互射式雷射防盜探測器的製作方法

2023-07-07 10:01:21

專利名稱：互射式雷射防盜探測器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及安全防盜領域，尤其是一種互射式雷射防盜探測器。
技術背景在安全防盜領域，有效識別盜賊何時從各種入口(包括跨牆而入)進入或逃脫是一個非常關鍵的前提因素，目前的對射式探測器與柵欄式探測器滿足了這一需要，成為該領域的主流產品，已被廣泛應用於展廳、銀行、商場、倉庫、車站等需要安全防範的場合。
市面上的對射探測器種類繁多，如防範立面狹窄，主要用於圍牆警戒防範的雙/四光束對射探測器，以及防範立面高大而主要用於戶外門窗的警戒防範的多光束柵欄式對射探測器。
上述產品的基本工作原理大致相同。即整套產品由發射杆和接收杆配對組成，發射杆與接收杆分立兩側對應設置，發射杆內有若干個發射器，接收杆內有若干個接收器，採取單向發射/單向接收的工作原理，當發射杆向接收杆發射的射線被遮斷時，立即輸出警訊。但上述產品大部分存在誤報警機率高的缺陷。為減少誤報，中國第85202658號專利公開了一種改進的報警裝置，請參見圖5，該改進的報警裝置具有由多個紅外發射器4′和紅外探測器5′組成的發射接收系統。每個紅外發射器4′對應一個以上的紅外探測器5′，構成一個發射探測組。多個發射探測組相對安裝，形成紅外柵欄8′。報警觸發的條件依然是傳統的方式遮斷其中一束紅外射線，就產生警訊輸出。為提高每一束射線報警的準確性，在每個紅外探測器5′線路都連接了一個以滯迥式比較器(未圖示)為特徵的識別電路，至於識別電路(未圖示)的工作原理則是先通過合理設置識別電路(未圖示)中適當的門閥起控電壓，當紅外光因被吸收和散射等原因，導致到達紅外探測器5′的光通量減少時，亦能作自動識別調整，從而，解決大霧暴雨的惡劣氣候條件下，達到避免因有效信號衰減所造成的誤報。
上述情況使探測器的性能得以改善提高，但卻依然存在如下幾大缺點1.目前的對射探測器主要是依靠遮光罩和高成本、高性能的濾光鏡片以及其他抗幹擾電路來實現最大限度消除陽光幹擾的目的，但是，卻不能徹底杜絕陽光所造成的誤報或漏報。其根本原因在於a.對於採用波長為850mm，880mm或940mm的紅外光波的對射式探測器，因這些紅外光波都位於陽光的主要能量光譜覆蓋的範圍內，並且，所用的發射器所發出的紅外光強度較陽光要弱，因此，當陽光及紅外發射器所發出的紅外光都同時照射在紅外探測器上時，令探測器無法識別出有效的紅外信號。
b.單向發射/單向接收的結構，無論接收杆置於西面還是東面，必然受朝陽或夕陽的直接照射。因此，當遮光罩不能遮擋的朝陽或夕陽光線，直接照射在接收器上時，接收器因收到很強的同光譜幹擾光而進入了電飽和狀態，從而失去識別有效信號的能力，也就導致誤報或漏報的產生。
2.因為傳統觸發報警的條件是只要遮斷其中一束射線，就立刻輸出警訊，故而一旦受到體積較小的蝙蝠、麻雀、蜻蜓或落葉等小型物體的幹擾，誤報率依然很高。
3.根據所述專利的說明書中提及的「每個紅外發射器對應一個以上的紅外探測器，構成一個發射探測器組，多個發射探測組相對安裝，形成紅外柵欄」這一技術特徵，所製造出的產品，其必然存在實用警戒距離很短的弊端。這是因為該專利採用的是一個發射器對多個紅外探測器5′的技術手段，客觀要求發射管必須發射出錐狀發散的紅外光，才能同時使多個紅外探測器5′同時接收，然而，紅外發射管中間發射光較強且呈扇形大幅衰減的物理特性，令其紅外警戒距離，是取決於偏離發射管角度最大、收到的紅外信號最弱的那個紅外接收管的接收距離；此外，紅外線的聚集性質較低，也影響到其警戒距離。
4.所述專利在其說明書中述及「每個接收器4′電路中增加了滯迥式比較器，藉此提高了每個紅外接收器抗幹擾能力。」然而，這種識別電路只能處理幹擾信號比有效信號弱的狀況，如雨霧對紅外的散射和吸收，使達到紅外接收器的光通量減少時，識別電路能自動起控制調整，則不易產生誤報。但陽光的幹擾信號本身就強於紅外信號，因此，一旦有一個紅外接收器受到陽光直射幹擾時，該識別電路也就無能為力，同樣會產生誤報。

實用新型內容本實用新型的目的就是要克服上述不足，改進原有技術，提供一種成本基本保持不變、誤報率低、抗幹擾能力強的互射式雷射防盜探測器。
本實用新型的目的是通過如下技術方案實現的該互射式雷射防盜探測器包括報警裝置和一對相向設置且相互電性連接的雷射探測器，每一雷射探測器均由外殼、電路板、雷射發射器、雷射接收器、以及布設在電路板上的控制電路組成，該雷射發射器和雷射接收器均與控制電路電性連接，控制電路與報警裝置電性連接，此外，該對雷射探測器中，任意一端的雷射發射器與另一端的雷射接收器的發射接收關係保持一一對應。該對雷射探測器協同完成探測工作，通過有線或無線的電性連接方式實現數據同步，控制電路根據該同步的數據再做出相應的處理。
與現有技術相比較，本實用新型的優點在於在不需對硬體設備做太大的變動的前提下，採用以往返兩束雷射是否同時被中斷為報警的判斷依據，使抗幹擾能力明顯提高，大大降低了誤報機率。

圖1為本實用新型的立體結構示意圖；圖2為本實用新型局部剖視圖；圖3為本實用新型的防範立面示意圖；圖4為本實用新型的電路原理示意圖；圖5現有紅外柵欄報警裝置的防範立面示意圖。
具體實施方式請參閱圖1和圖2，本實用新型互射式雷射防盜探測器包含兩端的立杆狀雷射探測器1，兩雷射探測器1相向設置，而且用同步線纜10電性連接以保持數據同步。每端的雷射探測器1均由外殼2、電路板3、雷射發射器4、雷射接收器5、遮光罩6、聚焦鏡片7、布設在電路板3上的控制電路31(參見圖4)，以及一個報警裝置32(參見圖4)組成，該外殼2設有可供雷射透過的結構如透光窗21，雷射發射器4與雷射接收器5均裝設在電路板3上、遮光罩6裝設在雷射發射器4和雷射接收器5上，聚焦鏡片7則以遮光罩6為支架裝設在雷射發射器4和雷射接收器5的前端位置，報警裝置32、雷射發射器4和雷射接收器5均與控制電路31電性連接。
該雷射發射器所發射的雷射，可為任何可見雷射、紅外雷射以及光纖、DVD用的雷射，其中，尤以波長為1550nm、1310nm、940nm、850nm以及650nm的雷射的效果最佳，易於標準化。
請參閱圖2和圖3，同一雷射探測器1中，各雷射發射器4與雷射接收器5相間排列，且其相鄰距離設置為135mm，可適當偏離該數值，如在80-160mm範圍內，視具體應用場合而定，以人體在匍匐前進時的最低高度為準，此外，任意一端的雷射發射器4與另一端的雷射接收器5保持一一對應的關係形成一通道，如此，通電工作狀態下，便可形成如圖3所示由射線構成的防範立面8，其中，該防範立面8內的每束相鄰射線，都是方向相反且相互平行的。
其中，兩端雷射探測器1的控制電路31，採取分時掃描的協作方式，兩者必須同步控制，同步信號的傳輸，既可通過有線方式，亦可採用無線方式實施，本例中，同步信號的傳輸用上述的同步線纜10實現，現具體說明其工作原理請再參閱圖4，首先，CPUA 314和CPUB 318進行對時同步，然後，CPUA314和CPUB 318共同配合，實施高速分時掃描的工作方式，控制兩端的雷射探測器1高速輪流互射雷射射線，構成一個雷射防範平面(參見圖3)。在同一時刻，只有一個通道進行工作，也即只有一個通道的雷射發射器4和雷射接收器5進行收發工作，當該通道的雷射接收器5把工作時刻內收到或沒有收到對應雷射發射器4的雷射射線的結果記錄在雷射探測器1的內存(未圖示)後，立刻關閉該通道，順序開啟下一通道，如此不斷高速循環。
當完成一個周期的掃描後，CPUA 314把該周期的掃描結果以信號方式通過同步線纜10傳輸給CPUB 318，CPUB 318通過程序的控制，把CPUA 314和CPUB 318的探測結果進行聯立判斷，如相鄰兩個通道的雷射接收器均沒接收到信號，即均處於被遮斷狀態，則視為有物體從穿越防範立面8，CPUB318立即輸出報警控制信號，驅動報警裝置32輸出警訊。
此外，該報警裝置32接收的信號可以是繼電器開關信號、電平信號、編碼信號或聲光信號中的一種，或幾種的復用。
綜上所述，本實用新型相對傳統技術而言，具有如下特點1.由於採用了這種雷射發射器和雷射接收器一一對應且的結構，採用以相鄰往返兩束雷射是否同時被中斷為報警的判斷依據，一方面，朝陽、夕陽或其它單向性的幹擾源等雖然能直接照射在面向陽光的一端的雷射探測器的雷射接收器上造成幹擾，但卻不能同時對另一端的雷射探測器產生幹擾，相鄰兩束射線不能被同時遮斷，所以不會引致誤報；另一方面，通過設置同一雷射探測器中雷射發射器與雷射接收器的距離(如本例中的135mm)，並使另一端與之一一對應，可以合理地區分小物體與人為闖入，因為小物體如小蝙蝠、麻雀、蜻蜓或落葉等其體長均不會超過135mm*2＝270mm這一尺寸，而人體即使在匍匐前進時，也難以避免地會同時遮斷兩束雷射射線，所以這種情況也同樣不會引起誤報或漏報的發生。因此，本實用新型能明顯提高抗幹擾能力，大大降低誤報機率。
2、雷射光束具有強聚集性，因此相對於傳統的紅外線而言，能以接近光柱狀的光束髮射給接收端，而由雷射接收器接收，這就大幅度增強了有效信號的光強度，使相距較遠的一端的雷射探測器也能準確地接收另一端的雷射發射器發出的雷射射線，達到更長距離警戒的實用目的。
3.實施本實用新型不必對原架構做太大的改動，故不需投入太大的成本，把成本控制在與傳統技術相近的檔次，比較經濟，突顯其較高的性價比，可以藉由其可靠性，開拓更廣泛的應用範圍。
權利要求1.一種互射式雷射防盜探測器，包括報警裝置和一對相向設置且相互電性連接的雷射探測器，每一雷射探測器均由外殼、電路板、雷射發射器、雷射接收器、以及布設在電路板上的控制電路組成，該雷射發射器和雷射接收器均與控制電路電性連接，控制電路與報警裝置電性連接，其特徵在於該對雷射探測器中，任意一端的雷射發射器與另一端的雷射接收器的發射接收關係保持一一對應。
2.根據權利要求1所述的互射式雷射防盜探測器，其特徵在於同一雷射探測器的雷射發射器與雷射接收器為相間排列。
3.根據權利要求2所述的互射式雷射防盜探測器，其特徵在於同一雷射探測器的相鄰雷射發射器與雷射接收器之間的距離為80-160mm。
4.根據權利要求3所述的互射式雷射防盜探測器，其特徵在於該外殼設有可供雷射透過的結構。
5.根據權利要求4所述的互射式雷射防盜探測器，其特徵在於該對雷射探測器內的雷射發射器和雷射接收器安裝有遮光罩。
6.根據權利要求5所述的互射式雷射防盜探測器，其特徵在於該對雷射探測器內的雷射發射器和雷射接收器均在其前端設置聚焦鏡片。
7.根據權利要求6所述的互射式雷射防盜探測器，其特徵在於該兩個雷射探測器之間的電性連接可以是用線纜實現電性連接，也可以用無線的方式實現電性連接。
8.根據權利要求7所述的互射式雷射防盜探測器，其特徵在於該報警裝置接收的信號為繼電器開關信號、電平信號、編碼信號或聲光信號中的一種，或幾種的復用。
9.根據權利要求1至8任意一項中所述的互射式雷射防盜探測器，其特徵在於該控制電路為分時掃描控制電路。
10.根據權利要求1至8任意一項中所述的互射式雷射防盜探測器，其特徵在於該雷射發射器所發射的雷射波長為1550nm、1310nm、940nm、850nm、880nm或650nm。
專利摘要本實用新型涉及安全防盜領域，尤其是一種互射式雷射防盜探測器，包括報警裝置和一對相向設置且相互電性連接的雷射探測器，每一雷射探測器均由外殼、電路板、雷射發射器、雷射接收器、以及布設在電路板上的控制電路組成，該雷射發射器和雷射接收器均與控制電路電性連接，控制電路與報警裝置電性連接，此外，該對雷射探測器中，任意一端的雷射發射器與另一端的雷射接收器的發射接收關係保持一一對應，該對雷射探測器協同完成探測工作，通過電性連接實現數據同步，控制電路根據該同步的數據再做出相應的處理。本實用新型採用以往返兩束雷射是否同時被中斷為報警的判斷依據，使抗幹擾能力明顯提高，大大降低了誤報機率。
文檔編號G01N1/10GK2758758SQ20042010275
公開日2006年2月15日 申請日期2004年12月20日 優先權日2004年12月20日
發明者張武新 申請人:張武新