—电源；4-2—GSM模块；4-3—GSM天线。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种基于激光收发一体探测器的高铁沿线入侵报警的系统，如图2所示，包括多个激光收发一体探测器、GSM无线基站。激光收发一体探测器沿线布设在高铁沿线，系统启动工作模式后，激光收发一体探测器发射激光束，从而组成连续的防护区域。包括设置在高铁沿线的GSM无线基站，其特征在于，还包括两个以上级联的激光收发一体探测器；所述激光收发一体探测器包括PIN 接收器及编解码器1、激光收发装置3、反射单元、GSM模块以及GSM天线；

其中，本级激光收发装置3包括监测激光器、通信激光器以及激光接收反馈器，其中监测激光器，发射目标监测激光束到后一级反射单元；通信激光器，利用收到的编码信息发射激光编码信号到后一级PIN接收器及编解码器1；激光接收反馈器，用于接收后一级反射单元反射回的激光束，当反射回的激光束中断时发出反馈信号到本级PIN接收器及编解码器1；

本级反射单元通过反射前一级激光收发装置3的监测激光器发射的目标监测激光束，形成前一级与本级激光收发一体探测器之间的防区；

本级PIN接收器及编解码器1用于接收本级激光收发装置3发送的反馈信号，以及前一级激光收发装置3发射的激光编码信号，根据接收到的本级的反馈信号以及前一级的激光编码信号进行编码，将编码信息发送到本级激光收发装置 3或本级GSM天线；

本级GSM模块用于检测本级激光收发一体探测器区域附近有无GSM无线基站，若有则控制PIN接收器及编解码器1将编码信息发送到本级GSM天线；若无则控制PIN接收器及编解码器1将编码信息发送到本级激光收发装置3。

所述通信激光器为窄脉冲重频激光器，其重频或编码受外时统一控制。

所述激光收发装置3中设有转接安装板，所述安装板通过锁紧环安装在安装柱上，所述安装板与所述激光收发装置(3)通过三个调节螺纹杆连接并调整激光发射方向。图3所示为本发明实施例的激光收发一体探测器结构示意图，其中PIN 接收器及编解码器1和第一反射镜2-1和第二反射镜2-2分布在安装柱的左侧。激光收发装置3和第三反射镜2-3分布在安装柱的右侧。

如图4所示，以激光收发一体探测器N1和激光收发一体探测器N2之间通信为例说明级联通信的工作原理。激光收发一体探测器N1为起始点，上电后，激光收发装置3自动发射激光束R。激光束R通过激光收发一体探测器N2的第一反射镜2-1时，分成两路，一路是第一反射镜直接镜面反射的光束Ⅰ，形成光回路L1；一路是延迟镜面反射形成的光束Ⅱ，光束Ⅱ经过激光收发一体探测器 N2的第二反射镜以及激光收发一体探测器N1的第三反射镜的反射，形成光束Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ成为光回路L2。激光收发一体探测器N1的激光收发装置3接收两个光回路L1、L2的光束，光回路L1、L2都是用来监测是否有入侵目标，形成防区1。

另外，激光收发一体探测器N1的PIN接收器及编解码器1结合激光收发装置3对激光进行编码输出，即激光束S1。激光束S1的码型由防区1内是否有入侵目标决定，根据是否有入侵目标，形成不同的编码码型，正常为码型ⅰ，有入侵目标时为码型ⅱ。激光束S1用于实现两个激光收发一体探测器间通信。

对于激光收发一体探测器N2，其工作原理与激光收发一体探测器N1是类似的，只是在编码输出激光束S1时有差异：激光收发一体探测器N2中的PIN接收及编解码器1接收上级激光收发一体探测器激光收发一体探测器N1的编码激光束S1，对其进行解码。同时，结合防区2内是否有入侵目标的情况，联合进行编码输出，输出激光束S2。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (3)

1.一种基于激光收发一体探测器的高铁沿线入侵报警的系统，包括设置在高铁沿线的GSM无线基站，其特征在于，还包括两个以上级联的激光收发一体探测器；所述激光收发一体探测器包括PIN接收器及编解码器(1)、激光收发装置(3)、反射单元、GSM模块以及GSM天线；

其中，本级激光收发装置(3)包括监测激光器、通信激光器以及激光接收反馈器，其中监测激光器，发射目标监测激光束到后一级反射单元；通信激光器，利用收到的编码信息发射激光编码信号到后一级PIN接收器及编解码器(1)；激光接收反馈器，用于接收后一级反射单元反射回的激光束，当反射回的激光束中断时发出反馈信号到本级PIN接收器及编解码器(1)；

本级反射单元通过反射前一级激光收发装置(3)发射的目标监测激光束，形成前一级与本级激光收发一体探测器之间的防区；

本级PIN接收器及编解码器(1)用于接收本级激光收发装置(3)发送的反馈信号，以及前一级激光收发装置(3)发射的激光编码信号，根据接收到的本级的反馈信号以及前一级的激光编码信号进行编码，将编码信息发送到本级激光收发装置(3)或本级GSM天线；

本级GSM模块用于检测本级激光收发一体探测器区域附近有无GSM无线基站，若有则控制PIN接收器及编解码器(1)将编码信息发送到本级GSM天线；若无则控制PIN接收器及编解码器(1)将编码信息发送到本级激光收发装置(3)。

2.如权利要求1所述的基于激光收发一体探测器的高铁沿线入侵报警的系统，其特征在于，所述通信激光器为窄脉冲重频激光器，其重频或编码受外时统一控制。

3.如权利要求1所述的基于激光收发一体探测器的高铁沿线入侵报警的系统，其特征在于，所述激光收发装置(3)中设有转接安装板，所述安装板通过锁紧环安装在安装柱上，所述安装板与所述激光收发装置(3)通过三个调节螺纹杆连接并调整激光发射方向。