專利名稱：光纖傳感式無源遠程報警探測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種報警探測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
市面上的普通報警探測系統(tǒng)往往需要長期與電路相連，取電的難易直接影 響了防盜的效果，因此，對重要的室內(nèi)外對象進行遠程無源的防盜保護、對重要 對象的建筑的墻體、地面以及屋頂?shù)姆榔茐拈_挖保護以及重要對象的玻璃防破碎 保護成為一個難題。比如對于一些大型排灌電力設(shè)備來說，由于位置偏僻，旱季 不通電，不法分子在旱季偷盜比較容易得手；又比如對于一些重要的暫不發(fā)掘的 文物遺跡的地面以及地下隱蔽和遠程防盜保護也很困難。而且普通的報警探測器 隱蔽性不高，很容易被犯罪分子發(fā)現(xiàn)而繞過或損壞。
目前市面上也還沒有比較成熟和實用的墻體破碎入侵遠程報警器，而目前 市面上的玻璃破碎入侵報警探測器，成本高，還容易誤報警，管理起來比較困難。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低、使用方便的光纖傳感 式無源遠程報警探測系統(tǒng)。為此，本實用新型采用以下技術(shù)方案
它包括光纖回路和電氣回路，所述光纖回路中設(shè)有光發(fā)射單元和光接收單 元，所述光發(fā)射單元和光接收單元之間連接光纖，所述電氣回路中設(shè)有波形振蕩 發(fā)生模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和報警輸出模塊，所述波形振蕩發(fā)生模塊與光發(fā)射單元 采用電氣連接，所述光接收單元與電平轉(zhuǎn)換模塊采用電氣連接，所述電平轉(zhuǎn)換模 塊與報警輸出模塊采用電氣連接。通過以上技術(shù)方案，本實用新型采用光纖作為傳感器和傳輸介質(zhì)，可以實現(xiàn) 遠程無源防盜防破壞監(jiān)控報警，可以用于對排灌電力設(shè)備的遠程無源防盜監(jiān)控以 及對重要文物遺跡的的地面地下設(shè)施遠程的無源的隱蔽的防盜監(jiān)控保護；可以用 于對重要建筑的墻體防破壞報警或?qū)ΣＡчT窗的破碎報警等；還可以用于一些貴 重物品和對象，如文物的玻璃外殼、暫不發(fā)掘的遺跡地的防破壞監(jiān)控報警。此外 由于光纖探測沒有電火花，本實用新型還適合用于高火險場合的遠程報警探測。 本實用新型電路簡單，成本也較低，有較大的市場推廣潛力。


圖1為本實用新型實施例1的原理框圖。
圖2為本實用新型圖1所示實施例的電路原理圖。
圖3為本實用新型圖1所示實施例用于電力變壓器遠程防盜報警的應(yīng)用示意圖。
圖4為本實用新型圖1所示實施例用于地下文物遺跡遠程防盜保護的應(yīng)用 示意圖。
具體實施方式
實施例1
參照圖l。本實用新型包括光纖回路和電氣回路，所述光纖回路中設(shè)有光發(fā) 射單元和光接收單元，所述光發(fā)射單元和光接收單元之間連接光纖，所述電氣回 路中設(shè)有波形振蕩發(fā)生模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和報警輸出模塊，所述波形振蕩發(fā)生 模塊與光發(fā)射單元采用電氣相連,所述光接收單元與電平轉(zhuǎn)換模塊采用電氣相連 接，所述電平轉(zhuǎn)換模塊與報警輸出模塊采用電氣連接。報警輸出在本實施例中為 繼電器開關(guān)量輸出，除此之外，也可以采用電子電路的高低電平方式輸出。
光發(fā)射單元和光接收單元合為一個光通訊模塊，在本實施例中，光通訊模塊為1X9光通訊模塊。光纖回路上設(shè)有信號傳輸部分1和傳感部分2，所述信 號傳輸部分1為設(shè)有保護裝置的光纖，可以是光纜內(nèi)的光纖(可以采用鎧裝光纜 或?qū)饫|采取地埋、水泥包封或是其他保護方式)，也可以為設(shè)于其他可保護裝 置內(nèi)的光纖，在本實施例里采用長距離光纜4。所述傳感部分為單根緊套光纖或 裸光纖，亦或構(gòu)成網(wǎng)狀的緊套光纖或裸光纖。在本實施例中，緊套光纖或裸光纖 5設(shè)于被保護對象6上。光纖回路上還設(shè)有光纖活動連接器3。
波形振蕩發(fā)生模塊(波形振蕩器)產(chǎn)生一定頻率一定幅度的周期波形(本實 施例選用llMHz方波)，并通過耦合電容并聯(lián)耦合到1X9光通訊模塊的光發(fā)射 單元正向輸入端，完成對輸出光信號的調(diào)制，經(jīng)過調(diào)制的光信號通過一段光纖(可 根據(jù)實際需要確定距離)的傳輸回到1X9光通訊模塊的光接收單元，此時如果 有接收到經(jīng)過調(diào)制的光信號，則1X9光通訊模塊的光接收單元的SD端口電平 可達到4.4V，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換電路匹配后，使繼電器吸合，如果這時光纖被弄斷， 則SD端口電平可達到3.4V,經(jīng)電平轉(zhuǎn)換電路匹配后，使繼電器斷開，發(fā)出開關(guān) 報警量。SD端口輸出的電平要與后面的繼電器輸出電路相匹配，電平轉(zhuǎn)換電路 就是必須的，其電路形式并不唯一，采用電壓比較器集成電路也同樣可以達到目 的，只是形式和成本略有差異而己。
本實施例中，方波振蕩只要能產(chǎn)生大于300KHz的頻率就可以，它是為接收模 塊準確判斷信號的有無提供參考的。光通訊模塊是光纖通訊收發(fā)端光電轉(zhuǎn)換器和 電路控制器的組合，其作用是實現(xiàn)光/電信號的轉(zhuǎn)換，本實施例采用1X9光通訊 模塊主要是從使用方便和成本較低的角度考慮，如采用其他形式的光模塊，只要 能達到同樣效果也是可以的。
本實施例的波形振蕩發(fā)生模塊、光通訊模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和報警輸出模塊 等部分可以集中安裝在一塊線路板上，光纖回路中的信號傳輸部分和傳感部分則 可以根據(jù)實際需要進行設(shè)置，如長距離的，信號傳輸部分要采用有保護裝置的光 纖，如光纜，必要時還可以對光纜采取鎧裝，地埋、水泥包封等措施進行保護，當距離比較長時，可以使用光纜續(xù)接盒；傳感部分則要根據(jù)被保護對象的多樣性 進行具體設(shè)置，如將裸光纖預埋在被保護對象的地下、墻體中，嵌入被保護對象 的玻璃罩中，或是編織成網(wǎng)狀包圍在被保護對象的外面等。
下面對本實施例的電路做詳細介紹。參照圖2。圖中包括波形振蕩發(fā)生模塊、 光通訊模塊及附屬電路、電平轉(zhuǎn)換模塊和報警模塊四個部分，其中波形振蕩發(fā)生 模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和報警模塊用虛線框出。Yl、 Rl、 R2、 C1以及74LS04中的3 個非門電路構(gòu)成一個有晶振的穩(wěn)頻多諧波振蕩器，其作用是產(chǎn)生一個方波信號
(本例選用llMHz，采用其他方式只要能產(chǎn)生300kHz以上周期波形的電路就可 以)，用以保證整個探測器的穩(wěn)定工作，如沒有此電路，則本探測器的誤報率會 升高，無源傳輸距離會下降，方波信號由C2并聯(lián)耦合到1X9光通訊模塊的第8腳 正向輸入端。電容C4、 C5、 C6、 C7、 C8、 C9與電感L1、 L2共同組成lX9光通訊模 塊的光發(fā)射單元和光接收單元.的電源濾波電路，R3、 R4、 R5、 R6、 C3構(gòu)成光發(fā)射 單元輸入端電平匹配網(wǎng)絡(luò)，R7、 R8、 R9、 Rll、 R12、 R13構(gòu)成光接收單元的數(shù)據(jù) 輸出端、信號判別輸出SD端電平匹配網(wǎng)絡(luò)；由于信號判別輸出電平與報警輸出電 路輸入電平還有較大差距，因此還必須設(shè)置判別信號電平轉(zhuǎn)換電路，由RIO、 Dl、 R14、 R15、 T1和74LS04中第4個非門組成，它可將3.4V轉(zhuǎn)換為接近零電位的低電 平，將4.4V轉(zhuǎn)換為接近電源電位的高電平，報警輸出電路由R16、 T2、 D2、 R17、 K和D3組成。1X9光通訊模塊是原來專用于光纖收發(fā)器的，這里完全是移植使用
(通過其他方式如分立器件組成的模塊也可實現(xiàn))，而且在本例中主要使用的是 第4腳——SD端口，通過判別光信號的有無來產(chǎn)生報警信號。在具體實施中這種l X9光通訊模塊不僅有單模(可用于長距離)還有多模(可用于2-5公里)之分， 還有功率大小之分(根據(jù)功率大小可分別實現(xiàn)2-IOO公里不同距離遠程無源報警 和傳輸)。本實用新型可以實現(xiàn)2-100kM(取決于內(nèi)部光模塊的模式和發(fā)射功率的大小)
的遠程無源防盜防破壞監(jiān)控報警，它的特征和優(yōu)勢有
① 利用光纖本身纖細脆弱、布設(shè)后可以做到難以被發(fā)現(xiàn)，破壞后又不易被 恢復的特點，將裸光纖預埋在被保護對象，如地下、玻璃門窗以及墻體中等需要 保護的對象上，利用光纖本身隱蔽性和容易被破壞特性，利用一部分裸光纖或緊
套光纖組成線狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)做報警傳感器；
② 利用半導體激光器發(fā)射出的激光在光纖里傳輸損耗很小、不易受到外界 干擾的特點來實現(xiàn)報警信號遠程傳輸；
③ 由于光纖同時還具有在布防工作狀態(tài)下難以被旁路的特點，為方便使用 可在一些特殊位置設(shè)置一些活動光纖連接器，以便人員進出和設(shè)備維護，即使被 不法分子發(fā)現(xiàn)在主機設(shè)防狀態(tài)下也比較難破解。
圖3為本實施例用于電力變壓器遠程防盜報警的應(yīng)用示意圖。圖中包括報 警探測器21 (本實用新型)、長距離光纜22、光纜續(xù)接盒23、光纖活動連接器 24、使用的時候，將0. 9mm緊套光纖或0. 25mm裸光纖25纏繞于被保護設(shè)備26 上，當緊套光纖或裸光纖25被破壞時，報警探測器21內(nèi)的報警輸出模塊會發(fā)出 警報，可以起到報警作用。
圖4為本實施例用于地下文物遺跡遠程防盜保護的應(yīng)用示意圖。圖中包括 報警探測器31 (本實用新型)、長距離架空光纜32 (條件允許可采取全程地埋光 纜)、地埋光纜33、光纜續(xù)接盒34、光纖活動連接器35，使用的時候，將0.9mm 緊套光纖或0.25mm裸光纖36 (線陣狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))設(shè)于被保護地下文物遺跡 37上。當緊套光纖或裸光纖36被破壞時，報警探測器31內(nèi)的報警輸出模塊會 發(fā)出警報，可以起到報警作用。
權(quán)利要求1、光纖傳感式無源遠程報警探測系統(tǒng)，其特征在于它包括光纖回路和電氣回路，所述光纖回路中設(shè)有光發(fā)射單元和光接收單元，所述光發(fā)射單元和光接收單元之間采用光纖連接，所述電氣回路中設(shè)有波形振蕩發(fā)生模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和報警輸出模塊，所述波形振蕩發(fā)生模塊與光發(fā)射單元采用電氣連接，所述光接收單元與電平轉(zhuǎn)換模塊采用電氣連接，所述電平轉(zhuǎn)換模塊與報警輸出模塊采用電氣連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的光纖傳感式無源遠程報警探測系統(tǒng)，其特征在于所 述光纖回路包括信號傳輸部分和傳感部分，所述信號傳輸部分為設(shè)有保護裝置的 光纖，所述傳感部分為單根緊套光纖或裸光纖，也可以是構(gòu)成網(wǎng)狀的緊套光纖或 裸光纖。
專利摘要本實用新型提供一種光纖傳感式無源遠程報警探測系統(tǒng)。它包括光纖回路和電氣回路，所述光纖回路中設(shè)有光發(fā)射單元和光接收單元，所述光發(fā)射單元和光接收單元之間連接光纖，所述電氣回路中設(shè)有波形振蕩發(fā)生模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和報警輸出模塊，所述波形振蕩發(fā)生模塊與光發(fā)射單元采用電氣連接，所述光接收單元與電平轉(zhuǎn)換模塊采用電氣連接，所述電平轉(zhuǎn)換模塊與報警輸出模塊采用電氣連接。本實用新型采用光纖作為傳感器和傳輸介質(zhì)，可以實現(xiàn)遠程無源防盜防破壞監(jiān)控報警，可以用于對排灌電力設(shè)備的遠程無源防盜監(jiān)控以及對重要文物遺跡的地面地下設(shè)施遠程的無源的隱蔽的防盜監(jiān)控保護等。本實用新型電路簡單，成本也較低，有較大的市場推廣潛力。
文檔編號G08B13/18GK201307318SQ20082016721
公開日2009年9月9日 申請日期2008年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月10日
發(fā)明者周俊勇, 溫懷疆, 羅明從 申請人:溫懷疆