保安栅栏的制作方法.docx

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专利名称:保安栅栏的制作方法
一般地说,本发明涉及保安栅栏,而更具体地说是涉及具有入闯传感能力的保安栅栏。
各种类型的保安栅栏在专利文献中已有所知,并且可以在市场上买到。这些包括使用安装在活动式传感器上的张拉钢丝的拉紧钢丝警戒网系统,从而使企图切断或扩展开该钢丝事件会产生关于企图入闯的大致位置的一个警报指示。
也已知有各种各样利用一种纤维光敏设备的保安栅栏。英国早期公开的专利申请第2,098,770号描述了一种包括由有纤维光缆穿过的空心管部件组成的栅格的保安栅栏结构。一种突破栅栏的企图由于过分张拉纤维而使纤维拉断或变形,因而导致通过光缆传输的光信号产生可被传感出的衰减的现象。
英国早期公开的专利申请第2,038,060;2,046,971和2,062,321号以及美国专利第4,292,628和4,399,430号全都指出保安用途,其中利用光导纤维的断裂而提供一个警报指示。英国早期公开专利申请2,077,471号指出一种保安用途,其中配置有一种压敏纤维复合光缆。
本发明寻求提供一种由平行杆型式的可靠保安栅栏,这种栅栏包含一种具有入闯检测能力的光纤。
因此根据本发明优选实施例提供的一种保安栅栏,该栅栏包括以栅栏结构布置的许多刚性杆构件,刚性杆构件中至少一个包含用以响应刚性杆构件的至少一给定量的弯曲而提供光纤的预定弯曲的设备。
为了本专利申请的目的,“弯曲”包括微型弯曲。
此外,根据本发明的一个实施例,该保安栅栏包括配置在多个刚性杆构件内的光纤装置,用以通过该光纤设备传输光信号的设备,及用以通过在传输光信号中所检测到的衰减、相位变化、信号反射、偏振、波长变化、或者上述的任何组合检测在光纤装置中发生弯曲存在和位置的装置。
另外,根据本发明的一个优选实施例,用以提供预定的弯曲的装置工作成提供光纤的微型弯曲。
而且根据本发明的一个优选实施例,用以弯曲的装置包括安装在刚性杆内的至少第一和第二光纤定位元件,这些光纤定位元件布置成使得不会响应刚性杆在一给定值范围内的弯曲而使这些元件发生移动。至少一个居中光纤定位元件被配置在至少第一和第二光纤定位元件的中间,并且布置成响应刚性杆的弯曲而移动,因而刚性杆的弯曲使至少一个居中光纤定位元件相对于至少第一和第二光纤定位元件移动,产生可传感出的光纤的弯曲。
从以下结合附图所作的详细描述就会更充分地理解和评估本发明,其中图1是根据本发明的一个优选实施例建造及工作的保安栅栏系统的图示说明;
图2是图1保安栅栏的一部分内光纤布置的说明;以及图3A和3B分别是一对刚性杆及其放大部分在无弯曲及弯曲情况下的说明。
现在参考图1和图2,它们说明根据本发明优选实施例建造及工作的一种保安栅栏系统。该保安栅栏一般包括一种传统型式栏障,例如图示的一种平行杆型式的栅栏10,栏障包括许多通常间隔的直立的杆12。
根据本发明的一个优选实施例,杆12是用适当粗的钢、塑料或任何其它材料制成的,这些材料具有所需要的横截面并且都是空心的。如图2中所示根据的实施例,将一条光纤14串联地上下穿过多条相邻的杆12。作为另一种选择,可以使用光纤14的任何其它的理想结构。
一种信号无线电收发机18,例如一种由美国俄勒冈波特兰的Tektronix厂制造的TEK纤维光学TDR电缆测试器(TEKfiberopticTDRCabletester)后文称为“OTDR”,被接到光纤14的一端,用以提供通过该光纤的一适当的光信号,并接收从该光纤反射的信号。作为另一种选择,代替OTDR,可以使用一种具有一内装无线电收发机的频谱分析器,例如TEK手提式频谱分析器490系列,也从Tektronix厂提供的。那类设备可用以提供关于光纤弯曲存在和大致位置以及总衰减、相位变化和信号反射、或上述任何一种或多种的输出指示。
无线电收发机18的输出信号可提供给阈值和信号处理电路20,用以根据预定的阈值或其它指标,自动地确定是否有一个警报指示。作为另一种选择,为了发觉一个警报指示,操作人员可以控制无线电收发机18。无线电收发机和处理电路20的输出信号可以传送给警报指示电路22,电路22提供一个关于企图入闯事件的存在和大致位置的适当的警报输出指示。
信号处理电路20可以包括用以根据由检测装置所传感出的单位时间模拟弯曲参数的变化而将警报指示进行分类的装置。
现参照图3A和3B,它们说明一个响应杆12的弯曲,用以对通过光纤14的光信号提供弯曲的装置。杆12的多数或全部其内部以通常平行隔开的关系配置有一种刚性支撑棒24,布置成使得棒24不会响应杆12小于例如25度的一预定量的弯曲而弯曲。
支撑棒24上固定地配置有多个隔开的光纤定位元件26,固定元件26有孔28,孔28容纳光纤14且有相当小的横向间隙。一般地说,定位元件26沿光纤的长度方向以一厘米的间距隔开,并且延伸在杆12的部分或大部分长度上。
每一对定位元件26的中间配置有一块居中元件30,元件30构造成并布置成与杆12的内表面圆周地接合,以便杆12受弯曲时,元件30被移动。居中元件30制成具有一光纤插入孔
32,正常地,即当杆12不受弯曲时,孔32和孔28对正地布置,以致光纤14以一通常直线状地延伸穿过其中,如图3A中所示。
居中元件30还配置有一个大孔34,支撑棒24和光纤14的环路回程部分延伸穿过大孔34。孔34布置成这样,即使得在需要入闯检测的预定范围内杆12受到弯曲的情况下,支撑杆24并不接触居中元件30,因而并不限制支撑杆的移动。
现参照图3B,可以看出当杆12受弯曲时,居中元件相对于光纤14的轴线横向地移动,而安装在支撑棒24上的定位元件26不受弯曲,结果孔28和32不再对正而引起光导纤维14弯曲。
由于弯曲设备所产生的光纤14的弯曲,图3A和3B说明了其中一个实例,这种弯曲由接收器18,频谱分析器20和警报电路22检测以提供关于测到的弯曲的存在和大致位置的一个警报指示。
根据本发明的一个优选实施例,将光纤14直接耦合到无线电收发机18。因而,可以理解成单条光纤既有检测又有连接的效用。
本技术领域:
的普通技术人员会体会到本发明并不限于上文已经所述及特别展示的内容。例如,图3A和3B中所示的装置可以由任何其它合适的弯曲敏感装置代替。本发明的范围只是由随后的权利要求
所限定。
权利要求
,其特征在于包括以一种栅栏结构布置的多个刚性杆构件;与至少某些所述刚性杆构件相关的一种光纤;以及用以响应至少某些所述刚性杆构件的至少一给定量的弯曲,对所述光纤提供预定弯曲的装置。

1所述的设备,其特征在于还包括用以将一种光信号传输通过所述光纤的装置;以及用以通过传感出的光信号的变化以检测光纤弯曲的存在和大致位置的装置。

的任何一项所述的设备,其特征在于其中用以提供预定弯曲的装置有效地提供光纤的微型弯曲。

的任何一项所述的设备,其特征在于,其中用以提供预定弯曲的所述装置包括至少第一和第二光纤定位元件支撑上述光纤并被安置在所述刚性杆内,所述定位元件被布置成不会响应所述刚性杆在一给定量范围内的弯曲而发生移动;至少一个居中光纤定位元件配置在至少第一和第二光纤定位元件中间,并被布置成响应刚性杆的弯曲而移动;因而刚性杆的弯曲使至少一个居中定位元件相对于至少第一和第二定位元件移动,产生可传感出的光纤弯曲。

4所述的设备,其特征在于用以提供预定弯曲的装置包括支撑所述光纤定位元件的一种支撑棒,所述支撑棒被配置成不会响应刚性杆在一给定量范围内的弯曲而发生移动。

的任何一项所述的设备,其特征在于其中所述用以传输的和用以检测的装置已在OTDR设备中实施。

的任何一项所述的设备,其特征在于其中所述用以传输的装置和用于检测的装置已在频谱分析器设备中实施。

的任何一项所述的设备,其特征在于其中所述用以检测的装置包括衰减检测装置。

的任何一项所述的设备,其特征在于其中所述用以检测的装置包括相位变化检测装置。

的任何一项所述的设备,其特征在于其中所述用以检测的装置包括信号反射检测装置。

的任何一项所述的设备,其特征在于其中所述用以检测的装置包括波长变化检测装置。

的任何一项所述的设备,其特征在于其中所述用以检测的装置包括偏振检测装置。

的任何一项所述的设备,其特征在于其中所述光纤被直接耦合到上述无线电收发机。

的任何一项所述的设备,其特征在于其中所述用以检测的装置有效用地提供关于入闯事件的存在和大致位置的输出指示。

的任何一项所述的设备,其特征在于其中所述用以检测的装置包括用以根据由检测装置所传感出的单位时间的模拟弯曲参数的变化而将警报指示分类的装置。
专利摘要
一种保安栅栏包括以一种栅栏结构布置的许多刚性杆构件。至少刚性杆构件中的一个包含用以响应刚性杆构件至少一给定量弯曲而提供一种光纤预定弯曲的装置。