CN2340032Y - 激光网络监视报警装置 - Google Patents

Abstract

一种由激光发射器、激光发生器、光束转折器、激光接收器和激光监视报警器组成的激光网络监视报警装置,是以可见光波长激光器、光束转折器和高灵敏度接收器来建立长距离防护线网、对闯入的人和物进行监视,遇光束遮断时便自动报警。由于采用连续光调试和脉冲光监视二种状态转换工作,因而同时具有调试检测方便、隐蔽和保密性强的特点,尤其适于长距率、大范围重要地域的线束或网络防盗、警戒和监控。

Description

激光网络监视报警装置

本实用新型为适用于建立隐蔽的长距离防护线或大范围防护网络的激光网络监视报警装置，属于激光线束探测报警技术领域。

目前，国内外采用较多的监视报警器，是通过电视摄像或红外热释电传感器来完成，采用多只传感器与计算机联网的办法，形成监控系统对各局部小面积场点实施监视，但是无论从技术上还是经济上考虑它们都不可能进行连续设置，因而不能形成闭路监控。在线束探测方式中采用的红外线光电开关传感器，因红外线管发光功率小，接收器灵敏度低，直线有效监视距离仅为10米左右，既使采用大功率红外器件，但因光束不可见又使较长距离传输或光束转折后的调试检测工作十分困难。采用静电感应线和绊线等明线方式，隐蔽性差，铺设环境也受到明显限制。

本实用新型的目的是提供一种光发射功率大，接收灵敏度高，便于调试和检测，隐蔽和保密性好，可实现光束转折并适于长距离、大范围应用的激光网络监视报警装置。

本实用新型的目的是这样实现的。

本实用新型由激光发射器，激光发生器、光束转折器、激光接收器、激光监视报警器组成。

激光发射器的前筒体和后筒体相互螺接，并可绕轴线相对转动，将负透镜置于后筒体后端，正透镜通过前盖固定在前筒体的前端，上述部件组成一光学准直筒。激光器体螺接在后筒体尾端，后盖扣压在激光器体的后端，其中间孔用以穿过激光电源的信号输出引线。半导体激光器由前后各四只调整螺钉固定在激光器体的内中部，其设置状态由螺钉进行调整，以保证激光束与光学准直筒基本同轴。转动前、后筒体以改变正负透镜的间距，从而使激光束聚焦在前方预定位置。光学准直筒用螺钉与竖直角调整柄上端相连接，竖直角调整柄下端插装在升降杆上部的开口内，并用调整手轮相连接，操作手轮即可调整准直筒的俯仰角度，升降杆插装在底座竖直套管内并用螺钉相连接，操作螺钉便可调整光学准直筒的平面角度和它的垂直位置，通过上述各部件的连接将光学准直筒体固定在底座上，底座设在预定位置。

激光发生器由可见光半导体激光器、调制脉冲发生器和功率驱动器组成。可见光半导体激光器用四只螺钉固定在激光器体的内中部，调制脉冲发生器与功率驱动器电连接，功率驱动器通过电信号输出线与可见光半导体激光器相连接，调制脉冲发生器产生出一定频率的方波电信号，经功率驱动器放大后输出，用以激励半导体激光器(LD)发出同样频率的强度调制光束，其输出波长为540至780nm。当转换调制脉冲发生器的工作状态时，则发出功率稳定的连续波光束。光束调制频率由连续到105Hz，幅度和占空比可调。

激光接收器的聚光筒前体与聚光筒后体相互连接成聚光筒体，正透镜和滤光片用聚光筒前盖固定在筒体前端，硅光电池通过胶木板和“O”型胶圈固定在聚光筒体后部并用后盖罩住，传送电信号的引线穿过后盖中间孔与硅光电池相连接。聚光筒体用螺钉连接在筒体竖直角调整柄上端，竖直角调整柄下端插装在升降杆上端的开口内，并用调整手轮相连接，操作手轮的松紧即可调整聚光筒体的俯仰角度，升降杆下端插装在底座的竖直套管内并用螺钉相连接，操作螺钉便可调整聚光筒体的升降和它的水平角度，底座设置在预定的安放位置。

光束转折器的转折器筒体上开有一个入射窗口和一个出射窗口，防护玻璃用压圈固定在入射窗口外侧，转折器筒体套装在底座上，其顶端扣装一防水压盖，具有方向可调的反射镜或棱镜设置于转折器筒体内，这样构成的光束转折器，通过底座安装在防护设计需要的建筑物上。激光束由入射窗口射入，经反射镜将激光束转折出需要的角度，再由出射窗口射出，传输到激光接收器后，光束通过正透镜和滤光片照射到硅光电池上，电信号通过引线输入给监视报警器。

本实用新型有如下优点：

1.激光器发射功率大，而且方向性好，远距离传输衰耗小。2.连续光速可见，便于调试和检测。3.脉冲调制光变暗隐蔽，工作时保密性好。4.配以合理的光学反射或折射装置，可使光束转折或交叉，便于按防护线或防护网络实际需要布设。5.接收电路灵敏度高，有利于远距离接收报警信号。

下面结合附图以实施例对本实用新型加以详细说明。

图1为本实用新型的激光发射器示意图；

图2为本实用新型的激光接收器示意图；

图3为本实用新型的激光发生器框图；

图4为本实用新型的激光束转折器示意图；

图5为本实用新型的激光监视报警器电路原理图。

激光发射器的前筒体5和后筒体6相互螺接，并可绕其轴线相对转动以调整正负透镜之间距，将负透镜4置于后筒体6末端内部，正透镜3通过前盖9固定在前筒体5的前端，上述部件组成一光学准直筒，激光器体2螺接在后筒体6的尾端，后盖8扣压在激光器体2的后端，其中间孔用以固定激光电源的信号输出引线，半导体激光器(LD)1用前后均匀分布的四只螺钉7固定在激光器体2的内中部，其设置状态由螺钉7进行调整，以保证所发生的激光束与光学准直筒基本同轴，光学准直筒用螺钉15与竖直角调整柄14相连接，竖直角调整柄14插装在升降杆10的上端，并用调整手轮13相连接，升降杆10插装在底座11的竖直套管内并用螺钉12相连接，激光发射器通过底座11安装在预定位置。

激光发生器由可见光半导体激光器1、连续和调制两种输出的调制脉冲发生器和功率驱动器组成；可见光半导体激光器1用前后各四只螺钉7固定在激光器体2的内中部，调制脉冲发生器与功率驱动器电连接，功率驱动器通过电信号输出线与可见光半导体激光器1相连接。

激光接收器的聚光筒前体21与聚光筒后体20相连接构成聚光筒体，正透镜2 3和滤光片28用聚光筒前盖22固定在筒体前端，硅光电池16用胶木板17和“O”型胶圈18固定在聚光筒体后部并用后盖罩住，传送电信号的引线穿过后盖中间孔与硅光电池16相接。聚光筒体用螺钉30与筒体竖直角调整柄29相连接，筒体竖直角调整柄29下端插装在升降杆25上端的开口内，并用调整手轮24相连接，操作手轮24的松紧即可调整聚光筒体的俯仰角，升降杆25的下端插装在底座27的竖直套管内并用螺钉26相连接，操作螺钉松紧便可调整聚光筒体的平面角度及其垂直高度，整体激光接收器通过底座27安装在设定位置。

激光光束转折器的筒体34上开有一个光束入射窗口37和一个出射窗口33，防护玻璃39用压圈38固定在入射窗口37外侧，筒体34套装在底座35上，其顶端扣装一防水压盖31，具有方向可调的反射镜或棱镜36置于转折器筒体中，这样构成的光束转折器，通过底座35安装在防护设计需要的建筑物上。激光束由入射窗口37射入，经反射镜36转折出需要的角度从出射窗口33射出传输到激光接收器，光束穿过正透镜23和滤光片28照射到硅光电池16上，硅光电池16产生的电信号经电信号引线输入给监视报警器。

激光监视报警器中，硅光电池16接收激光并转换出电信号，再输入到由电阻R₁至R₅、电容C₁、C₂及运算放大器IC₁组成的单级放大带通滤波器，以提高抗干扰能力。当电阻R₁＝R₂＝R₃＝R，电容C₁＝C₂＝C时，其带通滤波器中心频率 $f_0=\frac{1}{\sqrt{2}\mathrm{\πRC}},$ 电路的谐振Q值由电阻R₄和R₅决定，满足下式 $Q=\frac{\sqrt{2}{R}_5}{4R_5-R_4}.$ 该信号再经施密特电路F₅整形，然后经运算放大器IC₂高倍放大，再经二只反相器F₁、F₂送到IC₃单稳态触发器构成的展宽电路进行鉴别。当脉冲调制光频率为f时，调节外接元件电阻R₇和电容C₄，使IC₃展宽脉冲宽度t_W(t_W≈ 0.69R₇·C₄)大于l/f而小于2/f。此时，如果光信号未被遮断，由IC₃输出并经F₃反相后的信号为“1”电位，反之信号为“0”电位。此时由与非门YF₁和YF₂组成的R-S触发器记忆报警，指示灯LED亮，压电蜂鸣器HTD发出音响，并由K_SC端子输出控制信号，由此完成监视、报警、控制功能。当手动接钮AN时，本装置重新恢复监视工作装态。

本装置供电部分由交流降压、整流、稳压后的直流电源以及日常处于浮充电状态下的蓄电瓶组成，当交流电源停电时，蓄电瓶由电路控制自动进入供电状态，以保证完全不间断工作。

Claims (4)

1.由激光发射器、激光发生器、光束转折器、激光接收器和激光监视报警器组成的激光网络监视报警装置，其特征在于：激光发射器的前筒体和后筒体相互螺接，并可绕轴线相对转动，负透镜置于后筒体后端，正透镜用前盖固定在前筒体的前端，上述部件共同构成一光学准直筒，后盖扣压在激光器体的后端，其中间孔用以穿过激光电源的信号输出引线，激光器体螺接在光学准直筒后端，半导体激光器用调整螺钉固定在激光器体的内中部，光学准直筒用螺钉与竖直角调整柄顶头相连接，调整柄尾端插装在升降杆顶端的开口内并用调整手轮相连接，升降杆插装在底座的竖直套管内并用螺钉相连接，激光发射器通过底座设置在预定位置。

2.根据权利要求1所述的激光网络监视报警装置，其特征在于：激光接收器的聚光筒前体与聚光筒后体相互连接成聚光筒体，正透镜和滤光片用聚光筒前盖固定在筒体前端，硅光电池用胶木和“O”型胶圈固定在聚光筒体后部并用后盖罩住，传送电信号的引线穿过后盖中孔与硅光电池相接，聚光筒体用螺钉与筒体竖直角调整柄顶端相连接，竖直角调整柄下端插装在升降杆顶端的开口内，并用调整手轮相连接，升降杆下端插装在底座的竖直套管内并用螺钉相连接，激光接收器通过底座设置在预定的安放位置。

3.根据权利要求1所述的激光网络监视报警装置，其特征在于：光束转折器的筒体上开有一个入射窗口和一个出射窗口，防护玻璃用压圈固定在入射窗口外侧，具有方向可调的反射镜或棱镜设置在转折器筒体内，转折器筒体套装在底座上，其顶端扣装一防水压盖，光束转折器通过底座安装在防护设计需要的建筑物上。

4.根据权利要求1所述的激光网络监视报警装置，其特征在于；激光发生器由可见光半导体激光器、连续和调制两种输出的调制脉冲发生器和功率驱动器组成，调制脉冲发生器与功率驱动器电连接，功率驱动器通过电信号输出线与可见光半导体激光器相连接，可见光半导体激光器的输出波长为540至780nm。

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