CN201307318Y - 光纤传感式无源远程报警探测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种光纤传感式无源远程报警探测系统。它包括光纤回路和电气回路，所述光纤回路中设有光发射单元和光接收单元，所述光发射单元和光接收单元之间连接光纤，所述电气回路中设有波形振荡发生模块、电平转换模块和报警输出模块，所述波形振荡发生模块与光发射单元采用电气连接，所述光接收单元与电平转换模块采用电气连接，所述电平转换模块与报警输出模块采用电气连接。本实用新型采用光纤作为传感器和传输介质，可以实现远程无源防盗防破坏监控报警，可以用于对排灌电力设备的远程无源防盗监控以及对重要文物遗迹的地面地下设施远程的无源的隐蔽的防盗监控保护等。本实用新型电路简单，成本也较低，有较大的市场推广潜力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种报警探测系统。
背景技术
市面上的普通报警探测系统往往需要长期与电路相连，取电的难易直接影响了防盗的效果，因此，对重要的室内外对象进行远程无源的防盗保护、对重要对象的建筑的墙体、地面以及屋顶的防破坏开挖保护以及重要对象的玻璃防破碎保护成为一个难题。比如对于一些大型排灌电力设备来说，由于位置偏僻，旱季不通电，不法分子在旱季偷盗比较容易得手；又比如对于一些重要的暂不发掘的文物遗迹的地面以及地下隐蔽和远程防盗保护也很困难。而且普通的报警探测器隐蔽性不高，很容易被犯罪分子发现而绕过或损坏。
目前市面上也还没有比较成熟和实用的墙体破碎入侵远程报警器，而目前市面上的玻璃破碎入侵报警探测器，成本高，还容易误报警，管理起来比较困难。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种成本低、使用方便的光纤传感式无源远程报警探测系统。为此，本实用新型采用以下技术方案：
它包括光纤回路和电气回路，所述光纤回路中设有光发射单元和光接收单元，所述光发射单元和光接收单元之间连接光纤，所述电气回路中设有波形振荡发生模块、电平转换模块和报警输出模块，所述波形振荡发生模块与光发射单元采用电气连接，所述光接收单元与电平转换模块采用电气连接，所述电平转换模块与报警输出模块采用电气连接。
通过以上技术方案，本实用新型采用光纤作为传感器和传输介质，可以实现远程无源防盗防破坏监控报警，可以用于对排灌电力设备的远程无源防盗监控以及对重要文物遗迹的的地面地下设施远程的无源的隐蔽的防盗监控保护；可以用于对重要建筑的墙体防破坏报警或对玻璃门窗的破碎报警等；还可以用于一些贵重物品和对象，如文物的玻璃外壳、暂不发掘的遗迹地的防破坏监控报警。此外由于光纤探测没有电火花，本实用新型还适合用于高火险场合的远程报警探测。本实用新型电路简单，成本也较低，有较大的市场推广潜力。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的原理框图。
图2为本实用新型图1所示实施例的电路原理图。
图3为本实用新型图1所示实施例用于电力变压器远程防盗报警的应用示意图。
图4为本实用新型图1所示实施例用于地下文物遗迹远程防盗保护的应用示意图。
具体实施方式
实施例1
参照图1。本实用新型包括光纤回路和电气回路，所述光纤回路中设有光发射单元和光接收单元，所述光发射单元和光接收单元之间连接光纤，所述电气回路中设有波形振荡发生模块、电平转换模块和报警输出模块，所述波形振荡发生模块与光发射单元采用电气相连，所述光接收单元与电平转换模块采用电气相连接，所述电平转换模块与报警输出模块采用电气连接。报警输出在本实施例中为继电器开关量输出，除此之外，也可以采用电子电路的高低电平方式输出。
光发射单元和光接收单元合为一个光通讯模块，在本实施例中，光通讯模块为1×9光通讯模块。光纤回路上设有信号传输部分1和传感部分2，所述信号传输部分1为设有保护装置的光纤，可以是光缆内的光纤(可以采用铠装光缆或对光缆采取地埋、水泥包封或是其他保护方式)，也可以为设于其他可保护装置内的光纤，在本实施例里采用长距离光缆4。所述传感部分为单根紧套光纤或裸光纤，亦或构成网状的紧套光纤或裸光纤。在本实施例中，紧套光纤或裸光纤5设于被保护对象6上。光纤回路上还设有光纤活动连接器3。
波形振荡发生模块(波形振荡器)产生一定频率一定幅度的周期波形(本实施例选用11MHz方波)，并通过耦合电容并联耦合到1×9光通讯模块的光发射单元正向输入端，完成对输出光信号的调制，经过调制的光信号通过一段光纤(可根据实际需要确定距离)的传输回到1×9光通讯模块的光接收单元，此时如果有接收到经过调制的光信号，则1×9光通讯模块的光接收单元的SD端口电平可达到4.4V，经电平转换电路匹配后，使继电器吸合，如果这时光纤被弄断，则SD端口电平可达到3.4V，经电平转换电路匹配后，使继电器断开，发出开关报警量。SD端口输出的电平要与后面的继电器输出电路相匹配，电平转换电路就是必须的，其电路形式并不唯一，采用电压比较器集成电路也同样可以达到目的，只是形式和成本略有差异而已。
本实施例中，方波振荡只要能产生大于300KHz的频率就可以，它是为接收模块准确判断信号的有无提供参考的。光通讯模块是光纤通讯收发端光电转换器和电路控制器的组合，其作用是实现光/电信号的转换，本实施例采用1×9光通讯模块主要是从使用方便和成本较低的角度考虑，如采用其他形式的光模块，只要能达到同样效果也是可以的。
本实施例的波形振荡发生模块、光通讯模块、电平转换模块和报警输出模块等部分可以集中安装在一块线路板上，光纤回路中的信号传输部分和传感部分则可以根据实际需要进行设置，如长距离的，信号传输部分要采用有保护装置的光纤，如光缆，必要时还可以对光缆采取铠装，地埋、水泥包封等措施进行保护，当距离比较长时，可以使用光缆续接盒；传感部分则要根据被保护对象的多样性进行具体设置，如将裸光纤预埋在被保护对象的地下、墙体中，嵌入被保护对象的玻璃罩中，或是编织成网状包围在被保护对象的外面等。
下面对本实施例的电路做详细介绍。参照图2。图中包括波形振荡发生模块、光通讯模块及附属电路、电平转换模块和报警模块四个部分，其中波形振荡发生模块、电平转换模块和报警模块用虚线框出。Y1、R1、R2、C1以及74LS04中的3个非门电路构成一个有晶振的稳频多谐波振荡器，其作用是产生一个方波信号(本例选用11MHz，采用其他方式只要能产生300kHz以上周期波形的电路就可以)，用以保证整个探测器的稳定工作，如没有此电路，则本探测器的误报率会升高，无源传输距离会下降，方波信号由C2并联耦合到1×9光通讯模块的第8脚正向输入端。电容C4、C5、C6、C7、C8、C9与电感L1、L2共同组成1×9光通讯模块的光发射单元和光接收单元的电源滤波电路，R3、R4、R5、R6、C3构成光发射单元输入端电平匹配网络，R7、R8、R9、R11、R12、R13构成光接收单元的数据输出端、信号判别输出SD端电平匹配网络；由于信号判别输出电平与报警输出电路输入电平还有较大差距，因此还必须设置判别信号电平转换电路，由R10、D1、R14、R15、T1和74LS04中第4个非门组成，它可将3.4V转换为接近零电位的低电平，将4.4V转换为接近电源电位的高电平，报警输出电路由R16、T2、D2、R17、K和D3组成。1×9光通讯模块是原来专用于光纤收发器的，这里完全是移植使用(通过其他方式如分立器件组成的模块也可实现)，而且在本例中主要使用的是第4脚——SD端口，通过判别光信号的有无来产生报警信号。在具体实施中这种1×9光通讯模块不仅有单模(可用于长距离)还有多模(可用于2-5公里)之分，还有功率大小之分(根据功率大小可分别实现2-100公里不同距离远程无源报警和传输)。
本实用新型可以实现2-100kM(取决于内部光模块的模式和发射功率的大小)的远程无源防盗防破坏监控报警，它的特征和优势有：
①利用光纤本身纤细脆弱、布设后可以做到难以被发现，破坏后又不易被恢复的特点，将裸光纤预埋在被保护对象，如地下、玻璃门窗以及墙体中等需要保护的对象上，利用光纤本身隐蔽性和容易被破坏特性，利用一部分裸光纤或紧套光纤组成线状或网状结构做报警传感器；
②利用半导体激光器发射出的激光在光纤里传输损耗很小、不易受到外界干扰的特点来实现报警信号远程传输；
③由于光纤同时还具有在布防工作状态下难以被旁路的特点，为方便使用可在一些特殊位置设置一些活动光纤连接器，以便人员进出和设备维护，即使被不法分子发现在主机设防状态下也比较难破解。
图3为本实施例用于电力变压器远程防盗报警的应用示意图。图中包括报警探测器21(本实用新型)、长距离光缆22、光缆续接盒23、光纤活动连接器24、使用的时候，将0.9mm紧套光纤或0.25mm裸光纤25缠绕于被保护设备26上，当紧套光纤或裸光纤25被破坏时，报警探测器21内的报警输出模块会发出警报，可以起到报警作用。
图4为本实施例用于地下文物遗迹远程防盗保护的应用示意图。图中包括报警探测器31(本实用新型)、长距离架空光缆32(条件允许可采取全程地埋光缆)、地埋光缆33、光缆续接盒34、光纤活动连接器35，使用的时候，将0.9mm紧套光纤或0.25mm裸光纤36(线阵状或网状结构)设于被保护地下文物遗迹37上。当紧套光纤或裸光纤36被破坏时，报警探测器31内的报警输出模块会发出警报，可以起到报警作用。
Claims (2)
1、光纤传感式无源远程报警探测系统，其特征在于它包括光纤回路和电气回路，所述光纤回路中设有光发射单元和光接收单元，所述光发射单元和光接收单元之间采用光纤连接，所述电气回路中设有波形振荡发生模块、电平转换模块和报警输出模块，所述波形振荡发生模块与光发射单元采用电气连接，所述光接收单元与电平转换模块采用电气连接，所述电平转换模块与报警输出模块采用电气连接。
2、如权利要求1所述的光纤传感式无源远程报警探测系统，其特征在于所述光纤回路包括信号传输部分和传感部分，所述信号传输部分为设有保护装置的光纤，所述传感部分为单根紧套光纤或裸光纤，也可以是构成网状的紧套光纤或裸光纤。
Priority Applications (1)
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| CNU2008201672148U CN201307318Y (zh) | 2008-11-10 | 2008-11-10 | 光纤传感式无源远程报警探测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN107251117A (zh) * | 2015-01-14 | 2017-10-13 | Mbda英国有限公司 | 建筑物监控系统 |
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2008
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