專利名稱:保安警戒網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明涉及拉緊鋼絲警戒網(wǎng)系統(tǒng)并涉及用于警戒網(wǎng)的傳感器。
在專利文獻(xiàn)中及在商場上已知有各種各樣的拉緊鋼絲防護(hù)性警戒網(wǎng)。簡單地敘述結(jié)合被連接到傳感器的張拉鋼絲的拉緊鋼絲防護(hù)性警戒網(wǎng)。這些傳感器對一種企圖攀越或切斷該警戒網(wǎng)的事件提供一警報指示。本申請人所擁有的美國專利第3，634，638及3，912，893號敘述特別適宜于用作拉緊鋼絲網(wǎng)警戒的應(yīng)用上的及發(fā)現(xiàn)商場上極受歡迎的傳感器。
在本申請人旱期公開的英國專利申請(2416)中敘述用于拉緊鋼絲警戍網(wǎng)系統(tǒng)的傳感器有一對終端，各連接到不同的拉緊鋼絲，以致第一和第二連接的終端之間的預(yù)定相對運(yùn)動產(chǎn)生在第一和第二電性接觸之間的電性連接，造成一警報指示。
也已知有各種采用一種纖維光學(xué)傳感設(shè)備的保安柵欄。英國早期公開專利申請第2，098，770號敘述一保安柵欄，該柵欄包含一穿以纖維光纜的空心管狀部件的柵格。一種企圖突破柵欄的事件，由于過度張拉該纖維而拉斷或形變該纖維，因此引起通過光纜傳輸?shù)墓庑盘柊l(fā)生可傳感出的衰減現(xiàn)象。
英國早期公開專利申請第2，038，060、2，046，971和2，062，321號及美國專利第4，292，628和4，399，430號都顯示保安應(yīng)用，其中警報指示是由光纖的斷裂所提供的。美國旱期公開專利申請第2，077，471號顯示一保安應(yīng)用，其中提供以一壓敏纖維復(fù)合光纜。以色列專利第66520號敘述一入闖警告鋼絲警戒網(wǎng)，該警戒網(wǎng)包含一外層芯及一內(nèi)層同軸光纖。
本發(fā)明尋求提供一不用于以上所述的拉緊鋼絲警戒網(wǎng)系統(tǒng)。
因此，按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例提供一拉緊鋼絲防護(hù)性警戒網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多條拉緊鋼絲及一傳感器，該傳感器包含用以響應(yīng)一拉緊鋼絲的移動而彎曲一光纖的設(shè)備，從而產(chǎn)生通過該光纖的光的可感測的衰減現(xiàn)象。
按照本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，該傳感器被操作成對響應(yīng)一拉緊鋼絲的移動提供的光纖中的衰減現(xiàn)象大于由該光纖本身對應(yīng)的移動所產(chǎn)生的衰減現(xiàn)象。因此，本發(fā)明的傳感器可理解成提供用以放大或增強(qiáng)由于拉緊鋼絲的移動所產(chǎn)生警報指示信號的設(shè)備。按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，可通過響應(yīng)該拉緊鋼絲的甚至是相對小的位移而使光纖產(chǎn)生明顯的局部的彎曲而實現(xiàn)上述情況，此處將明顯的局部的彎曲稱之為“微型彎曲”。
按照本發(fā)明的一個實施例，該傳感器包含一基底，一拉緊鋼絲連接元件相對于該基底并被安排成與至少一條拉緊鋼絲結(jié)合的情況下可移動地加以安裝，從而使該至少一條拉緊鋼絲的移動可使連接元件產(chǎn)生相對于基底的運(yùn)動及與連接元件相聯(lián)系的光纖接合設(shè)備的運(yùn)動，從而至少使連接元件預(yù)定運(yùn)動產(chǎn)生與一光纖的接合，導(dǎo)致通過光纖的光信號的傳輸發(fā)生可傳感出的變化。
按照本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例，該至少一條拉緊鋼絲包含一對鋼絲;而該對拉緊鋼絲的相對移動產(chǎn)生連接元件的轉(zhuǎn)動。
此外，按照本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例，該光纖接合設(shè)備相對于基底并松散地耦合到連接元件的情況下可轉(zhuǎn)動地加以安裝。更具體地說，該接合設(shè)備可通過一粘性材料與連接元件耦合以便與之作同軸轉(zhuǎn)動之用，從而只有相對短的時間常數(shù)轉(zhuǎn)動引致接合設(shè)備發(fā)生轉(zhuǎn)動和與光纖發(fā)生接合。
按照本發(fā)明的這個實施例，該連接元件有相聯(lián)系的推進(jìn)器裝置與該粘性材料接合。
此外，按照本發(fā)明的一個實施例，提供以用以限制該連接元件的轉(zhuǎn)動到預(yù)定限度的裝置，以便防止造成光纖損壞。
再者，按照本發(fā)明的一個實施例，提供以用以傳感出該光纖的傳輸特性的變化及用以響應(yīng)該特性變化提供警報信號的設(shè)備。
按照本發(fā)明的另外一個實施例，該連接元件和該光纖接合設(shè)備為整體式的或固定在一起的。在一實施例中，一穿孔片是可轉(zhuǎn)動地安裝于基底上，該片限定該接合設(shè)備和一光纖穿過該孔而被抽出。一拉緊鋼絲被耦合到限定該連接元件的該片的延伸部分。
按照本發(fā)明的再一個實施例，該連接元件和該光纖接合設(shè)備包含一通常為圓柱體狀的帽蓋部件，在該部件的外部附裝著一拉緊鋼絲，該部件的內(nèi)表面限定一起伏表面，該表面壓在環(huán)繞一柔韌總線的光纖上以產(chǎn)生該光纖的傳輸特性的變化。
從以下的詳細(xì)并敘述聯(lián)系附圖將會對本發(fā)明有明確的認(rèn)識和更完整的評估。其中圖1為按照本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例建造的和工作的一拉緊鋼絲警戒網(wǎng)系統(tǒng)的一部分的圖形說明;
圖2為按照本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例制造的和工作的一傳感器的截面說明的側(cè)視圖;
圖3A和3B分別為在靜止和警報取向下圖2的傳感器的圖形說明;
圖4A和4B為按照本發(fā)明另一個實施例的傳感器的圖形說明;
圖5A和5B分別按照本發(fā)明的一個實施例制造的和工作的傳感器的另一實施例的圖形和截面說明;
圖6A和6B為分別在靜止或警報取向下沿圖5B中的Ⅵ-Ⅵ線所取的圖5A和圖5B的傳感器的截面說明。
現(xiàn)參照圖1，該圖顯示一拉緊鋼絲入闖探測警戒網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含通常在平行方向上架線并安裝在錨柱12和一傳感器柱14之間的拉緊鋼絲10。在錨柱12與傳感器柱14之間有多個中間柱16，這些中間柱則不屬本發(fā)明的范疇。
按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，該傳感器柱14形成一個具有均勻的截面整體的長元件。傳感器柱14最好包含一具有安裝在沿其長度方向上的多個象在圖2至6B中所示的那類傳感器的擠壓成型的部件。
一光纖17串級地穿過多個相鄰傳感器柱并可直接耦合到一信號無線電收發(fā)機(jī)如美國俄勒同波特蘭Tektronix廠制造的TEK纖維光學(xué)TDR電纜測試器，此后稱之為“OTDR”。該OTDR設(shè)備提供經(jīng)過光纖17通道的適宜的光信號并接收從該光纖的反射信號。
另外，可用具有一內(nèi)裝無線電收發(fā)機(jī)的頻譜分析器如也由Tektronix供應(yīng)的TEK輕便型頻譜分析器490系列來代替該OTDR。這種類型的設(shè)備可用以提供反映光纖的彎曲或與光纖的接合的存在和大致位置及合成衰減，相位變化和信號反射，或上述任意一個或多個的輸出指示。
無線電收發(fā)機(jī)18的輸出可提供到閾值及信號處理電路20以用作自動確定是否有一基于預(yù)定閾值或其它標(biāo)準(zhǔn)的警報指示存在。另一方面，一操作人員可監(jiān)控?zé)o線電收發(fā)機(jī)18以便覺察一警報指示的存在。處理電路20的無線電收發(fā)機(jī)的輸出可提供到警報指示電路22，該電路提供一與企圖入闖事件的存在和大致位置相適宜的警報輸出指示。
信號處理電路20可包括用以將被OTDR或頻譜分析器所傳感出的基于單位時間的模擬彎曲的變化或其它接合參數(shù)對警報指示進(jìn)行分類的裝置。
現(xiàn)參照圖2、3A和3B，該圖說明按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例制造的工作的傳感器。該傳感器包含一固定地安裝于傳感器柱14并限定一轉(zhuǎn)動軸32的裝配定位銷釘30。
一拉緊鋼絲連接元件34是可轉(zhuǎn)動地安裝于銷釘30上以用作繞軸32轉(zhuǎn)動，該連接元件典型地取一長度為可選擇的棒形物，該棒形物接合一對拉緊鋼絲36，并可由于響應(yīng)該拉緊鋼絲36的相對線性移動而使該棒形物發(fā)生轉(zhuǎn)動移動。
一光纖接合部件38也可轉(zhuǎn)動地安裝于銷釘30上以使之能繞軸32轉(zhuǎn)動。接合部件38限定一有一光纖42穿過的空心管40。另一方面，也可采用任何其它用于在接合部件38上安裝光纖42的適用裝置。
連接元件34和接合部件38共同構(gòu)成限定一通常由參考數(shù)號44表示的杯形構(gòu)型，其中放置著一粘性材料46如硅膠封泥，例如通用電氣公司制造的G-E SS-91硅膠彈性封泥。
通過一柔韌的周界密封層48連接連接元件和接合元件，及柔韌的可轉(zhuǎn)動密封圈50和52分別封住銷釘30和接合部件38間與銷釘30和連接元件34間的接合處以防止粘性材料46從杯形44中逸出。
放置在杯形44與粘性材料46接合的葉片54是牢固地附裝在連接元件34上，葉片54響應(yīng)元件34的轉(zhuǎn)動而工作以驅(qū)動粘性材料46作相應(yīng)的轉(zhuǎn)動。粘性材料46和接合部件38間的摩擦性接合導(dǎo)致部件38響應(yīng)元件34的短時間規(guī)模轉(zhuǎn)動移動而發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)動。
元件34在長時間常數(shù)上、典型的以小時計所發(fā)生的轉(zhuǎn)動方向的變化并沒有反映企圖入闖事件的特性，與發(fā)生在以秒或分計的反映入闖事件特性的轉(zhuǎn)動方向的變化不同，由于粘性材料的特性對發(fā)生在長時間常數(shù)上轉(zhuǎn)動方向的變化并不傳遞轉(zhuǎn)動力，因此前者不會導(dǎo)致發(fā)生部件38的相應(yīng)的轉(zhuǎn)動。
接合元件34的轉(zhuǎn)動導(dǎo)致管40的相應(yīng)的轉(zhuǎn)動并產(chǎn)生光纖42的彎曲或其它接合，它導(dǎo)致光纖42的光傳輸特性的變化。如上所述，這些特性的變化可輕易地由OTDR設(shè)備(圖1)所傳感出來。
為防止由過分張拉光纖42而使之產(chǎn)生永久性損壞，提供一限制性元件56以限制元件34的角轉(zhuǎn)動量至一安全范圍，典型地為+/-30度，在這個范圍內(nèi)將不會造成對光纖42的破壞。
圖3A和3B說明分別在靜止和極端轉(zhuǎn)動(警報)方向下圖2的傳感器的情形。
現(xiàn)參照圖4A和4B，該圖說明按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例制造的和工作的一傳感器的另一實施例。該傳感器包含一確定樞軸62并具有一開孔64的基板60，光纖66穿過該孔延伸。一拉緊鋼絲連接元件68被連接到一拉緊鋼絲70上并牢固地附裝到一光纖接合部件72或與接合部件72形成一整體式部件。
接合部件72典型地制成一個板狀物，與基板60隔開并可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝于基板上以使它繞樞軸62轉(zhuǎn)動。如圖4A所示，接合元件72上形成一開孔74，當(dāng)部件72在一靜止位置時，該開孔74典型地與開孔64對齊，以致光纖66可穿過該兩個開孔直線延伸。
當(dāng)例如由于該拉緊鋼絲沿它的軸線76的移動而跟著發(fā)生連接元件68的相應(yīng)移動，造成光纖接合部件72離開它的靜止位置而移動時，開孔74再也不與開孔64對齊而造成光纖66的彎曲或其它接合，以致它的傳輸特性能以該OTDR或其它適宜的設(shè)備(圖1)所能傳感出的方式發(fā)生暫時性的變化。
現(xiàn)參照圖5A、5B、6A、及6B，這些圖說明按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例制造的和工作的一傳感器的又另一實施例。該傳感器包含一被如硅膠封泥的柔韌的粘性材料82制成的環(huán)狀柔韌封包所包圍的支承主軸80。圍繞著該柔韌材料圈繞以一光纖84。
包圍著材料82和圈繞的光纖84為一組合光纖接合部件及拉緊鋼絲連接元件86，該元件通常有一圓柱體狀外部構(gòu)型及徑向向內(nèi)延伸而形成的齒88，該齒88延伸在軸向地平行于主軸80的方向上。一拉緊鋼絲90被耦合到組合元件86的外部。
圖5A、5B、6A和6B的傳感器是工作成在響應(yīng)拉緊鋼線90的短時間規(guī)模移動提供齒形88和光纖84間可傳感出的彎曲和其它接合。拉緊鋼線90的長時間規(guī)模的方向上的變化或移動由于材料82的特性，不產(chǎn)生一可傳感出的彎曲或其它接合，因此防止了由于溫度變化或周圍環(huán)境的其它自然變化等不反映一種企圖入闖事件的特性的假警報的出現(xiàn)。
對于那些本技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員而言很顯然，本發(fā)明并不只限于以上具體所示或敘述。相反本發(fā)明的范圍只是由所附權(quán)利要求
所規(guī)定。
權(quán)利要求
1.一拉緊防護(hù)性警戒系統(tǒng)，包括一多條拉緊鋼絲和一傳感器，其特征在于該傳感器包含用以響應(yīng)一拉緊鋼絲的移動而彎曲一光纖的裝置，從而產(chǎn)生通過光纖的可傳感出的光的衰減。
2.按權(quán)利要求
1所述的設(shè)備，其特征在于其中所述傳感器是工作成在響應(yīng)一給定的拉緊鋼絲的移動所提供的通過光纖中的光的衰減大于由于光纖本身的相應(yīng)的移動所產(chǎn)生的光的衰減。
3.按權(quán)利要求
2所述的設(shè)備，其特征在于其中所述傳感器包含用以增強(qiáng)由該拉緊鋼絲的移動所產(chǎn)生的警戒指示信號的裝置。
4.按權(quán)利要求
3所述的設(shè)備，其特征在于其中所述用以增強(qiáng)信號的裝置包含用以在響應(yīng)一拉緊鋼絲甚至是相對小的移動產(chǎn)生此處稱之為“微型彎曲”的光纖的明顯的局部彎曲的裝置。
5.按權(quán)利要求
1所述的設(shè)備，其特征在于其中所述傳感器包含一基底一拉緊鋼絲連接元件相對于該基底并被安排成與至少一條拉緊鋼絲結(jié)合下可移動地加以安裝，從而使該至少一條拉緊鋼絲的移動可使連接元件產(chǎn)生相對于基底的移動;及與連接元件相結(jié)合的光纖接合裝置從而至少使連接元件的預(yù)定移動產(chǎn)生與一光纖的接合，導(dǎo)致通過光纖的光信號的傳輸發(fā)生可傳感出的變化。
6.按權(quán)利要求
5所述的設(shè)備，其特征在于其中所述至少一條拉緊鋼絲包含一對拉緊鋼絲，該對拉緊鋼絲的相對移動產(chǎn)生連接元件的運(yùn)動。
7.按上述權(quán)利要求
5和6之一所述的設(shè)備，其特征在于其中所述光纖接合裝置相對于基底可轉(zhuǎn)動地加以安裝并松散地耦合到連接元件。
8.按權(quán)利要求
7所述的設(shè)備，其特征在于其中所述接合裝置通過一粘性材料與連接元件耦合以便與之作同軸轉(zhuǎn)動，從而只有相對短的時間常數(shù)移動導(dǎo)致該接合設(shè)備發(fā)生轉(zhuǎn)動和與光纖發(fā)生接合。
9.按權(quán)利要求
8所述的設(shè)備，其特征在于其中所述連接元件具有相聯(lián)系的推進(jìn)器裝置與該粘性材料接合。
10.按上述權(quán)利要求
5至9中之一所述的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備也包含用以限制連接元件的運(yùn)動至一預(yù)定限度的裝置，以防止光纖的損壞。
11.按上述任意一項權(quán)利要求
中所述的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備還包含用以傳感出光纖的傳輸特性的變化和用以響應(yīng)該變化提供一警報指示的裝置。
12.按權(quán)利要求
11的拉緊鋼絲警戒網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)還包含一拉緊鋼絲的安排確定的一實體的柵欄。
13.按上述權(quán)利要求
5至12中任意一個所述的設(shè)備，其特征在于其中所述連接元件和所述光纖接合裝置為整體式的或固定在一起的。
14.按權(quán)利要求
13所述的設(shè)備，其特征在于其中所述連接元件和所述接合裝置包含一開孔的板，該板為可移動地安裝于基底上，該光纖穿過該開孔而被抽拉出來的，而一拉緊鋼絲則耦合到確定該連接元件的該板的延伸部分。
15.按權(quán)利要求
13所述的設(shè)備，其特征在于其中所述連接元件和所述光纖接合裝置包含一通常為圓柱體狀的帽蓋部件，在該部件的外部附裝一拉緊鋼絲，其內(nèi)表面確定一加肋表面并壓在環(huán)繞一柔韌總線的光纖上，在響應(yīng)該拉緊鋼絲的短的時間常數(shù)移動而產(chǎn)生光纖的傳輸特性的變化。
專利摘要
一拉緊鋼絲防護(hù)性警戒網(wǎng)系統(tǒng)，包括多條拉緊鋼絲和一傳感器，該傳感器包含用以響應(yīng)一拉緊鋼絲的移動而使一光纖彎曲，從而產(chǎn)生可傳感出的通過該光纖的光的衰減。
文檔編號G01D5/26GK87103773SQ87103773
公開日1988年12月7日 申請日期1987年5月20日
發(fā)明者茲維·丹克 申請人:安全裝置技術(shù)公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan