CN112099105B - 光纤栅栏探测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了光纤栅栏探测系统，包括：栅栏主体；探测杆，其大致水平地固定在所述栅栏主体上；多个探测柱，多个所述探测柱上开设有第一通孔，多个所述探测柱大致平行设置，所述探测杆依次穿过多个所述探测柱的所述第一通孔；受压板，其大致水平地固定在所述栅栏主体上，并位于所述探测杆下方，所述受压板上间隔开设有多个第二通孔，多个所述探测柱分别穿过多个所述第二通孔；光纤，其沿着所述受压板布置；传力机构，其上端与所述探测杆接触，所述传力机构的下端与所述光纤接触。本发明还提供了光纤栅栏探测方法。本发明通过结构设计，使得光纤栅栏探测系统并不包含活动部件，且光纤等部件较为隐蔽。

Description

光纤栅栏探测系统及方法

技术领域

本发明涉及安防领域。更具体地说，本发明涉及一种光纤栅栏探测系统及方法。

背景技术

光纤栅栏探测系统可有效探测攀爬、破坏、剪断围栏等行为，已经较为广泛地应用于监狱、仓库、住宅等场景。但是，现有的光纤栅栏探测系统仍然存在一些缺陷，一是有些光纤栅栏探测系统包括一些活动部件，较容易产生误报，二是有些光纤栅栏探测系统的探测部件较引人注意。因此，亟需设计一种能够克服上述缺陷的技术方案。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种光纤栅栏探测系统及方法，通过结构设计，使得光纤栅栏探测系统并不包含活动部件，且光纤等部件较为隐蔽。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，根据本发明的一个方面，本发明提供了光纤栅栏探测系统，包括：

栅栏主体；

探测杆，其大致水平地固定在所述栅栏主体上；

多个探测柱，多个所述探测柱上开设有第一通孔，多个所述探测柱大致平行设置，所述探测杆依次穿过多个所述探测柱的所述第一通孔；

受压板，其大致水平地固定在所述栅栏主体上，并位于所述探测杆下方，所述受压板上间隔开设有多个第二通孔，多个所述探测柱分别穿过多个所述第二通孔；

光纤，其沿着所述受压板布置；

传力机构，其上端与所述探测杆接触，所述传力机构的下端与所述光纤接触。

进一步地，所述的光纤栅栏探测系统，所述传力机构包括：

光纤座，其设置在所述受压板上，所述光纤座上表面形成有容纳槽，所述光纤沿着所述容纳槽布置，所述容纳槽底部设置有第一螺孔；

光纤夹，其设置在所述容纳槽内，并与所述光纤接触，所述光纤夹上与所述螺孔对应的位置设置有固定孔；

传力杆，其表面设置有螺纹，所述传力杆上端与所述探测杆接触，所述传力杆的下端穿过所述固定孔，并与所述第一螺孔螺纹连接，所述传力杆侧壁还设置有抵压件，用于在所述传力杆与所述第一螺孔螺纹连接时，抵压所述光纤夹。

进一步地，所述的光纤栅栏探测系统，所述抵压件中部开设有第二螺孔，所述抵压件通过所述第二螺孔与所述传力杆螺纹连接。

进一步地，所述的光纤栅栏探测系统，所述传力杆上端形成卡槽，以承接所述探测杆。

进一步地，所述的光纤栅栏探测系统，还包括：

电路板，其与所述光纤连接，用于获取光信号衰减量，若大于阈值，则发出报警信号。

进一步地，所述的光纤栅栏探测系统，

所述受压板呈两边高中间低的凹形，所述受压板上还设置有上防拆板，所述上防拆板与所述受压板围成以容置空间，以容纳所述光纤、所述传力机构、所述探测杆以及所述探测柱的上端。

进一步地，所述的光纤栅栏探测系统，多个所述探测柱内形成有轴向贯通的通道，所述通道内设置有线缆，所述线缆连接至所述电路板。

进一步地，所述的光纤栅栏探测系统，

所述栅栏主体上还设置有下防拆板，所述下防拆板设置在所述下边框下方，并遮蔽所述探测柱的下端。

进一步地，所述的光纤栅栏探测系统，还包括：

加速度传感器组，其包括若干加速度传感器，若干所述加速度传感器分别设置在相邻的若干所述探测柱的所述通道内，若干所述加速度传感器实时获取加速度信号，并输入神经网络预测模型，输出入侵概率值；

无人机，其与所述加速度传感器组对应，所述无人机内存储有所述加速度传感器组的位置信息；

其中，当所述入侵概率值不大于设定阈值，则使所述无人机飞行至预定位置获取加速度传感器组附近的图像，并识别所述图像，若所述图像内包括预定对象，则发出报警信号，当所述入侵概率值大于设定阈值，发出报警信号；

所述神经网络预测模型以历史加速度信号为输入数据，以入侵概率值为输出数据，训练得到，所述入侵概率值根据历史入侵信息确定。

根据本发明的另一个方面，本发明提供了光纤栅栏探测方法，使用所述的光纤栅栏探测系统进行探测。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明利用受压板布置光纤，利用探测杆、探测柱和传力机构将探测柱上所受的力传递至光纤，通过光纤中光信号衰减量来判断入侵行为。相比于现有技术，本发明无活动部件，不易误报，本发明的光纤也较为隐蔽，不易引入注意，安全性更好。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明其中一个实施例的结构示意图；

图2为图1中A处局部放大图；

图3为本发明其中一个实施例的传力机构的爆炸图；

图4为本发明其中一个实施例的主视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-3所示，本申请实施例提供了光纤栅栏探测系统，包括：

栅栏主体1；探测杆2，其大致水平地固定在所述栅栏主体1上；多个探测柱3，多个所述探测柱3上开设有第一通孔，多个所述探测柱3大致平行设置，所述探测杆2依次穿过多个所述探测柱3的所述第一通孔；受压板4，其大致水平地固定在所述栅栏主体1上，并位于所述探测杆2下方，所述受压板4上间隔开设有多个第二通孔，多个所述探测柱3分别穿过多个所述第二通孔；光纤5，其沿着所述受压板4布置；传力机构6，其上端与所述探测杆2接触，所述传力机构6的下端与所述光纤5接触。

本实例中，栅栏主体1，即栅栏的主体框架的形式不作具体限定，可根据实际需要选用任意一种现有栅栏的主体框架。探测杆2为具有一定角度的杆件，可选地，可以是钢筋。探测柱3起到物理拦截的作用，探测柱3的上部或中部设置第一通孔，探测杆2穿过第一通孔，实现对探测柱3的支撑和固定。受压板4与探测杆2间隔一段距离设置，受压板4上设置光纤，传力机构6上下两端分别接触探测杆2和光纤5，当探测柱3受力时，会将力传递给传力机构6，再由传力机构6传递给光纤，引起光纤5中光信号发生衰减，根据衰减量即可判断是否存在入侵、破坏光纤栅栏的行为。可以看出，本实施例利用受压板4布置光纤，利用探测杆2、探测柱3和传力机构6将探测柱3上所受的力传递至光纤5，通过光纤5中光信号衰减量来判断入侵行为。相比于现有技术中利用弹簧固定光纤的技术方案，本实施例无活动部件，不易误报，并且利用受压板4布置光纤5，较为隐蔽，不易引入注意，安全性更好。

在另一些实施例中，所述传力机构6包括：光纤座601，其设置在所述受压板4上，所述光纤座601上表面形成有容纳槽，所述光纤沿着所述容纳槽布置，所述容纳槽底部设置有第一螺孔；光纤夹602，其设置在所述容纳槽内，并与所述光纤接触，所述光纤夹602上与所述螺孔对应的位置设置有固定孔；传力杆604，其表面设置有螺纹，所述传力杆604上端与所述探测杆2接触，所述传力杆604的下端穿过所述固定孔，并与所述第一螺孔螺纹连接，所述传力杆604侧壁还设置有抵压件603，用于在所述传力杆604与所述第一螺孔螺纹连接时，抵压所述光纤夹602。

在这些实施例中，利用光纤座601和光纤夹602固定光纤，避免光纤发生位移，也一定程度遮蔽光纤，光纤夹602和光纤座601由传力杆604穿过固定孔和螺孔固定至受压板4，抵压件603用于将传力杆604受的力通过光纤夹602传递至光纤，引起光信号发生衰减。可选地，容纳槽呈半圆柱状，光纤夹602呈对应的半圆柱状

在另一些实施例中，所述抵压件603中部开设有第二螺孔，所述抵压件603通过所述第二螺孔与所述传力杆604螺纹连接，抵压件603可根据需要调整高度，以满足不同场景的需求。

在另一些实施例中，所述传力杆604上端形成卡槽，以承接所述探测杆2，方便传力，也避免探测杆2与传力杆604脱离接触。

在另一些实施例中，还包括：电路板，其与所述光纤连接，用于获取光信号衰减量，若大于阈值，则发出报警信号。

在这些实施例中，电路板上具有必要的光纤收发器和处理器，以获取光信号，计算光信号衰减量，并判断是否发出报警信号，可选地，电路板可设置在设备箱7内。

在另一些实施例中，所述受压板4呈两边高中间低的凹形，所述受压板4上还设置有上防拆板401，所述上防拆板401与所述受压板4围成以容置空间，以容纳所述光纤、所述传力机构6以及所述探测柱3的上端。

在这些实施例中，如图4所示，提供了受压板4可选地的结构，利用上防拆板401和凹形受压板4将光纤、传力机构6、探测杆2以及探测柱3上端遮蔽起来，提升了探测系统的隐蔽性，使得光纤栅栏与普通栅栏在外观上几乎无差别，可选地，上防拆板401为槽钢。

在另一些实施例中，多个所述探测柱3内形成有轴向贯通的通道，所述通道内设置有线缆，所述线缆连接至所述电路板，线缆隐蔽在探测柱3内，当探测柱3被破坏，线缆短路，通过这种方式快速发现探测柱3被破坏。

在另一些实施例中，所述栅栏主体1上还设置有下防拆板101，所述下防拆板101设置在所述下边框下方，并遮蔽所述探测柱3的下端。

在这些实施例中，如图4所示，下防拆板101起到遮蔽探测柱3下端的作用，起到装饰和隐藏的效果。

在另一些实施例中，还包括：加速度传感器组，其包括若干加速度传感器，若干所述加速度传感器分别设置在相邻的若干所述探测柱3的所述通道内，若干所述加速度传感器实时获取加速度信号，并输入神经网络预测模型，输出入侵概率值；无人机，其与所述加速度传感器组对应，所述无人机内存储有所述加速度传感器组的位置信息；其中，当所述入侵概率值不大于设定阈值，则使所述无人机飞行至预定位置获取加速度传感器组附近的图像，并识别所述图像，若所述图像内包括预定对象，则发出报警信号，当所述入侵概率值大于设定阈值，发出报警信号；所述神经网络预测模型以历史加速度信号为输入数据，以入侵概率值为输出数据，训练得到，所述入侵概率值根据历史入侵信息确定。

在一些不太常见的情况下，由于光纤仍然可能被入侵者切断、破坏，而且也可能存在一些无法探测到的轻微入侵。因此，在这些实施例中，进一步提供了加速度传感器组和无人机。加速度传感器隐藏在探测柱3内，获取探测柱3因入侵而产生的加速度信号，每个加速度传感器组包括若干加速度传感器，加速度传感器设置在若干探测柱3的通道内，这些加速度传感器的分布以能够同时获取某一探测柱3的加速度信号为宜，即这些加速度信号共同反映一个入侵行为。在获取这些加速度信号后，输入神经网络模型，获得入侵概率值。当入侵概率值较低，不大于设定阈值，此时光信号衰减量可能不足以引发报警信号，即使无人机移动至该加速度传感器组处上方预定位置进行图像采集，识别图像内是否存在入侵对象，当存在，即发出报警信号。当入侵概率较高，则直接发出报警信号。神经网络预测模型可以根据训练集训练获得，训练集可以获取至历史入侵探测，也可以直接进行试验获得。可以看出，本实施例在光纤被切断后，仍然能够具备一定的探测作用，并且当光纤对于轻微入侵无反应时，利用无人机进行进一步探测，总之这些实施例对光纤栅栏进行了进一步优化。

根据与光纤栅栏探测系统相同的发明构思，本发明的实施例提供光纤栅栏探测方法，使用所述的光纤栅栏探测系统进行探测，具体可参见光纤栅栏探测系统实施例的描述。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明光纤栅栏探测系统及方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.光纤栅栏探测系统，其特征在于，包括：

栅栏主体；

探测杆，其大致水平地固定在所述栅栏主体上；

多个探测柱，多个所述探测柱上开设有第一通孔，多个所述探测柱大致平行设置，所述探测杆依次穿过多个所述探测柱的所述第一通孔；

受压板，其大致水平地固定在所述栅栏主体上，并位于所述探测杆下方，所述受压板上间隔开设有多个第二通孔，多个所述探测柱分别穿过多个所述第二通孔；

光纤，其沿着所述受压板布置；

电路板，其与所述光纤连接，用于获取光信号衰减量，若大于阈值，则发出报警信号；

传力机构，其上端与所述探测杆接触，所述传力机构的下端与所述光纤接触；

多个所述探测柱内形成有轴向贯通的通道，所述通道内设置有线缆，所述线缆连接至所述电路板；

所述栅栏主体上还设置有下防拆板，所述下防拆板遮蔽所述探测柱的下端；

光纤栅栏探测系统还包括：

加速度传感器组，其包括若干加速度传感器，若干所述加速度传感器分别设置在相邻的若干所述探测柱的所述通道内，若干所述加速度传感器实时获取加速度信号，并输入神经网络预测模型，输出入侵概率值；

无人机，其与所述加速度传感器组对应，所述无人机内存储有所述加速度传感器组的位置信息；

其中，当所述入侵概率值不大于设定阈值，则使所述无人机飞行至预定位置获取加速度传感器组附近的图像，并识别所述图像，若所述图像内包括预定对象，则发出报警信号，当所述入侵概率值大于设定阈值，发出报警信号；

所述神经网络预测模型以历史加速度信号为输入数据，以入侵概率值为输出数据，训练得到，所述入侵概率值根据历史入侵信息确定。

2.如权利要求1所述的光纤栅栏探测系统，其特征在于，所述传力机构包括：

光纤座，其设置在所述受压板上，所述光纤座上表面形成有容纳槽，所述光纤沿着所述容纳槽布置，所述容纳槽底部设置有第一螺孔；

光纤夹，其设置在所述容纳槽内，并与所述光纤接触，所述光纤夹上与所述第一螺孔对应的位置设置有固定孔；

传力杆，其表面设置有螺纹，所述传力杆上端与所述探测杆接触，所述传力杆的下端穿过所述固定孔，并与所述第一螺孔螺纹连接，所述传力杆侧壁还设置有抵压件，用于在所述传力杆与所述第一螺孔螺纹连接时，抵压所述光纤夹。

3.如权利要求2所述的光纤栅栏探测系统，其特征在于，所述抵压件中部开设有第二螺孔，所述抵压件通过所述第二螺孔与所述传力杆螺纹连接。

4.如权利要求2所述的光纤栅栏探测系统，其特征在于，所述传力杆上端形成卡槽，以承接所述探测杆。

5.如权利要求1所述的光纤栅栏探测系统，其特征在于，所述受压板呈两边高中间低的凹形，所述受压板上还设置有上防拆板，所述上防拆板与所述受压板围成以容置空间，以容纳所述光纤、所述传力机构、所述探测杆以及所述探测柱的上端。

6.光纤栅栏探测方法，其特征在于，使用权利要求1～5任一所述的光纤栅栏探测系统进行探测。

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