CN2534636Y

CN2534636Y - 激光平面监视报警装置

Info

Publication number: CN2534636Y
Application number: CN 02232422
Authority: CN
Inventors: 王启华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-16
Filing date: 2002-04-16
Publication date: 2003-02-05
Anticipated expiration: 2012-04-16

Abstract

一种激光平面监视报警装置，是将两根组合框架相对安装在防护平面两侧，每根框架的底板上按光束设计间距制有部件安装孔，防护外壳与底板相扣装并以螺钉紧固，在框架内侧面板上开有与部件安装孔相对应的通光窗口，激光发射器和激光接收器分别安装在底板的上方或下方安装孔上，其余安装孔上均安装光学反射器，报警器则安装在值班室内。在警戒状态时，激光束通过反射器的往复反射，对防护平面形成一张隐蔽的防护栅，一旦有物体闯入时，光束被遮断，报警器发出报警信号，立刻报警，实现了平面监视报警。

Description

激光平面监视报警装置

技术领域

本实用新型是以多束不可见激光组成防入侵警戒平面的一种激光平面监视报警装置，属于光电平面探测报警技术领域。

背景技术

据调查，国内、外未见生产激光平面报警产品。日本报道开发一种以多对红外线对射探测器等间距平行布设，以形成多支警戒光束的墙式平面报警系统。但它们存在着以下问题：(1)数十支光束需要数十对红外探测器，设备太多，造价太高；(2)光束发散角大，邻近光束易相互干扰；(3)各端点全部连接供电和信号电缆，布线过多；(4)复杂的整体结构使原来的美观环境受到破坏等。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种发射功率大，方向性极好，光束可以数次甚至数十次反射或转折；接收器灵敏度高，无邻近光束相互干扰，隐蔽性好，整体结构和布线非常简洁美观的一种新型激光平面监视报警装置。在防范面积不很大，防护线亘长不很长，重视隐蔽性和环境美观的情况下，该装置更具特色。

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、光学反射器、激光接收器、报警器和适应防范平面形状的组合框架组成。

激光发射器的前筒体和中筒体相互螺接，并可绕轴线相对转动，将负透镜置于中筒体后端，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。激光器体螺接在中筒体尾端，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。半导体激光器由压环固定在激光器体的内部。转动中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垂直角调整柄上端相连接，垂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垂直角度，升降杆插装在底座竖直套管内并用螺钉进行定位，操作螺钉便可调整光学准直筒的水平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。

激光发生器由半导体激光器、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)发出同样频率的调制光束，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5KHz，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的筒体前端，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垂直角调整柄上端，垂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垂直角度，升降杆下端插装在底座的竖直套管内并用螺钉进行定位，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。

光学反射器的结构是这样的：光学反射镜的镜片(或其它光学反射器件)通过压板、螺钉固定在反射镜片底板上，底板上的两个水平转轴分别安装在镜体支架两支臂上端。镜体支架右臂下部安装有垂直方向调整架，调整架悬臂端用微调螺丝与反射镜连接，转动垂直方向微调螺丝可以调整反射镜的垂直角度。镜体支架又通过垂直转轴固定在底盘上，在底盘上安装有水平方向调整架，水平方向调整架上部用水平方向微调螺丝与镜体支架相螺接，转动水平方向微调螺丝可以调整反射镜的水平角度。镜体底座设置在预定的安装位置。

将激光发射器、光学反射器、激光接收器分别安装在组合框架腔体内的预定位置，每套装置一般有两根组合框架，在防范平面的两侧相对放置。每根组合框架由支架底板和防护外壳构成，支架底板上按光束设计间距要求制有部件安装孔，用以固定安装激光发射器、光学反射器或激光接收器等部件。防护外壳与支架底板相扣装，并用螺钉紧固，在框架内侧面板上开有与各部件安装孔相对应的通光窗口，激光发射器和激光接收器分别安装在支架底板的上方或下方部件安装孔上，其余的安装孔上均安装光学反射器，报警器则安装在值班室内。在警戒状态时，激光束按设计间距通过反射器的往复反射，对防护平面形成一张隐蔽的防护栅，一旦有物体闯入时，光束被遮断，发出报警信号，立刻报警，实现了平面监视报警。

本实用新型有如下优点：

(1)激光器发射功率大，方向性极好；(2)配以合理的光学反射或折射装置，可使光束多次反射便于按防护平面实际需要布设。(3)无邻近光束相互干扰，便于调试和检测。(4)整体结构大大简化，布线极少，外形美观。

附图说明

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为本实用新型的光学反射器示意图；

图5为本实用新型各部件布设示意图；

图6为本实用新型的激光监视报警器电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，激光发射器的前筒体5和中简体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置于中筒体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螺接在中筒体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，激光发生器1用压环7固定在激光器体2的内部，光学准直筒用螺钉15与垂直角调整柄14相连接，垂直角调整柄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进行定位，激光发射器通过底座11安装在预定位置。

如图3所示，激光发生器1由半导体激光器LD、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半导体激光器LD相连接。

如图2所示，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23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19罩住，传送电信号的引线穿过后盖19的中间孔与硅光电池16相接。聚光筒体用螺钉30与筒体垂直角调整柄29相连接，筒体垂直角调整柄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垂直角，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水平角度及其垂直高度，整体激光接收器通过底座27安装在设定位置。

如图4所示，光学反射器的反射镜片31通过镜片压板32用压板螺钉33固定在反射镜片底板34上，底板34上的二个对称水平转轴35由转轴压块36分别压装在镜体支架37左右两支臂上端，镜体支架37的右支臂下部通过紧固螺丝45安装有垂直方向调整架38，在垂直方向调整架38的悬臂端用垂直方向微调螺丝39与反射镜相连接，转动微调螺丝39即可调整反射镜31的垂直角度；镜体支架37底部中央又用紧固螺丝40安装在垂直转轴41顶端，垂直转轴41的下端套装在底盘44上，在底盘44右侧装有水平方向调整架43，水平方向调整架43上部用水平方向微调螺丝42与镜体支架37下部相螺接，转动螺丝42即可调整反射镜的水平角度。

如图5所示，将激光发射器47、光学反射器49、激光接收器50分别按设计位置安装在组合框架腔体内部，两根组合框架相对设置在防范平面的两侧，每根组合框架由支架底板45和防护外壳51构成，在支架底板45上按光束设计间距制有部件安装孔46，防护外壳51与支架底板45的侧面板相扣装，并以螺钉相固接，在两根组合框架相对的防护外壳51内侧板上开有与部件安装孔46相应的通光窗口48。激光发射器47和激光接收器50分别安装在支架底板45上的上方或下方部件安装孔46上，余下的部件安装孔46上均安装光学反射器49，报警器设置在值班室内。这样，激光发射器47发出的激光束按设计间距通过光学反射器49的往复反射，形成隐蔽的光束平面防护栅，一旦有禁止通过防护栅的物体闯入时，光束即被遮断，光电信号迅速传入报警器，即时发出警报，达到监视报警目的。

如图6所示，在报警器中，由激光接收器50中的硅光电池16接收激光并转换出的电信号，直接输入到由电阻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} 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}}{4 R_{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1/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KSC端子输出控制信号，由此完成监视、报警、控制功能。当手动按钮AN时，本装置重新恢复监视工作状态。

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

1、一种激光平面监视报警装置，由激光发射器、光学反射器、激光接收器、报警器和组合框架组成，其特征在于：该装置的两根组合框架相对设置在防范平面的两侧，每根组合框架由支架底板和防护外壳构成，在支架底板上按光束设计间距制有部件安装孔，防护外壳与支架底板的侧面板相扣装，并以螺钉相固接，在两根组合框架相对的防护外壳内侧板上开有与部件安装孔相应的通光窗口；激光发射器和激光接收器分别安装在支架底板上的上方或下方部件安装孔上，余下的部件安装孔上均安装光学反射器，报警器设置在值班室内。

2、根据权利要求1所述的激光平面监视报警装置，其特征在于：所述光学反射器的平面反射镜片或其它光学反射件通过镜片压板用压板螺钉固定在镜片底板上，底板上的两个对称水平转轴用压块分别压装在镜体支架左、右两支臂上端，镜体支架右支臂下部用螺丝安装有垂直方向调整架，在垂直方向调整架的悬臂端用微调螺丝与反射镜相连接；镜体支架中部通过螺丝安装在垂直转轴的顶端，垂直转轴的下端套装在反射器底盘上，在底盘右侧装有水平方向调整架，该调整架上部用水平方向微调螺丝与镜体支架的下部相螺接。