DE102007042454A1 - Safety fence for encircling safety area, has optical fiber, where changes of optical signal i.e. light wave, are detectable based on mechanical load of fiber that is formed as portion of casing by sub-region of mechanical blocking unit - Google Patents

Safety fence for encircling safety area, has optical fiber, where changes of optical signal i.e. light wave, are detectable based on mechanical load of fiber that is formed as portion of casing by sub-region of mechanical blocking unit Download PDF

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Abstract

The safety fence has a mechanical blocking unit (1) e.g. wire mesh, for preventing a penetration through the safety fence. An optical fiber (5) is provided, where an optical signal i.e. light wave (4), is injectable into the optical fiber using a transmitter. The optical signal is receivable by a receiver, where changes of the optical signal are detectable based on a mechanical load of the optical fiber. The optical fiber is formed as a portion of a casing (3) by a sub-region of the mechanical blocking unit. The optical fiber is made of a plastic material, and a core (2) is made of a metal. An independent claim is also included for a method for detecting an intrusion on a safety fence.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitszaun mit einer Alarmvorrichtung, welche ein Überklettern und/oder die Beschädigung des Zaunes signalisiert.The Invention relates to a security fence with an alarm device, which an over-climbing and / or the damage of the fence signals.

Aus der DE 42 27 820 A1 ist ein Sicherheitszaun bekannt, welcher mindestens ein optisches Kabel enthält, welches sich entlang des Zaunes erstreckt. Entlang des Kabels sind in bestimmten Abständen mechanische Sensoren angeordnet, welche eine mechanische Vorrichtung enthalten, welche das Kabel bei Belastung knickt. Durch diese Knickung wird das durch das Kabel geleitete Licht abgeschwächt. Anhand dieser Abschwächung wird der Einbruchsversuch erkannt. Nachteilig an dieser Vorrichtung ist jedoch, dass die mechanischen Sensoren am Zaun sichtbar sind. Die Detektionseinheit ist somit nicht besonders unauffällig und kann daher leicht sabotiert werden.From the DE 42 27 820 A1 For example, a safety fence is known which includes at least one optical cable extending along the fence. Along the cable mechanical sensors are arranged at certain intervals, which contain a mechanical device which kinks the cable under load. This buckling attenuates the light transmitted through the cable. On the basis of this weakening of the attempted burglary is detected. A disadvantage of this device, however, is that the mechanical sensors are visible on the fence. The detection unit is thus not particularly inconspicuous and can therefore be easily sabotaged.

Aus der EP 1 489 570 A1 ist bekannt, eine optische Faser in Mäandern in einen Zaun einzuflechten. Im Betrieb der Sicherheitsanlage wird die Laufzeit eines optischen Signals über diese Faser gemessen. Wird die Faser beim Einbruchsversuch zerstört, so ändert sich die Laufzeit über die nun verkürzte Faser. Dadurch kann die Zerstörung der Lichtleitfaser festgestellt werden. Da die Faser jedoch am Zaun sichtbar ist, kann ein geschickter Angreifer den Zaun rund um die Faser zerstören. Es ist nicht sichergestellt, dass bei jedem Einbruchsversuch und jeder Zerstörung des Sicherheitszaunes auch die Lichtleitfaser zerstört wird.From the EP 1 489 570 A1 It is known to weave an optical fiber into meanders in a fence. During operation of the security system, the transit time of an optical signal is measured via this fiber. If the fiber is destroyed during the break-in attempt, the running time changes over the now shortened fiber. As a result, the destruction of the optical fiber can be detected. However, since the fiber is visible at the fence, a skilled attacker can destroy the fence around the fiber. It is not certain that every attempt to break in or destroy the security fence destroys the optical fiber as well.

Die US 4,371,869 offenbart ein Stahlband zur Herstellung eines Zaunes, welches entlang seiner Längsrichtung eine Nut zur Aufnahme einer Lichtleitfaser aufweist. Beim Durchtrennen des Stahlbandes wird somit stets auch die Lichtleitfaser mitbeschädigt. Da die Faser jedoch im Metall vor mechanischer Belastung geschützt eingebettet ist, sind Vorbereitungshandlungen, welche dem mechanischen Angriff vorausgehen oder ein einfaches Überklettern des Zaunes nicht detektierbar.The US 4,371,869 discloses a steel strip for making a fence having along its longitudinal direction a groove for receiving an optical fiber. When cutting the steel strip thus always the optical fiber is mitbeschädigt. However, since the fiber is embedded in the metal protected from mechanical stress, preparatory actions that precede the mechanical attack or a simple over-climbing of the fence are not detectable.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, welche sowohl das unbefugte Eindringen in den Sicherheitsbereich als auch die Zerstörung des den Sicherheitsbereich umgebenden Zaunes zuverlässig meldet.outgoing From this prior art, the invention is based on the object to provide a method and a device which both the unauthorized intrusion into the security area as well as the destruction the fence surrounding the security area reliably reports.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Sicherheitszaun, welcher ein mechanisches Sperrelement umfasst, welches dazu vorgesehen ist ein Durchdringen des Zaunes zu verhindern und mindestens eine optische Faser, welche zumindest als Teil der Umhüllung von zumindest einem Teilbereich des mechanischen Sperrelementes ausgebildet ist. Im Betrieb wird mittels eines Senders ein optisches Signal in die optische Faser eingekoppelt und mittels eines Empfängers detektiert. Veränderungen des optischen Signals aufgrund mechanischer Belastung der optischen Faser werden so sichtbar gemacht.The Task is solved by a security fence, which a mechanical locking element comprises, which is intended to prevent penetration of the fence and at least one optical Fiber, which at least as part of the envelope of at least a portion of the mechanical locking element is formed. In operation, by means of a transmitter, an optical signal in the optical Fiber coupled and detected by a receiver. Changes in the optical signal due to mechanical Strain on the optical fiber is made visible.

Als mechanisches Sperrelement im Sinne der vorliegenden Erfindung wird ein Gitter, ein Maschendraht oder eine Stakete angesehen. Der Zaun kann dabei aus einem Element bestehen oder zyklisch aus mehreren gleichartigen Elementen zusammengesetzt werden. Dieses mechanische Sperrelement stellt den eigentlichen Schutz für den dahinter liegenden Sicherheitsbereich dar.When mechanical blocking element in the context of the present invention viewed a grid, a wire mesh or a Stakete. The fence can consist of one element or cyclically of several similar ones Elements are assembled. This mechanical locking element provides the actual protection for the person behind it Security area.

Zur Detektion von Eindringlingen oder Zerstörungsversuchen ist eine optische Faser vorgesehen, welche fallweise aus Glas oder Kunststoff hergestellt werden kann. Die optische Faser kann einen homogenen Querschnitt aufweisen oder aber einen oder mehrere Kerne in einem diese umgebenden Mantel.to Detection of intruders or destructive attempts an optical fiber is provided, which occasionally made of glass or Plastic can be made. The optical fiber can be a homogeneous one Have cross-section or one or more cores in one this surrounding coat.

Erfindungsgemäß weist das Sperrelement zumindest bereichsweise eine Umhüllung auf. Die Lichtleitfaser ist in diese Umhüllung eingebracht. Beispielsweise kann eine Lichtleitfaser in eine Kunststoffhülle eingeschmolzen werden. Es ist jedoch auch denkbar, die Umhüllung des Sperrelementes selbst als Lichtleitfaser zu verwenden. In diesem Fall wird das Licht an zwei Grenzflächen reflektiert, welche durch die Außenfläche der Umhüllung und die Innenfläche der Umhüllung gebildet werden, an welcher diese an der Oberfläche des Sperrelementes anliegt. Der Querschnitt des Lichtleiters hat dann die Form eines Torus.According to the invention the blocking element at least partially a sheath on. The optical fiber is incorporated in this enclosure. For example, an optical fiber in a plastic sheath be melted down. However, it is also conceivable, the envelope of the blocking element itself to be used as an optical fiber. In this Case, the light is reflected at two interfaces, which through the outer surface of the wrapping and the inner surface of the cladding are formed, at which this rests against the surface of the blocking element. The cross section of the light guide then has the shape of a torus.

In die so gebildete Lichtleitfaser wird mittels eines optischen Senders ein optisches Signal eingespeist. Dieses kann kontinuierlich oder gepulst sein. Gepulste optische Signale können eine digitale Kodierung aufweisen, deren Auswertung genauere Hinweise über die Art der aufgetretenen mechanischen Belastung liefert. Die Wellenlänge des optischen Signals ist auf dem Transparenzbereich des Lichtwellenleiters abgestimmt. Bevorzugt befindet sich diese Wellenlänge im infraroten Bereich zwischen etwa 3 μm und etwa 0,8 μm. Jedoch sind auch kürzere Wellenlängen über den sichtbaren Bereich bis hin zum Ultraviolett denkbar.In The optical fiber thus formed is by means of an optical transmitter an optical signal is fed. This can be continuous or be pulsed. Pulsed optical signals can be digital Coding, their evaluation more detailed information on the type of mechanical stress that has occurred. The wavelength of the optical signal is on the transparency region of the optical waveguide Voted. This wavelength is preferably in the infrared range between about 3 microns and about 0.8 microns. However, even shorter wavelengths are over the visible range up to the ultraviolet conceivable.

Bei Auftreten einer mechanischen Belastung in der optischen Faser ändert sich deren Brechungsindex. Diese Änderung des Brechungsindex beeinflusst die auf der optischen Faser transportierten Lichtsignale. Das so beeinflusste Lichtsignal wird am anderen Ende der Faser mittels eines optischen Empfängers ausgewertet.at Occurrence of mechanical stress in the optical fiber changes their refractive index. This change in refractive index affects the light signals carried on the optical fiber. The thus influenced light signal is at the other end of the fiber means an optical receiver evaluated.

Im Gegensatz zum Stand der Technik ist die optische Faser in der Umhüllung jedem mechanischen Angriff unmittelbar ausgesetzt. Somit führt jeder Übersteigungsversuch oder jedes kräftigere Greifen der Faser sofort und unmittelbar zu einer Verformung derselben, welche den Brechungsindex verändert. Beim Durchschneiden des Sperrelements wird die optische Faser notwendiger Weise mit durchtrennt. Dies ist als vollständiger Ausfall des optischen Empfängersignals zu bemerken.In contrast to the prior art is the optical fiber in the enclosure immediately exposed to any mechanical attack. Thus, any attempt at over-stripping or more vigorous gripping of the fiber immediately and immediately results in a deformation thereof that alters the refractive index. When cutting through the blocking element, the optical fiber is necessarily cut through with. This is to be noted as a complete failure of the optical receiver signal.

Gleichzeitig verzichtet die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung vollständig auf mechanische Sensoren und ist dadurch unauffällig und für Angreifer nicht sichtbar. Sofern eine Vielzahl der mechanischen Sperrelemente mit einer gleichartigen Umhüllung versehen sind, kann ein Angreifer nicht unterscheiden, welche Sperrelemente durch optische Fasern überwacht werden und welche nicht. Dadurch wird er die zufällige Beschädigung oder Belastung einer optischen Faser nicht verhindern können.simultaneously dispenses with the safety device according to the invention completely on mechanical sensors and is therefore inconspicuous and invisible to attackers. Unless a variety the mechanical locking elements with a similar envelope an attacker can not distinguish which locking elements monitored by optical fibers and which are not. Thereby Will it be accidental damage or stress an optical fiber can not prevent.

Eine mechanische Belastung durch Witterungseinflüsse oder eine Änderung des Brechungsindex durch Temperaturänderungen kann von einem Einbruchsversuch leicht durch die Zeitstruktur der Brechungsindexänderung unterschieden werden. So wird sich eine Temperaturänderung stets langsam vollziehen, ein mechanischer Angriff auf den Zaun jedoch schnell.A mechanical load due to weather conditions or a change of the refractive index due to temperature changes can from a break-in attempt easily through the time structure of the refractive index change be differentiated. So will a temperature change always slowly, a mechanical attack on the fence but fast.

In einer Ausführungform des erfindungsgemäßen Sicherheitszaunes besteht die optische Faser aus Kunststoff. Dadurch kann diese Faser homogen in eine ebenfalls aus Kunststoff bestehende Umhüllung des mechanischen Sperrelementes eingebracht werden. Darüber hinaus ist die Faser flexibel und weist dadurch eine höhere Genauigkeit bei der Detektion von Verformungen auf.In an embodiment of the invention Security fence consists of the optical fiber made of plastic. Thereby This fiber can be homogeneously in a likewise made of plastic Envelope of the mechanical locking element can be introduced. In addition, the fiber is flexible and thus shows a higher accuracy in the detection of deformations on.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform umfasst eine Single-Mode-Faser. Diese transportiert nur eine einzelne Laser-Mode des optischen Senders welche bereits durch geringste mechanische Spannungen verändert wird. Beispielsweise führt eine periodische oder aperiodische Störung des effektiven Brechungsindex der optischen Faser zur Ausbildung eines Fiber-Bragg-Gratings (FPG) dieses führt zur Reflektion von Licht einer bestimmten Wellenlänge. Andere Wellenlängen werden jedoch kaum beeinflusst. Somit wird die Detektionsgenauigkeit einer mechanischen Belastung am Zaun wunschgemäß erhöht.A Another advantageous embodiment comprises a single-mode fiber. This transports only a single laser mode of the optical transmitter which already changed by the lowest mechanical stresses becomes. For example, a periodic or aperiodic leads Perturbation of the effective refractive index of the optical fiber to form a Fiber Bragg Gratings (FPG) this leads for reflection of light of a certain wavelength. Other wavelengths, however, are hardly affected. Consequently becomes the detection accuracy of a mechanical load on the fence increased as desired.

Die mindestens eine optische Faser der erfindungsgemäßen Detektionseinheit kann als Ringstruktur ausgebildet werden, sodass beide Enden der Faser an einem Ort zusammenlaufen. Somit kann der Sender und der Empfänger auf einer Platine integriert werden und an einem Ort eingebaut werden, beispielsweise in einem Gebäude am Anfang der Zaunanlage oder in einem Zaunpfosten. Dadurch wird der Wartungsaufwand ebenso wie die Angriffsmöglichkeit für Sabotage verringert. Alternativ ist es auch möglich, Sender und Empfänger an einem Ende der Faser anzukoppeln, beispielsweise mittels eines teildurchlässigen Spiegels, und das andere Ende zu verspiegeln. Dadurch wird die benötigte Faserlänge verkürzt.The at least one optical fiber of the invention Detection unit can be formed as a ring structure, so that both ends of the fiber converge in one place. Thus, the Transmitter and the receiver are integrated on a circuit board and be installed in one place, for example in a building at the beginning of the fence or in a fence post. This will the maintenance as well as the possibility of attack reduced for sabotage. Alternatively, it is also possible To connect transmitter and receiver at one end of the fiber, for example, by means of a partially transparent mirror, and to mirror the other end. This will provide the needed Fiber length shortened.

Sofern der optische Empfänger einen Polarisationssplitter umfasst, kann die Änderung der Polarisation aufgrund mechanischer Belastung der Faser mit hoher Genauigkeit nachgewiesen werden. Solche Polarisationsänderungen treten bereits bei geringer mechanischer Belastung der Faser auf. Alternativ kann auch nur eine Polarisationsebene zur Überwachung des Sicherheitszaunes verwendet werden, ein weiteres optisches Signal mit anderer Polarisationsebene steht dann zur digitalen Datenübertragung zur Verfügung. Beispielsweise können diese Daten von weiteren Überwachungseinrichtungen geliefert werden.Provided the optical receiver comprises a polarization splitter, can change the polarization due to mechanical Load of the fiber can be detected with high accuracy. Such Polarization changes occur even at low mechanical Strain on the fiber. Alternatively, only one polarization plane can be used used to monitor the security fence, another optical signal with another polarization plane is then available for digital data transmission. For example, these data may be from other monitoring devices to be delivered.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.following the invention is based on embodiments and Figures without limitation of the general inventive idea be explained in more detail.

1 zeigt ein Material zur Herstellung eines Sperrelementes, bei welchem mindestens eine optische Faser in die Umhüllung eingebracht ist. 1 shows a material for producing a blocking element, wherein at least one optical fiber is introduced into the enclosure.

2 zeigt ein Bauteil zur Herstellung eines Sperrelementes, bei welchem die Umhüllung selbst als optische Faser verwendet ist. 2 shows a component for producing a blocking element, in which the envelope itself is used as an optical fiber.

3 zeigt einen Sperrzaun, welcher aus Material nach 1 oder 2 aufgebaut ist. 3 shows a barrier fence made of material after 1 or 2 is constructed.

1a zeigt die perspektivische Ansicht eines Drahtes 1 eines mechanischen Sperrelements 6 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Kern 2 besteht beispielsweise aus Stahl oder einer anderen Legierung oder einem widerstandsfähigem Kunststoff, wie z. B. Kohle- oder Aramidfaser. Je nach Anforderungen kann der Durchmesser dieses Kernes zwischen etwa 1 mm und etwa 50 mm liegen. Für erhöhte Sicherheitsanforderungen kann der Kern auch aus verschiedenen Materialien unterschiedlicher Härte aufgebaut sein. Beispielsweise kann ein gehärteter Stahlmantel einen Innenbereich aus einer weicheren Legierung umgeben. Der Kern 2 ist von einem Umhüllung 3 umgeben. In diese Umhüllung 3 ist eine optische Faser 5 eingebettet. Um eine effiziente Weiterleitung einer von außen aufgeprägten Kraft auf die zu deren Detektion verwendete Faser 5 sicherzustellen, sollte die Umhüllung 3 aus einem weicheren Material bestehen. Beispielsweise kann hier ein Kunststoff wie z. B. PVC verwendet werden. Sofern die optische Faser als Glasfaser ausgebildet ist und somit eine erhöhte Temperaturbeständigkeit aufweist, kann die Umhüllung 3 auch aus einem duktilen Metall bestehen. Die Umhüllung 3 ist in ihrer Stärke auf den Durchmesser der Faser 5 abgestimmt und weist eine Dicke von ungefähr 0,1 bis 1 mm auf. Die Faser 5 ist zeichnerisch mit homogenem Querschnitt dargestellt. Selbstverständlich wird der Fachmann hier auch Kernmantelfasern in Betracht ziehen, auch solche mit gradiertem Übergang zwischen Kern und Mantel. Innerhalb der Faser läuft eine Lichtwelle 4 wie in der Zeichnung symbolisch dargestellt. 1a shows the perspective view of a wire 1 a mechanical locking element 6 according to the present invention. The core 2 For example, consists of steel or other alloy or a durable plastic, such. As carbon or aramid fiber. Depending on requirements, the diameter of this core may be between about 1 mm and about 50 mm. For increased safety requirements, the core can also be constructed of different materials of different hardness. For example, a hardened steel shell may surround an interior of a softer alloy. The core 2 is from a serving 3 surround. In this cladding 3 is an optical fiber 5 embedded. To efficiently forward an externally imposed force to the fiber used to detect it 5 should ensure the serving 3 made of a softer material. For example, here is a plastic such. As PVC can be used. If the op Table fiber is designed as glass fiber and thus has an increased temperature resistance, the enclosure 3 also made of a ductile metal. The serving 3 is in its strength on the diameter of the fiber 5 tuned and has a thickness of about 0.1 to 1 mm. The fiber 5 is shown graphically with a homogeneous cross-section. Of course, one skilled in the art will also consider core sheath fibers, even those with graded transition between core and sheath. Inside the fiber is a light wave 4 symbolically represented in the drawing.

Die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Detektion einer mechanischen Belastung kann durch eine Erhöhung der Anzahl der optischen Fasern erhöht werden. 1b zeigt einen solchen umhüllten Draht, welcher zwei optische Fasern 5a und 5b enthält. Diese werden bei der Herstellung der Umhüllung in das noch plastisch verformbare Material der Hülle 3 eingelegt. In gleicher Weise können auch Drähte mit 3 oder 4 Fasern hergestellt werden.The reliability and accuracy of the detection of mechanical stress can be increased by increasing the number of optical fibers. 1b shows such a covered wire, which two optical fibers 5a and 5b contains. These are in the production of the envelope in the still plastically deformable material of the shell 3 inserted. In the same way can also wires with 3 or 4 Fibers are produced.

2a zeigt eine weitere Ausführung des Drahtes 1. Der Kern 2 ist gegenüber der Ausführung nach 1a und 1b unverändert. Die Umhüllung 3 ist jedoch nach dieser Ausführungsform im Frequenzbereich der Lichtwelle 4 transparent. Die Lichtwelle 4 wird daher an den Grenzflächen der Umhüllung 3 reflektiert. Dies ist einmal die Außenfläche der Umhüllung, welche den Draht 1 nach außen umgrenzt, andererseits die Fläche mit welcher die Umhüllung am Kern 2 anliegt. 2a shows another embodiment of the wire 1 , The core 2 is opposite to the execution 1a and 1b unchanged. The serving 3 However, according to this embodiment is in the frequency range of the light wave 4 transparent. The light wave 4 is therefore at the interfaces of the envelope 3 reflected. This is once the outer surface of the envelope, which is the wire 1 bounded on the outside, on the other hand, the surface with which the envelope at the core 2 is applied.

2b zeigt eine Ausführungsform, bei welcher ebenfalls die Umhüllung 3 des Drahtes als Lichtleiter verwendet wird. Im Unterschied zur Ausführung nach 2a hat die Umhüllung n3 jedoch selbst wieder einen Aufbau nach Art eines Kern/Mantel-Wellenleiters. Hierzu wird der Kern 2 mit zwei oder drei konzentrischen Kunststoffschichten mit unterschiedlichem Brechungsindex umgeben, wobei bei dreischichtigem Aufbau die mittlere, bei zweischichtigem Aufbau die äußere Schicht als Wellenleiter eingesetzt wird. Im Falle eines dreischichtigen Aufbaus sind die Reflektionseigenschaften der Grenzfläche von äußeren Einwirkungen, wie z. B. Verschmutzung, unabhängig. 2 B shows an embodiment in which also the envelope 3 of the wire is used as a light guide. Unlike the execution after 2a However, the cladding n3 itself again has a structure in the manner of a core / clad waveguide. This is the core 2 surrounded with two or three concentric plastic layers with different refractive index, wherein in three-layer structure, the middle, in two-layer structure, the outer layer is used as a waveguide. In the case of a three-layer structure, the reflection properties of the interface of external agents, such. B. pollution, independently.

3 zeigt einen Sicherheitszaun 6 gemäß der vorliegenden Erfindung, welcher aus Drähten mit faseroptischer Umhüllung 1 gemäß einer der vorhergehenden Figuren ausgestattet ist. Der Sicherheitszaun 6 kann dabei nach Art eines Maschendrahtes aus langen Drähten 1 geflochten werden. Alternativ können die optischen Fasern auch auf ein Schweißgitter oder ein Streckmetallgitter aufgelegt und zusammen mit diesem mit einer Beschichtung versehen werden. 3 shows a security fence 6 according to the present invention, which consists of wires with fiber optic sheath 1 equipped according to one of the preceding figures. The security fence 6 can be like a wire mesh made of long wires 1 be braided. Alternatively, the optical fibers can also be placed on a welded mesh or an expanded metal mesh and provided with a coating together with this.

In jedem Fall ist es möglich, aktive Drähte mit eingebautem Lichtleiter 5 in der Umhüllung 3 und passive Drähte 11 ohne Lichtleiter 5 in der Umhüllung 3 zu einem Zaunelement 6 zu kombinieren. Auch Drähte ohne Lichtleiter und ohne Umhüllung sind denkbar. Bevorzugt weist jedoch jeder Draht zumindest eine Umhüllung 3 auf, sodass für einen Betrachter von außen nicht erkennbar ist, welche Drähte überwacht werden und welche nicht. Im Beispiel nach 3 enthält der unterste und der dritte Draht eine optische Faser. Dazwischen finden sich Drähte 11 ohne optische Faser. Die mit einer Faser versehenen Drähte werden über eine kurze Brücke 7 miteinander verbunden. Somit ergibt sich ein geschlossener Lichtpfad vom untersten Draht zum übernächsten, darüber gelegenen Draht. In die optische Faser des untersten Drahtes wird mittels eines Senders 8 eine gepulste optische Welle eingekoppelt. Diese durchläuft die Lichtfasern durch den untersten optischen Draht 1, die Brückenverbindung 7 und den oberen optischen Draht wieder zurück. Dort trifft die Welle auf einen Empfänger 9, welcher sowohl die Polarisation als auch die Laufzeit des Signals auswertet.In any case, it is possible to use active wires with built-in light guide 5 in the serving 3 and passive wires 11 without optical fiber 5 in the serving 3 to a fence element 6 to combine. Wires without fiber optics and without wrapping are conceivable. Preferably, however, each wire has at least one sheath 3 so that it is not obvious to a viewer from the outside which wires are being monitored and which are not. In the example below 3 The bottom and third wires contain an optical fiber. In between there are wires 11 without optical fiber. The fiberized wires are over a short bridge 7 connected with each other. This results in a closed light path from the bottom wire to the next but one wire above it. Into the optical fiber of the bottom wire is by means of a transmitter 8th a pulsed optical wave coupled. This passes through the optical fibers through the bottom optical wire 1 , the bridge connection 7 and the upper optical wire back again. There the wave meets a receiver 9 which evaluates both the polarization and the duration of the signal.

Bei tageszeitlicher Erwärmung des Sicherheitszaunes 6 wird sich der Brechungsindex der Faser und damit die Laufzeit und/oder die Polarisation ändern. Diese Änderung geht jedoch langsam vonstatten, sodass eine im Empfänger 9 integrierte Elektronik die Alarmeinrichtung 10 nicht auslöst. Beim Versuch des Übersteigens des Sicherheitszaunes wird der Benutzer eine Kraft auf die Faser ausüben und auch damit den Brechungsindex ändern. Auch diese Änderung wird im Empfänger 9 detektiert. Da diese Änderung schnell abläuft wird sie vom Empfänger als Angriffsversuch interpretiert und die Alarmeinrichtung 10 ausgelöst.With daily warming of the security fence 6 the refractive index of the fiber and thus the transit time and / or the polarization will change. However, this change is slow, so one in the receiver 9 integrated electronics the alarm device 10 does not trigger. In attempting to go over the security fence, the user will exert a force on the fiber and thus also change the refractive index. This change will also be in the receiver 9 detected. Since this change is fast, it is interpreted by the recipient as an attack attempt and the alarm device 10 triggered.

Beim Durchtrennen des Zaunes wird der Empfänger überhaupt kein Signal mehr empfangen. Das Ausbleiben eines Signals im Empfänger löst ebenfalls die Alarmeinrichtung 10 aus. Darüber hinaus wird meist schon die zum Durchtrennen erforderliche Kraft ausreichen, um den Alarm bereits bei diesen Vorbereitungshandlungen auszulösen.When cutting the fence, the receiver will receive no signal at all. The absence of a signal in the receiver also triggers the alarm 10 out. In addition, the force required for severing will usually suffice to trigger the alarm during these preparatory actions.

11
Draht zur Herstellung eines Sicherheitszauneswire for the production of a security fence
22
Kerncore
33
Umhüllungwrapping
44
Lichtwellelight wave
55
Optische Faseroptical fiber
66
Sicherheitszaunsecurity fence
77
Optische Verbindungoptical connection
88th
Sendertransmitter
99
Empfängerreceiver
1010
Alarmeinrichtungalarm device
1111
Draht ohne optische Faserwire without optical fiber

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 4227820 A1 [0002] - DE 4227820 A1 [0002]
  • - EP 1489570 A1 [0003] EP 1489570 A1 [0003]
  • - US 4371869 [0004] US 4371869 [0004]

Claims (18)

Sicherheitszaun (6), umfassend ein mechanisches Sperrelement (1), welches dazu vorgesehen ist, ein Durchdringen des Zaunes zu verhindern und mindestens eine optische Faser (5), in welche mittels eines Senders (8) ein optisches Signal (4) einkoppelbar ist, welches mittels eines Empfängers (9) empfangbar ist, wobei Veränderungen des optischen Signals aufgrund mechanischer Belastung der optischen Faser detektierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Faser zumindest als Teil der Umhüllung (3) von zumindest einem Teilbereich des mechanischen Sperrelementes (1) ausgebildet ist.Security fence ( 6 ) comprising a mechanical locking element ( 1 ), which is intended to prevent penetration of the fence and at least one optical fiber ( 5 ) into which by means of a transmitter ( 8th ) an optical signal ( 4 ) can be coupled, which by means of a receiver ( 9 ), wherein changes in the optical signal due to mechanical loading of the optical fiber are detectable, characterized in that the optical fiber at least as part of the envelope ( 3 ) of at least a portion of the mechanical locking element ( 1 ) is trained. Sicherheitszaun nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Faser (5) mit im Wesentlichen rundem Querschnitt in die Umhüllung (3) des mechanischen Sperrelementes eingebettet ist.Safety fence according to claim 1, characterized in that an optical fiber ( 5 ) of substantially round cross-section in the envelope ( 3 ) of the mechanical locking element is embedded. Sicherheitszaun nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Sperrelementes eine Umhüllung aufweist, welche als optische Faser verwendbar ist.Safety fence according to claim 1, characterized the mechanical blocking element has an envelope, which is usable as an optical fiber. Sicherheitszaun nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Faser aus Kunststoff besteht.Security fence according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the optical fiber made of plastic consists. Sicherheitszaun nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Faser (5) eine Single-Mode-Faser umfasst.Safety fence according to one of claims 1 to 4, characterized in that the optical fiber ( 5 ) comprises a single-mode fiber. Sicherheitszaun nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Faser (5) eine Ringstruktur bildet.Safety fence according to one of claims 1 to 5, characterized in that the optical fiber ( 5 ) forms a ring structure. Sicherheitszaun nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der optischen Faser mit einem Spiegel abgeschlossen ist, welcher austretendes Licht in die Faser zurücklenkt.Security fence according to one of the claims 1 to 5, characterized in that one end of the optical fiber completed with a mirror, which emerges light deflects back into the fiber. Sicherheitszaun nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (8) einen Einmoden-Laser umfasst.Security fence according to one of claims 1 to 7, characterized in that the transmitter ( 8th ) comprises a single-mode laser. Sicherheitszaun nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger (9) einen Polarisationssplitter umfasst.Safety fence according to one of claims 1 to 8, characterized in that the receiver ( 9 ) comprises a polarization splitter. Sicherheitszaun nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender und der Empfänger dazu ausgebildet sind, eine Laufzeit des optischen Signals auf der optischen Faser zu messen.Security fence according to one of the claims 1 to 9, characterized in that the transmitter and the receiver are adapted to a duration of the optical signal on the to measure optical fiber. Sperrelement (1), bestehend aus einem Kern (2) und einer Umhüllung (3), dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Faser (5) zumindest als Teil der Umhüllung (3) von zumindest einem Teilbereich des Sperrelementes ausgebildet ist.Blocking element ( 1 ), consisting of a core ( 2 ) and an envelope ( 3 ), characterized in that an optical fiber ( 5 ) at least as part of the envelope ( 3 ) is formed by at least a portion of the blocking element. Sperrelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (2) aus Metall besteht.Locking element according to claim 11, characterized in that the core ( 2 ) consists of metal. Sperrelement nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Umhüllung (3) aufweist, welche als optische Faser verwendbar ist.Locking element according to claim 11 or 12, characterized in that it comprises an envelope ( 3 ), which is usable as an optical fiber. Sperrelement nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Faser aus Kunststoff besteht.Locking element according to one of claims 11 to 13, characterized in that the optical fiber made of plastic consists. Sperrelement nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Faser eine Single-Mode-Faser umfasst.Locking element according to one of claims 11 to 14, characterized in that the optical fiber is a single-mode fiber includes. Verfahren zur Entdeckung von Eindringlingen an einem Sicherheitszaun (6), bei welchem mittels eines Senders (8) ein optisches Signal (4) in mindestens eine optische Faser (5) eingekoppelt wird und Veränderungen des optischen Signals aufgrund mechanischer Belastung der optischen Faser mittels eines optischen Empfängers (9) gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Faser zumindest als Teil der Umhüllung (3) von zumindest einem Teilbereich (1) des Sicherheitszaun ausgebildet ist.Method for detecting intruders at a security fence ( 6 ), in which by means of a transmitter ( 8th ) an optical signal ( 4 ) in at least one optical fiber ( 5 ) and changes of the optical signal due to mechanical loading of the optical fiber by means of an optical receiver ( 9 ), characterized in that the optical fiber at least as part of the envelope ( 3 ) of at least one subarea ( 1 ) of the security fence is formed. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung der Polarisation des optischen Signals bestimmt wird.Method according to claim 16, characterized in that that a change in the polarization of the optical signal is determined. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufzeit des optischen Signals auf der optischen Faser bestimmt wird.Method according to claim 16 or 17, characterized that the propagation time of the optical signal on the optical fiber is determined.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4371869A (en) 1977-09-28 1983-02-01 Fibun B.V. Fence or wall incorporating fibre-optic wave-guide
EP0509537A2 (en) * 1991-04-16 1992-10-21 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Security system
DE4227820A1 (en) 1991-08-21 1993-03-25 Trans Security Systems 1990 Lt DEVICE FOR DETECTING INTRUDERS
EP1489570A1 (en) 2003-06-17 2004-12-22 Comsec Corp. Ltd. Break-in detection system

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