地埋式光纖光柵型周界入侵探測器的製造方法
2023-06-29 14:22:41 2
地埋式光纖光柵型周界入侵探測器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種地埋式光纖光柵型周界入侵探測器,包括膜片式差壓計和兩根柔性壓力導管,所述壓力導管內注有油狀液體,並埋於地表以下;該膜片式差壓計包括密封的金屬殼體,該金屬殼體內設有壓力膜片,該壓力膜片上固定有光纖光柵,兩根柔性壓力導管的一端均與金屬殼體內的壓力膜片連接,另一端均密封。本發明採用壓力導管的方式形成分布式地表壓力傳感探測,可避免點式探測容易引起的漏報問題,同時克服了光纖光柵振動傳感器在地埋場景應用時受限的問題。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及光纖傳感領域,尤其涉及一種地埋式光纖光柵型周界入侵探測器。 地埋式光纖光柵型周界入侵探測器
【背景技術】
[0002] 光纖周界產品按照安裝場景方式可以分為掛網及地埋兩種,探測原理主要有基 於光纖幹涉儀技術、光纖光柵振動傳感技術等類型。地埋式光纖周界防護產品以其隱蔽 性好、抗環境幹擾能力強等優點在一些無法安裝實體物理護欄網或圍牆的場景具有較 為廣闊的市場需求。其中基於光纖幹涉儀技術的地埋式光纖微振動傳感器[申請號: 201210584013. 9],利用M-Z幹涉原理,實現對大地振動信號的監測,甚至能夠進行語音監 聽,非常適合古墓群的防盜防挖掘監測場景。
[0003] 而基於光纖光柵振動傳感技術的周界產品,一般適用於掛網安裝方式,並不適 合地埋安裝場景,例如:光纖布喇格光柵智能定址周界入侵自適應報警系統[申請號: 201010147787.6]及光纖光柵振動傳感光纜敷設方法[申請號:201310241862. 9]。基於光 纖光柵振動傳感技術的周界產品將光纖光柵振動傳感器串接成振動探測陣列,附著在防護 網或者安裝在實體圍牆上方,對於攀爬、翻越等入侵行為能夠進行報警。然而基於光纖幹涉 儀原理的地音及振動監測系統,由於其探測頻帶較寬,並且屬於不連續分布,會存在誤報率 稍高及探測盲區的問題。基於光纖光柵振動傳感技術的產品僅僅適用於掛網的安裝方式, 無法滿足地埋敷設條件。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題就是提供一種基於光纖光柵應變傳感原理的地埋式 周界入侵探測器,能夠解決光纖幹涉儀型地音監聽系統由於探測頻帶寬所導致的誤報率高 和探測器分布不連續的難題,同時也將克服光纖光柵振動傳感器無法埋地安裝的問題。
[0005] 本發明解決其技術問題所採用的技術方案是: 提供一種地埋式光纖光柵型周界入侵探測器,包括膜片式差壓計和兩根柔性壓力導 管,所述壓力導管內注有油狀液體,並埋於地表以下; 該膜片式差壓計包括密封的金屬殼體,該金屬殼體內設有壓力膜片,該壓力膜片上固 定有光纖光柵,兩根柔性壓力導管的一端均與金屬殼體內的壓力膜片連接,另一端均密封。
[0006] 本發明所述的地埋式光纖光柵型周界入侵探測器中,兩根柔性壓力導管的另一端 均連接密閉接頭。
[0007] 本發明所述的地埋式光纖光柵型周界入侵探測器中,兩根柔性壓力導管的另一端 也連接有膜片式差壓計。
[0008] 本發明所述的地埋式光纖光柵型周界入侵探測器中,所述光纖光柵通過粘接的方 式附著在壓力膜片上。
[0009] 本發明所述的地埋式光纖光柵型周界入侵探測器中,所述壓力膜片為金屬膜片。
[0010] 本發明所述的地埋式光纖光柵型周界入侵探測器中,所述柔性壓力導管通過密封 法蘭與金屬殼體連接。
[0011] 本發明產生的有益效果是:本發明採用壓力導管的方式,形成分布式地表壓力傳 感探測,避免點式探測可能引入的由於靈敏度設置不當所引起的漏報問題。同時克服了光 纖光柵振動傳感器在地埋場景應用時受限的問題,通過壓力導管感知地表壓力,利用壓力 導管能夠傳導壓力信號的特性,避免了光纖光柵振動傳感型探測器對安裝媒介的機械彈性 的苛刻要求,使得普通的土壤可以作為載體,實現探測器的安裝敷設。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明,附圖中: 圖1是本發明第一實施例地埋式光纖光柵型周界入侵探測器的結構示意圖; 圖2是本發明第二實施例地埋式光纖光柵型周界入侵探測器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對 本發明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明,並不 用於限定本發明。
[0014] 本發明實施例一的地埋式光纖光柵型周界入侵探測器,如圖1所示,包括一個膜 片式差壓計和兩根柔性壓力導管5和7,壓力導管5和7內均注有油狀液體。
[0015] 該膜片式差壓計包括密封的金屬殼體1,該金屬殼體1內設有壓力膜片2,該壓力 膜片2上固定有光纖光柵3,兩根柔性壓力導管的一端均與金屬殼體內的壓力膜片3連接, 另一端均密封。本發明的實施例中,兩根柔性壓力導管5和7的另一端均連接密閉接頭6。 柔性壓力導管5和7均可通過密封法蘭與金屬殼體1連接。
[0016] 上述實施例中,光纖光柵3通過粘接的方式附著在壓力膜片2上。壓力膜片2為 選用金屬膜片。
[0017] 兩根柔性壓力導管5和7需要安裝在地表以下,埋入沙土中,當受到踩踏及碾壓 時,兩根壓力導管內壓力差的變化將使得壓力膜片2出現位移,帶動安裝在膜片中心上的 光纖光柵3發生形變,通過測量光纖光柵3所反射的特徵波長的變化即可以實現對外界入 侵行為的探測。本實施例的基於光纖光柵壓力傳感技術的埋入型周界入侵報警系統採用光 學無源探測技術,符合安防產品對隱蔽性、可靠性、低誤報率等方面的技術要求,應用在淺 層地表,具有較好的防護效果。
[0018] 本發明的另一實施例中,如圖2所示,兩根柔性壓力導管的另一端也連接有膜片 式差壓計,該膜片式差壓計與上文實施例中膜片式差壓計相同。採用兩個光纖光柵膜片式 差壓計A和B,可以實現對入侵行為的定位,利用入侵信號向差壓計A及差壓計B的傳輸時 間T1和T2的時間差,可以實現對入侵位置的確定。
[0019] 本發明採用了光纖光柵壓力傳感技術,減小了信號探測頻帶,通過測壓的方式實 現地表形變監測,降低了系統噪聲水平,進而降低系統誤報率;通過採用壓力導管的方式, 形成分布式地表壓力傳感探測,避免點式探測可能引入的由於靈敏度設置不當所引起的漏 報問題。同時克服了光纖光柵振動傳感器在地埋場景應用時受限的問題,通過壓力導管感 知地表壓力,利用壓力導管能夠傳導壓力信號的特性,避免了光纖光柵振動傳感型探測器 對安裝媒介的機械彈性的苛刻要求,使得普通的土壤可以作為載體,實現探測器的安裝敷 設。該探測器通過裝有光纖光柵的高靈敏度的膜片式差壓計實現對壓力導管內壓差變化的 精確測量,通過對光纖光柵特徵波長變化信息的準確測量,使得探測器對光纖鏈路損耗、光 源功率變化等因素不敏感,可以實現較為精確的壓力變化信息的提取。
[0020] 應當理解的是,對本領域普通技術人員來說,可以根據上述說明加以改進或變換, 而所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種地埋式光纖光柵型周界入侵探測器,其特徵在於,包括膜片式差壓計和兩根柔 性壓力導管,所述壓力導管內注有油狀液體,並埋於地表以下; 該膜片式差壓計包括密封的金屬殼體,該金屬殼體內設有壓力膜片,該壓力膜片上固 定有光纖光柵,兩根柔性壓力導管的一端均與金屬殼體內的壓力膜片連接,另一端均密封。
2. 根據權利要求1所述的地埋式光纖光柵型周界入侵探測器,其特徵在於,兩根柔性 壓力導管的另一端均連接密閉接頭。
3. 根據權利要求1所述的地埋式光纖光柵型周界入侵探測器,其特徵在於,兩根柔性 壓力導管的另一端也連接有膜片式差壓計。
4. 根據權利要求1所述的地埋式光纖光柵型周界入侵探測器,其特徵在於,所述光纖 光柵通過粘接的方式附著在壓力膜片上。
5. 根據權利要求1所述的地埋式光纖光柵型周界入侵探測器,其特徵在於,所述壓力 膜片為金屬膜片。
6. 根據權利要求3所述的地埋式光纖光柵型周界入侵探測器,其特徵在於,所述柔性 壓力導管通過密封法蘭與金屬殼體連接。
【文檔編號】G08B13/186GK104101450SQ201410373273
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年8月1日 優先權日:2014年8月1日
【發明者】閆奇眾, 印新達, 謝競 申請人:武漢理工光科股份有限公司