SE437736B - Sekerhetsanordning innefattande en fiberoptisk vagledare - Google Patents

Description

7810138-3 lO 15 20 25 30 35 2 undantag av sådana negligerbara störningar såsom vind- störningar varje störning, såsom exempelvis förorsakad av ett djur, som trycker sig mot de fiberoptiska vägle- darorganen, eller av en obehörig person, som försöker skära av vågledarorganen, detektorn att utföra erforder- lig förändring av sitt tillstånd, vilket kan utnyttjas för att verksamgöra en varningsanordning, såsom en larm- anordning.

De fiberoptiska vågledarorganen kan vara inneslut- na i ett skyddshölje. De fiberoptiska vågledarorganen har lämpligen endast ett enda fiberoptiskt filament el- ler en fiberoptisk bunt. I mot störande påverkan av sä- kerhetsanordningen avskräckande syfte kan vågledarorga- nen i ett särskilt fördelaktigt arrangemang innefattas i en sträng, som har hullingar eller tänder längs sina kanter. En ytterligare sträng kan sträcka sig längs sta- ketet, väggen eller liknande, vilken sträng har samma yttre utseende som förstnämnda sträng men saknar fiber- optiska vågledarorgan; Vid en ytterligare utveckling av uppfinningen är en ytterligare sträng med fiberoptis- ka vågledarorgan gömd under staketet, väggen eller lik- nande, varvid en ytterligare energikälla är anordnad att rikta optisk strålning längs vågledarorganen från dessas ena ände och en ytterligare detektor är anordnad att detektera strålning, som utgår~från dessa vågledarorgan vid dessas andra ände, och att ändra sitt tillstånd såsom gensvar på en utanför ett förutbestämt intervall liggande förändring av den detekterade strålningen.

För att anordningen skall kunna användas vid gränser, som sträcker sig över långa sträckor, är energikällan eller åtminstone en av de två energikällorna företrädes- vis en lasergenerator. För ökad säkerhet är generatorn eller generatorerna inställda för pulsdrift enligt en förutbestämd kod och är tillhörande detektor inställd att under drift ändra sitt tillstånd vid frånvaro av de- tektering av denna kod. vid en utföringsform kännetecknas strängen av en lång- 10 20 25 30 35 7810138-3 3 sträckt bärare, som är överdragen med korrosionsbestän- digt material, som täcker vågledarorganen. Alternativt kan bäraren ha ett längsgående spår, i vilket ett fiber- optiskt filament, som bildar vågledarorganet, hâlles med hjälp av adhesiva organ; Bäraren kan vara gjord av stål eller av en galvaniserad remsa, som är överdragen med plastbaserad färg. Filamentet kan vara inneslutet i ett plasthölje. Vid en utföringsform är det adhesiva organet ett flexibelt tvåkomponentsharts. Det adhesiva organet kan alternativt vara eller även innefatta en remsa av klisterband, som är applicerad på bärarremsan för att täcka åtminstone filamentet.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare under hänvis- ning till bifogade ritningar.'Fig 1 är en tvärsektions- vy och visar en sammansatt, långsträckt remsa med ett enda fiberoptiskt filament. Fig 2 är en sidovy och visar de två ändarna av ett staket och en säkerhetsanordning.

Fig 3 är en planvy och visar en sammansatt remsa med ett enda fiberoptiskt filament, vilken har hullingar vid sina två sidor. Fig 4 är en planvy och visar en modifierad remsa med hullingar. Fig 5 är en förstorad delsektions- vy längs linjen II-II i fig 4. Fig 6A och 6B illustrerar successiva steg vid framställning av en ytterligare ut- föringsform, som visas 1 tvärsektion. Fig 7 visar ett föredraget sätt att utnyttja en med hullingar försedd remsa i ett säkerhetsstaket.

I fig 1 visas en sammansatt remsa l av böjbart mate- rial, vilken har en bärarremsa 2, som kan vara framställd av stål och som längs en av sina två huvudytor företrä- desvis har ett längsgâende spår, som sträcker sig längs denna ytas centrum. Ett enda fiberoptiskt filament 3 in- föres i detta spår, varefter bärarremsan överdrages med ett lämpligt, korrosionsbeständigt material, exempelvis zink, exempelvis genom nedsänkning i ett bad av smält zink för bildande av ett hölje 4 kring bärarremsan. Det längsgående spåret är icke väsentligt, eftersom det är möjligt att anbringa filamentet 3 mot bärarremsan 2 och ,__._..._....._.___..,_-,..._ -..i .___ _ _ lO l5 20 25 30 35 7810138-3 4 därefter överdraga remsan 2 och filamentet 3 för bil- dande av en sammansatt remsa.

I fig 2 visas två sammansatta remsor l av ovan be- skrivna konstruktion. Dessa remsor sträcker sig längs en gräns för exempelvis ett fält och uppbäres i regelbundna intervall av lodräta stolpar, av vilka tvâ ändstolpar 5 visas i figur 2. En ljuskälla 6 är anordnad att rikta ljus in i det fiberoptiska filamentets ena ände vid den nedre remsans l ena ände och en detektor 7 är så anord- nad i närheten av remsans l andra ände, att dess käns- liga del mottager ljus, som utgår från det fiberoptiska filamentets ände. Detektorn är ansluten till en varnings- anordning 8, såsom en hörbar eller visuell larmanordning.

Den övre remsan l har likaledes en ljuskälla, en detek- tor och en varningsanordning, vilka dock icke visas i fig 2. Nedanstående beskrivning begränsar sig till den nedre remsan.

Under drift har detektorn 7 ett första, normalt till- stånd, i vilket någon varningssignal icke sändes till varningsanordningen 8. Detektorn 7 är så anordnad, att den vid negligerbara störningar av remsan, såsom vind- störningar, förblir i detta tillstånd. Detektorn är emel- lertid inställd för att reagera på sådana förändringar i det från det fiberoptiska filamentet utgående ljusets intensitet, som faller utanför ett förutbestämt intervall, så att förändringen i den detekterade ljusintensiteten faller utanför det förutbestämda intervallet och detek- torn 7 följaktligen reagerar för att verksamgöra var- ningsanordningen 8, om en signifikant störning av remsan l äger rum, exempelvis_om remsan förskjutes i sidled, sammanpressas på något sätt eller avskäres.

Det bör observeras, att det fiberoptiska filamentet 3 företrädesvis är ett filament av vanlig kommersiell kvalitet, eftersom ett sådant filament inte bara är av- sevärt billigare än ett filament av hög kvalitet utan också har en naturlig större variation i överförd ljus- intensitet för varje given variation i filamentläge, UI 10 15 20 25 30 35 va1o1zaéz 5 varför filament av kommersiell kvalitet sålunda är sär- skilt lämpliga vid den beskrivna säkerhetsanordningen.

Såsom visas i fig 3, kan remsan längs sina tvâ längd- kanter företrädesvis förses med en serie hullingar 9 för att avskräcka djur eller människor från att vidröra rem- san. Dessa hullingar kan på ett enkelt sätt framställas genom stansning av stålbärarremsan före zinköverdrag- ningen. Det bör observeras, att den i fig 3 visade, hul- lingförsedda remsan är fördelaktig därigenom, att den till följd av remsformen på ett enkelt och säkert sätt kan lagras upplindad på en trumma, som upptager ett mindre utrymme än en trumma, på vilken är upplindad en lika lång taggtråd.

Zinköverdraget kan alternativt ersättas med ett över- drag av plastmaterial, såsom nylon. Då den sammansatta remsan har hullingar, reducerar emellertid plastmaterial- överdraget hullingarnas skärpa.

Av praktiska skäl är det ovan beskrivna sättet att framställa remsan eller strängen l icke alltid helt till- fredsställande. En förbättrad konstruktion skall nu be- skrivas under hänvisning till fig 4 och 5.

En remsa l av böjbart material för användning i sä- kerhetsanordningen har en bärarremsa 2, som kan vara framställd av stål men kan vara en med en plastbaserad skyddsfärg överdragen, galvaniserad remsa och som har ett längsgående spår 13, som sträcker sig längs centrum av den ena 18 av dess tvâ huvudytor. I detta spår är anordnat ett enda fiberoptiskt filament 3 av vanlig, kommersiell kvalitet, vilket har ett hölje 15 av plast- material, som skyddar filamentet. Det fiberoptiska fila- mentet hålles i spåret med hjälp av ett lämpligt binde- medel l6, som kan vara ett flexibelt tvåkomponentsharts, och en klisterbandsremsa 17 är anbringad på remsans l huvudyta 18 för att täcka filamentet och bindemedlet i spåret 13 och även huvudytans 18 närbelägna ytområden.

Remsan l har i åtskilda intervall längs sina två längdkanter hullingar eller tänder 9, vilka emellertid icke är väsentliga.

PÛÛR Own 7810138-3 lO 15 20 25 35 _" 94,' s' 6 I Enligt ett föredraget sätt att framställa den hulling- försedda remsan 1 utföres följande steg: 1. Kantpartier av en bärarremslängd med raka längd- kanter bortstansas från båda kanter för att bilda hul- lingar eller tänder 9. _ 2. Centrumspåret 13 utformas i stålremsan 2 exempel- vis genom att remsan ledes mellan ett par valsar, som ingriper med varandra. Stegen l och 2 kan kastas om, om så önskas. 3. En initiator-kemikalie utsmetas i spåret 13, var- vid harts, såsom epoxiharts, samtidigt appliceras på det fiberoptiska filamentet, som hålles redo för införing i spåret 13. Såsom alternativ till sådana tvåkomponents- bindemedel kan ett enkomponentsbindemedel användas, vil- ket appliceras i spåret och/eller på det fiberoptiska filamentet. 4. Filamentet kan nu införas i spåret. Bindemedlet fhärdas därefter för att fästa filamentet på plats.

Framställningsstegen kan genomföras i en kontinuerlig framställningsprocess, vid vilken remsan avlindas från en rulle och successivt ledes genom en stansningsstation, en valsningsstation för formning av det längsgående spå- ret (ordningsföljden för dessa två stationer kan omkas- tas) och en filamentinföringsstation för införing av det fiberoptiska filamentet, varefter remsan åter upplindas i en återupplindningsstation. Enkomponents- eller två- komponentsbindemedlet appliceras vid en lämplig plats eller lämpliga platser. För att förhindra att successiva lindningsvarv på upptagningsrullen bindes vid varandra medelst det härdade bindemedlet är det nödvändigt att vidtaga lämpliga åtgärder, såsom att applicera klister- bandet l7 på huvudytan 18 för att täcka bindemedlet i spåret och huvudytans 18 närbelägna ytområden. Härigenom kan den färdiga remsan upplindas på en rulle, även innan bindemedlet härdat fullständigt. medlet härdas i en ugnsstation mellan införingsstationen Alternativt kan binde- och återupplindningsstationen.

Lšøokcanmaš? lO l5 20 30 35 7810138-3 7 Spåret 13 är önskvärt men kan ändå undvaras. Oberoen- de av om spåret är utformat eller ej är användningen av ett bindemedel icke väsentlig vid utnyttjande av klis- terband, eftersom detta band ensamt kan hålla det fiber- optiska filamentet på plats. ' vid en annan konstruktion framställes en sträng l ge- nom att det fiberoptiska filamentet 3 införes genom en längsgående slits 21 i en längd av ett rör 20, som exem- pelvis är framställt av en valsad mjukstälsremsa (fig 6A). slitsen tillslutes därefter i en trycktillslutnings- process, varvid röret ledes mellan ett par valsar 22 (fig 6B) och kan sömsvetsas. vid denna konstruk- tion förses strängen icke såsom tidigare med hullingar eller tänder. ' Vid en ytterligare modifiering har strängen 1 ett fiberoptiskt filament, som typiskt har en diameter av ca 130 um och är överdraget med plastmaterial för att ge strängen hög hållfasthet, varvid överdragets yttre diameter är åtminstone 2,54 mm.

Oberoende av strängens 1 speciella konstruktion är det möjligt att rikta en pulsad ljusstrâle in i det fi- beroptiska filamentets ena ände för att möjliggöra över- föring av större ljusintensiteter för en given överfö- ringseffekt och sålunda möjliggöra övervakning av läng- re gränser med hjälp av den optiska detektorn och till- hörande varningsanordning. För att åstadkomma en större säkerhet kan pulserna kodas och kan detektorn vara anord- nad att verksamgöra varningsanordningen, om den förut- bestämda koden inte detekteras.

Vid en föredragen säkerhetsanordning, som utnyttjar mer än en remsa, som sträcker sig längs gränsen ifråga, har åtminstone en av de remsor, som förbinder varandra närbelägna stolpar med varandra, ett fiberoptiskt fila- ment med tillhörande optisk källa och detektor/varnings- anordning, varvid åtminstone en ytterligare remsa är en "blind"-remsa, som har samma yttre utseende som den fi- beroptiska remsan men saknar fiberoptiskt filament. Ett MP001ïQTIAL11 7810138-3 10 15 20 25 30 35 8 sådant arrangemang visas i fig 7. Vid detta arrangemang utnyttjas en enda fiberoptisk remsa och en enda "blind"- -remsa l resp l'. Staketstolparna betecknas med hänvis- ningssiffran S. Eftersom kostnaden för "blind"-remsan _ är avsevärt mindre än kostnaden för den fiberoptiska rem- san, består fördelen med ett sådant arrangemang däri, att kostnaden för staketet reduceras i motsvarande grad. Å andra sidan åstadkommes samma grad av säkerhet, efter- som en intrångsgörare även under medvetande av att en sådan säkerhetsanordning utnyttjas inte vill riskera att störa någon av remsorna, eftersom denna remsa kan vara den remsa, som innhåller det fiberoptiska filamentet.

Vid en modifierad utföringsform innehåller "blind"-rem- san och/eller varje remsa med ett fiberoptiskt filament en elektrisk ledare, såsom en koppartråd, genom vilken en ström ledes för detektering av huruvida tråden avskä- res av en intrångsgörare. Staketkostnaden är fortfarande avsevärt mindre än i det fall, då båda remsorna är fiber- optiska remsor. När mer än en "blind"-remsa utnyttjas, kan en eller flera innehålla en elektriskt ledare, medan återstående "blind"-remsa eller -remsor icke innehåller någon sådan ledare. En eller flera av remsorna (fiberop- tisk och/eller "blind"-) kan alternativt eller dessutom innehålla en inbäddad, isolerad, elektrisk ledningstrâd, som leder energi till hjälputrustning (exempelvis optis- ka mottagare/sändare-enheter för den fiberoptiska anord- ningen) i intervall längs den gräns, som täckes av stake- tet.

Om gränsen har stor utsträckning, exempelvis flera kilometer, är det lämpligt om ljuskällan har formen av en lasergenerator. Dessutom bör det observeras, att ett flertal filament eller t o m en fiberoptisk bunt kan ut- nyttjas i stället för ett enda i remsan ingående fila- ment. .

En ytterligare säkerhetsåtgärd består i att gräva ned en eller flera remsor, som var och en innehåller ett fiberoptiskt filament, under staketet, så att varje för- Poor 7810138-3? 9 sök att gräva sig in under staketet likaledes kan detek- teras optiskt på ovan beskrivet sätt.

Fiberoptiska filament, som utnyttjas såsom beskrivits tillsammans med en energikälla och en detektor, kan ingå 5 i en väggkonstruktion eller vara monterade i en ledning) som sträcker sig längs gränsen ifråga. Varje sådant för- sök att genomtränga väggkonstruktionen genom partiellt demontering eller förstöring, som ger upphov till stör- ning eller förstöring av något filament, eller varje 10 försök att skära av ledningen, kommer att detekteras.

En sträng i form av en remsa för montering längs en gräns samt ett sätt att framställa remsan har gjorts till föremål för en avdelad patentansökan nr 8302984-3.

Claims (12)

71810138-3 lO l5 20 25 30 10 PATENTKRAV

1. l. Säkerhetsanordning, innefattande en fiberoptisk. vågledare (3), ett ljusöverföringsorgan (6) för över- föring av ljus till den ena änden av den fiberoptiska vågledaren, en detektor (7) anordnad att mottaga strål- ning som utgår från den fiberoptiska vågledarens andra ände, och en garningsangrdning (8), som harßgensvar -.._ på en förändring i ljuset som mottages från den fiber- optiska vågledaren, k ä n n e t e c k n a d därav, att anordningen innefattar ett staket, vägg eller lik- nande som har en serie hållare (5), vilka bildar en avgränsning, och att ett flertal strängar (l) sträcker sig mellan hållarna (5), av vilka strängar åtminstone en innehåller en nämnd fiberoptisk vågledare (3).

2. Anordning enligt kravet l, k ä n n e t e c k - n a d därav, att nämnda flertal strängar innefattar åtminstone en blindsträng (l'), som har samma yttre utseende som nämnda åtminstone ena sträng (l) men saknar fiberoptisk vågledare (3).

3. Anordning enligt kravet l eller 2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att den fiberoptiska vågledaren (3) ingår i en sträng som har hullingar eller tänder (9) längs sina kanter.

4. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att den fiberoptiska vågledaren är innesluten i ett hölje (15).

5. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att en ytterligare sträng med fiberoptisk vågledare är nedgrävd under staketet, väggen eller liknande, varvid ett ytterligare ljusöver- föringsorgan är anordnat att rikta ljus längs sistnämn- da vågledare från dennas ena ände och en ytterligare detektoruär anordnad att detektera strålning, som utgår från denna vågledares andra ände, och att ändra sitt tillstånd som gensvar på en utanför ett förutbestämt fn ,, i W i yooa numren? 10 15 20 25 30 7810138-3 ll intervall liggande förändring av den detekterade strål- ningen.

6. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att ljusöverföringsorga- net eller varje sådant organ (6) utgöres av en laser- _ generator.

7. Anordning enligt något av kraven l - 4, k ä n - n e t e c k n a d därav, att varje sträng har en lång- sträckt bärare (2), som är överdragen med korrosions- beständigt material, som täcker vågledaren (3).

8. Anordning enligt något av kraven l - 4, k ä n - n e t e c k n a d därav, att varje sträng har en lång- sträckt bärare (2), varvid den fiberoptiska vàgledaren (3) hålles på bäraren (2) medelst bindemedel (17).

9. Anordning enligt kravet 8, k ä n n e t e c k - n a d därav, att bäraren (2) är utformad med ett längs- gående spår (13), i vilket den fiberoptiska vàgledaren (3) är placerad.

10. Anordning enligt kravet 8 eller 9, k ä n n e - t e c k n a d därav, att bindemedlet innefattar en bindemedelsremsa (17), som är applicerad på bäraren (2) så att den täcker åtminstone vågledaren (3).

11. ll. Anordning enligt något av kraven 8 - l0, k ä n - n e t e c k n a d därav, att bindemedlet är ett flexi- belt tvåkomponentharts.

12. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av en energikälla för riktande av optisk strålning i form av kodade pulser längs våg- ledaren från dennas ena ände, och av en larmanordning, inrättad att igàngsättas av detektorn, när denna i drift underlåter att detektera närvaron av de kodade pulserna. 1uCN:flQ c?UüiLI¶