雷射安防設備及方法與流程
2023-04-26 10:27:31 1
本發明涉及安全防護領域，尤其涉及一種雷射安防設備及方法。
背景技術：
隨著社會的發展，一些特殊的場所需要較強的安全保衛措施，以保證國家利益和人民生命財產的安全。例如有關國家機密的重要軍事設施，重要機密文件的存放，重要核心科技設施；又例如，小區的防盜安保，銀行金庫的保安工作等，都需要高效的防入侵式的安保工作。因此，隨著人們對安全保衛系統的要求越來越高，急需一種可靠的、低誤報率的智能安保裝置。可以通過非接觸的方式，實現遠距離的入侵式報警和監控。
當前市場上已經存在多種雷射或者紅外對射報警器，其原理皆為，通過探測光線是否被物體遮擋，造成接收端信號中斷，來確定是否有物體通過檢測區。當光電傳感器無法接收到光信號時則觸發報警系統報警。
對於紅外報警器，多採用紅外led光源，光源光斑較大，在傳播一定距離後光斑擴散，當入侵物體經過時可能無法完全遮擋擴散後的光斑。這樣，即使入侵事件發生，接收器依然可以接收到洩漏的光信號，進而無法報警。可見紅外報警器的可靠性較低。
雷射報警器一般分為兩個部分，一部分為雷射源，發射用於探測的雷射；另一部分為接收器，用於採集所發射的雷射，並判斷雷射束是否被遮擋，如果被遮擋則採取報警措施。
現有的雷射報警器有以下幾個不足之處。首先，一旦探測器無法接收到光信號，報警裝置就會觸發報警，這樣就給系統的可靠性帶來了巨大的挑戰。作為一種安保裝置，雷射報警器需要的不僅可靠的檢測報警觸發源，實時監測入侵的發生；還要屏蔽無關的誤報源，如果誤報過多同樣會降低其可靠性。對於非法闖入室內的入侵者，雷射報警器需要提供實時警報；而對於從室內走出室外的情形，則不需要提供實時警報，屬於需要被屏蔽的類型。如此一來，需要對人通過雷射區域的方向進行判定。
此外，由於雷射源和接收器分開設置，在現場的安裝和調試過程中，需要把雷射器發出的光線準確的投射到光電傳感器上，安裝調試複雜，當發射器和接收器之間的距離較遠時，將兩個點準確的重合在一起將十分困難。即使調試成功，也無法確定光斑的中心是否位於光電傳感器上，假如偏離中心，傳感器獲得的光強將下降，這樣會降低系統的性能。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明提出了一種安裝調試方便、誤報率低的雷射安防設備及方法。
本發明的技術方案是這樣實現的：一方面，本發明提供了一種雷射安防設備，其包括雷射源、雷射接收器和電路控制板，還包括旋轉盤，旋轉盤與馬達沿軸向傳動連接，雷射源之雷射發射窗口與雷射接收器之雷射接收窗口分別設置在旋轉盤圓周表面並設置在同一圓周上，其中，
雷射源，通過雷射發射窗口發出雷射；
雷射接收器，通過雷射接收窗口感應、接收經雷射源發出並反射回來的雷射；
電路控制板，分別與雷射源和雷射接收器信號連接，對雷射源發出的雷射及雷射接收器接收的雷射進行採樣分析，並發出報警信號。
在以上技術方案的基礎上，優選的，還包括蜂鳴器，蜂鳴器與電路控制板信號連接，在接收到報警信號後發出蜂鳴信號。
在以上技術方案的基礎上，優選的，還包括通信模塊，與客戶端建立身份識別連接，並向客戶端推送報警信號。
在以上技術方案的基礎上，優選的，所述雷射源發出780nm的不可見雷射，還包括輔助雷射源，通過輔助雷射發射窗口發射可見紅外雷射，所述輔助雷射源之雷射發射窗口設置在旋轉盤圓周表面，輔助雷射源與電路控制板信號連接，電路控制板控制輔助雷射源的開啟和關閉。
在以上技術方案的基礎上，優選的，還包括外殼、連接杆與底座，外殼容納電路控制板並支撐定位旋轉盤與馬達，連接杆一端與底座鉸接、另一端與外殼通過球面副連接。
在以上技術方案的基礎上，優選的，雷射接收器繞旋轉盤旋轉軸勻速旋轉，雷射源之雷射發射窗口與雷射接收器之雷射接收窗口所在圓周面與地面呈15°～45°夾角，雷射接收器在旋轉盤旋轉軸為圓心的一扇形面區域內接收經雷射源發出並反射回來的雷射，電路控制板採集雷射經雷射源發出並反射到雷射接收器的距離，並進行以下判定，若所述距離逐漸減小，電路控制板不發出報警信號；若所述距離逐漸增加，則電路控制板發出報警信號。
第二方面，本發明提供了一種雷射安防方法，包括以下步驟，
s1，將本發明第一方面所述的雷射安防設備設置於待監控通道口，其中，雷射源之雷射發射窗口與雷射接收器之雷射接收窗口所在圓周面與地面呈15°～45°夾角；
s2，啟動馬達，雷射源、雷射接收器繞旋轉盤旋轉軸勻速旋轉，雷射接收器在以旋轉盤旋轉軸為圓心的一扇形面區域內接收經雷射源發出並反射回來的雷射，扇形面區域覆蓋待監控通道口；
s3，電路控制板採集雷射經雷射源發出並反射到雷射接收器的距離，並進行以下判定，若所述距離逐漸減小，電路控制板不發出報警信號；若所述距離逐漸增加，則電路控制板發出報警信號。
本發明的雷射安防設備及方法相對於現有技術具有以下有益效果：
(1)將雷射源、雷射接收器集成設置在一個旋轉盤上，通過馬達驅動旋轉盤旋轉，從而形成一個覆蓋待監控通道口的扇形雷射面，再通過雷射接收器採集經反射回來的雷射信息，從而判定是否發出警報信號，本發明的雷射安防設備安裝調試簡單，檢測精度高；
(2)通過將扇形雷射面設置為與地面呈15°～45°的傾斜角，進而通過判定雷射經雷射源發出並反射到雷射接收器的距離變化從而確定人體進出方向，從而確定是否發出警報信號，可以有效防止室內人員正常外出而引起的誤報警。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明雷射安防設備爆炸圖；
圖2為本發明雷射安防設備結構圖；
圖3為本發明雷射安防方法作用原理圖；
圖4為本發明雷射安防方法作用原理圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施方式中的附圖，對本發明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本發明一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基於本發明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬於本發明保護的範圍。
如圖1所示，結合圖2，本發明的雷射安防設備，其包括雷射源2、雷射接收器1、電路控制板3、和旋轉盤4。
雷射源2，通過雷射發射窗口發出雷射。在本發明中，所述雷射源2發出780nm的不可見雷射。
雷射接收器1，通過雷射接收窗口感應、接收經雷射源2發出並反射回來的780nm的不可見雷射。所述雷射源2、雷射接收器1可採用現有技術。
為了方便調試和安裝，所述雷射源2之雷射發射窗口與雷射接收器1之雷射接收窗口分別設置在旋轉盤4圓周表面並設置在同一圓周上。旋轉盤4與馬達沿軸向傳動連接，如此，通過馬達驅動旋轉盤4旋轉，雷射源2發出的雷射繞旋轉盤4旋轉軸為中心形成一個扇形雷射面，覆蓋待監控通道口。
電路控制板3，分別與雷射源2和雷射接收器1信號連接，對雷射源2發出的雷射及雷射接收器1接收的雷射進行採樣分析，並發出報警信號。具體的，可採用蜂鳴報警的方式，還包括蜂鳴器，蜂鳴器與電路控制板3信號連接，在接收到報警信號後發出蜂鳴信號。具體的，可將報警信號傳送到客戶端，提示監控人員注意非法入侵，還包括通信模塊，與客戶端建立身份識別連接，並向客戶端推送報警信號。
在現實生活中，設置完雷射安防設備後，室內的人往往需要外出，此時會通過扇形雷射面區域，從而引發誤報警。為解決上述問題，就需要對進出扇形雷射面區域的人行進方向進行判斷，本發明採用以下原理進行解決：將扇形雷射面與地面設置呈一定傾斜角，如圖4所示，當室內人往室外行走時，下半身先接觸扇形雷射面區域，上半身後接觸扇形雷射面區域，因此，雷射從雷射源2發出、經人體反射、再到雷射接收器1的反射距離逐漸縮短；反之，如圖3所示，當室外人往室內行走時，上半身先接觸扇形雷射面區域，下半身後接觸扇形雷射面區域，因此，雷射從雷射源2發出、經人體反射、再到雷射接收器1的反射距離逐漸延長。因此，可以測量雷射的反射距離，從而判斷人行進方向，從而防止室內人往外走穿過扇形雷射面區域引發的誤報警。具體的，雷射接收器1繞旋轉盤4旋轉軸勻速旋轉，雷射源2之雷射發射窗口與雷射接收器1之雷射接收窗口所在圓周面與地面呈15°～45°夾角，雷射接收器1在旋轉盤4旋轉軸為圓心的一扇形面區域內接收經雷射源2發出並反射回來的雷射，電路控制板3採集雷射經雷射源2發出並反射到雷射接收器1的距離，並進行以下判定，若所述距離逐漸減小，電路控制板3不發出報警信號；若所述距離逐漸增加，則電路控制板3發出報警信號。當然的，如果雷射源2之雷射發射窗口與雷射接收器1之雷射接收窗口所在圓周面與地面夾角設置為135°～165°，則在人往室內行走時，下半身先接觸扇形雷射面區域，電路控制板3採集雷射經雷射源2發出並反射到雷射接收器1的距離逐漸減小，電路控制板3發出報警信號；當人往室外行走時，上半身先接觸扇形雷射面區域，電路控制板3採集雷射經雷射源2發出並反射到雷射接收器1的距離逐漸增大，電路控制板3不發出報警信號。
為了方便調節扇形雷射面與地面的傾斜角，還包括輔助雷射源5，通過輔助雷射發射窗口發射可見紅外雷射，所述輔助雷射源5之雷射發射窗口設置在旋轉盤4圓周表面，輔助雷射源5與電路控制板3信號連接，電路控制板3控制輔助雷射源5的開啟和關閉。如此，可開啟可見紅外雷射，方便操作人員進行設備調試與安裝。在機械結構上，還包括外殼6、連接杆7與底座8，外殼6容納電路控制板3並支撐定位旋轉盤4與馬達，連接杆7一端與底座8鉸接、另一端與外殼6通過球面副連接。如此，通過調整連接杆7一端與底座8鉸接角度，從而調整旋轉盤4高度；通過調節連接杆7與外殼6之間的球面副，調整扇形雷射面與地面的傾斜角。
本發明的雷射安防方法，包括以下步驟，
s1，將權利要求1所述的雷射安防設備設置於待監控通道口，其中，雷射源2之雷射發射窗口與雷射接收器1之雷射接收窗口所在圓周面與地面呈15°～45°夾角；
s2，啟動馬達，雷射源2、雷射接收器1繞旋轉盤4旋轉軸勻速旋轉，雷射接收器1在以旋轉盤4旋轉軸為圓心的一扇形面區域內接收經雷射源2發出並反射回來的雷射，扇形面區域覆蓋待監控通道口；
s3，電路控制板3採集雷射經雷射源2發出並反射到雷射接收器1的時間，並進行以下判定，若所述時間逐漸減小，電路控制板3不發出報警信號；若所述時間逐漸增加，則電路控制板3發出報警信號。
以上所述僅為本發明的較佳實施方式而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。