CN204463337U - 互射式红外光栅探测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种互射式红外光栅探测系统，包括两个监测器，一个作为主监测器，另一个作为从监测器，两个监测器均包括至少一个红外发射单元以及数量与红外发射单元相同的至少一个红外接收单元，且红外发射单元和红外接收单元间隔交错设置在对应的电路板上，一个监测器中的红外发射单元与另一个监测器中的红外接收单元保持一一对应的发射接收关系，红外发射单元包括平凸透镜；红外接收单元包括菲涅尔透镜，采用平凸透镜和菲涅尔透镜的组合，可传递接收更多的红外光；主监测器还包括设置在电路板上的报警模块，报警模块用于在任意两束相邻的红外光同时被阻挡时进行报警，因而大大降低太阳光直射所造成的误报，误报率降低，抗干扰能力更强。

Description

互射式红外光栅探测系统

技术领域

本实用新型涉及安防装置领域，更具体地说，涉及一种互射式红外光栅探测系统。

背景技术

市面上常用的红外对射探测器或者红外栅栏探测器都是基于单向发射/单向接收的基本原理，整套产品分为发射端和接收端两部分，发射端一般有若干个红外发射单元，负责单向发射红外光束，接收端一般也有若干个红外接收单元，负责单向接收红外光束。当发射端和接收端之间的红外光束被遮挡，接收端控制输出报警信号。在接收端一般有AGC增益控制电路，门阀控制电路等，能大部分解决因恶劣天气如大雾，暴雨等引起的有效信号衰减而造成的误报，但依然存在如下缺陷：目前的红外对射探测器，主要依靠遮光罩和高成本、高性能的滤光聚焦镜片以及一些抗干扰电路来消除强光的干扰，但是却不能完全消除太阳光直射所造成的误报和漏报。具体原因如下：红外对射探测器一般使用1550nm、1310nm、940nm、880nm、850nm或650nm中心波长的红外发射管。这几种管发射的红外光，波长都位于太阳光的光谱范围。这些红外发射管发射出的红外光强度是不能和太阳光强相比的，当太阳和红外发射器发射出的红外光同时照射到红外对射探测器接收端时，红外接收头因太阳光中同光谱的干扰，造成红外接收头处于电饱和状态，从而失去了识别红外光信号的能力，造成误报和漏报。

因此，红外对射探测器这种单向发射/单向接收的结构，无论怎么安装，接收端必然会受到太阳光的干扰，要么是朝阳，要么是夕阳，当遮光罩不能有效遮挡太阳光的直射时，红外接收头必然会电饱和而失效。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述抗干扰能力差、报警信息容易出现误报和漏报的缺陷，提供一种误报率大幅降低、抗干扰能力更强的互射式红外光栅探测系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种互射式红外光栅探测系统，包括相向设置且通信连接的两个监测器，其中，一个监测器作为主监测器，另一个监测器作为从监测器设置于待监控区域；

两个监测器均包括：柱形的且设置有供红外光透过的透光窗的外壳、沿所述外壳的纵向设置在外壳内的电路板、至少一个用于发射红外光的红外发射单元以及数量与所述红外发射单元相同的至少一个用于接收红外光的红外接收单元，且每个监测器中的红外发射单元和红外接收单元间隔交错设置在对应的所述电路板上，一个监测器中的红外发射单元与另一个监测器中的红外接收单元保持一一对应的发射接收关系，且任意相邻的两束光线相互平行；

其中，所述红外发射单元包括固定在电路板上的红外发射头和第一镜片支架，红外发射头设置在所述第一镜片支架内部，所述第一镜片支架上固定有正对所述红外发射头的平凸透镜；所述红外接收单元包括固定在电路板上的红外接收头和第二镜片支架，所述红外接收头设置在所述第二镜片支架内部，所述第二镜片支架上固定有正对所述红外接收头的菲涅尔透镜；

所述主监测器还包括设置在所述电路板上的报警模块，所述报警模块用于在任意两束相邻的红外光同时被阻挡时进行报警。

在本实用新型所述的互射式红外光栅探测系统中，每个监测器中的红外发射单元为多个，同一个监测器中的相邻的红外发射单元和红外接收单元之间的间距相等。

在本实用新型所述的互射式红外光栅探测系统中，同一个监测器中的相邻的红外发射单元和红外接收单元之间的间距为80-160mm。

在本实用新型所述的互射式红外光栅探测系统中，所述电路板包括沿所述外壳纵向依次顺序连接的控制电路板以及至少一个扩展电路板，所述控制电路板上设置有主控模块、功率调节模块、红外发射单元和红外接收单元，主监测器中的控制电路板上还设置有与所述主控模块连接的所述报警模块，每个扩展电路板上分别固定与所述主控模块电连接的一个红外发射单元和一个红外接收单元。

在本实用新型所述的互射式红外光栅探测系统中，所述电路板还包括与扩展电路板数量对应的至少一个连接电路板，相邻的两个扩展电路板通过连接电路板可拆卸连接，控制电路板与相邻的扩展电路板之间通过连接电路板可拆卸连接。

在本实用新型所述的互射式红外光栅探测系统中，所述电路板还包括设置在外壳内与控制电路板连接的接线电路板，所述接线电路板上设置有指示LED、防拆开关、蜂鸣器、接线端子。

在本实用新型所述的互射式红外光栅探测系统中，所述主监测器和从监测器中的接线电路板通过同步线连接，或者所述主监测器和从监测器中的接线电路板上分别设置有进行无线通信的无线模块。

在本实用新型所述的互射式红外光栅探测系统中，所述第一镜片支架和第二镜片支架均由不透光材料制成。

在本实用新型所述的互射式红外光栅探测系统中，红外发射单元内包括中心波长为1550nm、1310nm、940nm、880nm、850nm或650nm的红外发射管。

实施本实用新型的互射式红外光栅探测系统，具有以下有益效果：本实用新型中在两个监测器包括间隔交错设置的至少一个红外发射单元和至少一个红外接收单元，一个监测器中的红外发射单元与另一个监测器中的红外接收单元保持一一对应的发射接收关系，且任意相邻的两束光线相互平行，只有在这两束光线均被遮挡时才启动报警，因而大大降低太阳光直射所造成的误报，而且可以尽量减小微小生物闯入带监测区域所导致的误报，系统的误报率降低，抗干扰能力更强；而且，采用平凸透镜和菲涅尔透镜的组合，可传递接收更多的红外光；进一步的，采用扩展电路板实现红外发射单元按需扩充，利用连接电路板更便于扩展电路板可拆卸安装，最终实现更大范围的监控。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型互射式红外光栅探测系统的硬件布局结构示意图；

图2是本实用新型互射式红外光栅探测系统中的监测器的立体图；

图3是图2的局部透视图；

图4是本实用新型互射式红外光栅探测系统中的一个红外发射单元和一个红外接收单元的工作原理示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

参考图1，本实用新型的互射式红外光栅探测系统，包括相向设置且通信连接的两个监测器，其中，一个监测器作为主监测器A，另一个监测器作为从监测器B设置于待监控区域。由于主监测器A和从监测器B之间建立了通信连接，因此可以完成时序同步和数据同步，协同完成监测工作。此处的通信连接，可用电线线缆连接，也可以用无线的方式。

参考图2、3，结合图1，两个监测器均包括：柱形的且设置有供红外光透过的条形透光窗51的外壳5、沿所述外壳5的纵向设置在外壳5内的电路板30、至少一个用于发射红外光的红外发射单元10以及数量与所述红外发射单元10相同的至少一个用于接收红外光的红外接收单元20。且每个监测器中的红外发射单元10和红外接收单元20间隔交错设置在对应的所述电路板30上，一个监测器中的红外发射单元10与另一个监测器中的红外接收单元20保持一一对应的发射接收关系，且任意相邻的两束光线相互平行；所述主监测器A还包括设置在所述电路板30上的报警模块313，所述报警模块313用于在任意两束相邻的红外光同时被阻挡时进行报警。

由于本实用新型中任意相邻的两束光线相互平行，只有在这两束光线均被遮挡时才启动报警，因而大大降低太阳光直射所造成的误报，而且可以尽量减小微小生物闯入带监测区域所导致的误报，系统的误报率降低，抗干扰能力更强。

本实施例中，每个监测器中的红外发射单元10为多个，同一个监测器中的相邻的红外发射单元10和红外接收单元20之间的间距相等。优选的，同一个监测器中的相邻的红外发射单元10和红外接收单元20之间的间距为80-160mm，也就是说两束红外光之间间隔80-160mm，因此一般的小动物如蝙蝠、小鸟以及掉落的树叶等都不会同时遮挡住相邻的两个红外光束，就不会造成报警，进一步降低误报率。

参考图2和图3，本实施例中外壳5呈中空的柱形结构，当然，外壳5的具体形状并不做限制，只要能帮助固定电路板30即可。多个红外发射单元10和红外接收单元20固定在所述电路板30上且沿所述外壳5的纵向依次间隔直线排列，所述外壳5上设置有供红外发射单元10发出的红外光透过、以及供红外接收单元20接收的红外光透过的条形透光窗51，该条形透光窗51可以是由透光材料制成的区域块，也可以是直接在外壳5上开设的条形通孔，只要能实现红外光的透射即可。

参考图4，所述红外接收单元20包括红外接收头201和第二镜片支架202，所述红外发射单元10包括红外发射头101和第一镜片支架102。红外接收头201和红外发射头101是本领域常用器件，此处不再赘述，第二镜片支架202和第一镜片支架102为底部开放的立方柱体形状，第二镜片支架202和第一镜片支架102开放的一端固定在对应的电路板30上，所述红外接收头201也固定在电路板30上且位于所述第二镜片支架202内部，所述红外发射头101也固定在电路板30上且位于所述第一镜片支架102内部，且第二镜片支架202的与开放的底部相对的顶部嵌设固定有正对所述红外接收头201的菲涅尔透镜203，同理，第一镜片支架102上固定有正对所述红外发射头101的平凸透镜103。采用平凸透镜和菲涅尔透镜的组合，可传递接收更多的红外光。

进一步的，所述第一镜片支架102和第二镜片支架202均由不透光材料制成。因此，阳光非直射时，可以遮挡住阳光。

进一步的，红外发射单元10和红外接收单元20还可以根据监控需求扩充为多个。继续参考图1，所述电路板30具体包括：沿所述外壳5纵向依次顺序连接的控制电路板31以及至少一个扩展电路板32，所述控制电路板31上设置有主控模块311、功率调节模块312、红外发射单元10和红外接收单元20，作为主监测器A中的控制电路板31上还设置有与所述主控模块311连接的所述报警模块313，每个扩展电路板32上分别固定一个与所述主控模块311电连接的一个红外发射单元10和一个红外接收单元20，可以看到，控制电路板31以及扩展电路板32上的红外发射单元10和红外接收单元20的排列在主机监测器A和从机监测器B中是颠倒的。

优选的，为便于扩展，所述电路板30还包括与扩展电路板32数量对应的至少一个连接电路板34，相邻的两个扩展电路板32通过连接电路板34可拆卸连接，控制电路板31与相邻的扩展电路板32之间通过连接电路板34可拆卸连接。可拆卸连接的方式可以是插接、卡扣连接等，在此并不做限制。采用扩展电路板实现红外发射单元按需扩充，利用连接电路板更便于扩展电路板可拆卸安装，最终实现更大范围的监控。

另外，所述电路板30还包括设置在外壳5内与控制电路板31连接的接线电路板33，所述接线电路板33上设置有指示LED331、防拆开关332、蜂鸣器333、接线端子334。

主控模块311的工作原理为分时扫描协同合作方式，可以基于MCU实现。进一步的，本实施例中两个监测器中的接线电路板33通过同步线连接实现通信，当然也可以在每个接线电路板33上设置无线模块进行无线通信，实现时序同步和数据同步。

另外，报警模块313的输出信号可以是：继电器的开关信号，电平信号，编码信号，声光信号，无线信号中的一种或者几种。

优选的，红外发射单元10发射红外光束的间隔时间可以改变，也就是说改变发射的频率，达到多对红外光栅安装时减少相互之间的干扰，例如发射频率可以选择：2个频率，4个频率，8个频率或更多。

综上所述，本实用新型中在两个监测器包括间隔交错设置的至少一个红外发射单元和红外接收单元，一个监测器中的红外发射单元与另一个监测器中的红外接收单元保持一一对应的发射接收关系，且任意相邻的两束光线相互平行，只有在这两束光线均被遮挡时才启动报警，因而大大降低太阳光直射所造成的误报，而且可以尽量减小微小生物闯入带监测区域所导致的误报，系统的误报率降低，抗干扰能力更强；而且，采用平凸透镜和菲涅尔透镜的组合，可传递接收更多的红外光；进一步的，采用扩展电路板实现红外发射单元按需扩充，利用连接电路板更便于扩展电路板可拆卸安装，最终实现更大范围的监控。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (7)

1.一种互射式红外光栅探测系统，其特征在于，包括相向设置且通信连接的两个监测器，其中，一个监测器作为主监测器(A)，另一个监测器作为从监测器(B)设置于待监控区域；

两个监测器均包括：柱形的且设置有供红外光透过的透光窗(51)的外壳(5)、沿所述外壳(5)的纵向设置在外壳(5)内的电路板(30)、至少一个用于发射红外光的红外发射单元(10)以及数量与所述红外发射单元(10)相同的至少一个用于接收红外光的红外接收单元(20)，且每个监测器中的红外发射单元(10)和红外接收单元(20)间隔交错设置在对应的所述电路板(30)上，一个监测器中的红外发射单元(10)与另一个监测器中的红外接收单元(20)保持一一对应的发射接收关系，且任意相邻的两束光线相互平行；

其中，所述红外发射单元(10)包括固定在电路板(30)上的红外发射头(101)和第一镜片支架(102)，红外发射头(101)设置在所述第一镜片支架(102)内部，所述第一镜片支架(102)上固定有正对所述红外发射头(101)的平凸透镜(103)；所述红外接收单元(20)包括固定在电路板(30)上的红外接收头(201)和第二镜片支架(202)，所述红外接收头(201)设置在所述第二镜片支架(202)内部，所述第二镜片支架(202)上固定有正对所述红外接收头(201)的菲涅尔透镜(203)；

所述主监测器(A)还包括设置在所述电路板(30)上的报警模块(313)，所述报警模块(313)用于在任意两束相邻的红外光同时被阻挡时进行报警。

2.根据权利要求1所述的互射式红外光栅探测系统，其特征在于，同一个监测器中的相邻的红外发射单元(10)和红外接收单元(20)之间的间距为80-160mm。

3.根据权利要求1所述的互射式红外光栅探测系统，其特征在于，所述电路板(30)包括沿所述外壳(5)纵向依次顺序连接的控制电路板(31)以及至少一个扩展电路板(32)，所述控制电路板(31)上设置有主控模块(311)、功率调节模块(312)、一个红外发射单元(10)和一个红外接收单元(20)，主监测器(A)中的控制电路板(31)上还设置有与所述主控模块(311)连接的所述报警模块(313)，每个扩展电路板(32)上分别固定与所述主控模块(311)电连接的一个红外发射单元(10)和一个红外接收单元(20)。

4.根据权利要求3所述的互射式红外光栅探测系统，其特征在于，所述电路板(30)还包括与扩展电路板(32)数量对应的至少一个连接电路板(34)，相邻的两个扩展电路板(32)通过连接电路板(34)可拆卸连接，控制电路板(31)与相邻的扩展电路板(32)之间通过连接电路板(34)可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的互射式红外光栅探测系统，其特征在于，所述电路板(30)还包括设置在外壳(5)内与控制电路板(31)连接的接线电路板(33)，所述接线电路板(33)上设置有指示LED(331)、防拆开关(332)、蜂鸣器(333)、接线端子(334)。

6.根据权利要求5所述的互射式红外光栅探测系统，其特征在于，两个监测器中的接线电路板(33)通过同步线连接，或者两个监测器中的接线电路板(33)上分别设置有进行无线通信的无线模块。

7.根据权利要求1所述的互射式红外光栅探测系统，其特征在于，红外发射单元(10)内包括中心波长为1550nm、1310nm、940nm、880nm、850nm或650nm的红外发射管。