監(jiān)獄防越獄監(jiān)測報警系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及檢測技術領域，尤其涉及一種監(jiān)獄防越獄監(jiān)測報警系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 目前，監(jiān)獄中大部分采用攝像頭進行錄像監(jiān)控，由人員來對錄像畫面進行識別及 監(jiān)管，此種方法費時費力；此外，光纖的應用方面，現(xiàn)有技術大多采用光纖微彎結構，微彎 通過相應的成對模具形成，加工制造困難，光纖敷設在微彎模具之間，模具上壓力變化，微 彎模具的間距變化，引起通過光纖的光強損耗變化，通過測量光強度、或光損耗實現(xiàn)壓力測 量，并且光纖在模具內幾乎是直線敷設，判斷受力點是利用光纖中的光速判斷的，判斷受力 點的分辨率低。

【發(fā)明內容】

[0003] 本實用新型提供了一種監(jiān)獄防越獄監(jiān)測報警系統(tǒng)，以解決上述技術問題。
[0004] 為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的：一種監(jiān)獄防越獄監(jiān)測 報警系統(tǒng)，包括：依次連接的分布式光纖傳感器、測試單元、數(shù)據(jù)處理單元和報警單元；分 布式光纖傳感器埋設于監(jiān)獄圍墻墻根的路面底部；分布式光纖傳感器通過傳輸光纖連接測 試單元，測試單元、數(shù)據(jù)處理單元與報警單元之間分別為電性連接；分布式光纖傳感器包括 光纖芯，光纖芯繞成螺旋管結構。
[0005] 上述技術特征中，測試單元包括光時域反射計。
[0006] 上述技術特征中，數(shù)據(jù)處理單元包括依次連接的信號接收器、光/電信號轉換器、 邏輯電路和信號輸出器；信號接收器連接測試單元，信號輸出器連接報警單元。
[0007] 上述技術特征中，螺旋管結構的半徑略大于、等于或者略小于光纖芯的臨界彎曲 半徑。
[0008] 上述技術特征中，光纖芯外包裹有彈性塑料包層。
[0009] 上述技術特征中，螺旋管結構外套設有硅膠保護套。
[0010] 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點在于：分布式光纖傳感器布設在監(jiān)獄墻根的 路面底部，當分布式光纖傳感器受到外力作用后，螺旋管結構會發(fā)生變形直接造成光纖芯 彎曲損耗，測試單元的光時域反射計打入一連串的脈沖進入光纖芯來檢驗背向散射電平， 反射回來的光訊號強度會被量測到，并且測量的光訊號是時間的函數(shù)，因此可以將該函數(shù) 換算成光纖芯的長度，對比分析受力前后的信號就可以準確測量出分布式光纖傳感器任意 位置所受到外力的大小，能夠實時監(jiān)測該段路面的受重情況和監(jiān)獄犯人的越獄動向，從而 實時監(jiān)測監(jiān)獄內是否有人頻繁靠近圍墻邊緣或者其它準備越獄的情況，當分布式光纖傳感 器受力頻繁時，數(shù)據(jù)處理單元的邏輯電路會做出一個判斷，使信號輸出器向報警單元發(fā)出 電信號，從而報警單元發(fā)出報警信號；另外分布式光纖傳感器具有分布式特點和信號的傳 輸不受環(huán)境因素影響的優(yōu)點；分布式光纖傳感器的光纖芯采用螺旋管結構，同樣長度的光 纖，可以做成探測距離更短的傳感器，在不提高電子儀器分辨率的前提下，提高了測量距離 的分辨率，成本低廉；將螺線管半徑設計在光纖的臨界半徑附近，使傳感器光纖均處于臨界 半徑狀態(tài)，從而獲得很高的光損耗靈敏度；光時域反射計（OTDR)打入一連串的脈沖進入光 纖芯來檢驗背向散射電平，反射回來的光訊號強度會被量測到，并且測量的光訊號是時間 的函數(shù)，因此可以將該函數(shù)換算成光纖的長度，對比分析受力前后的信號就可以準確測量 出分布式光纖傳感器任意位置所受到外力的大小；數(shù)據(jù)處理單元將測試單元傳輸過來的光 信號轉換成電信號，通過分析計算，在需要發(fā)出報警時向報警單元發(fā)出電信號，報警單元發(fā) 出報警，警示工作人員。
【附圖說明】
[0011] 為了更清楚地說明本實用新型【具體實施方式】或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對
【具體實施方式】或現(xiàn)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 中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性 勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012] 圖1為本實用新型實施例的結構示意圖；
[0013] 圖2為本實用新型實施例分布式光纖傳感器的結構示意圖。
【具體實施方式】 [0014] 的附圖標號：
[0015] 1-分布式光纖傳感器；11-光纖芯；12-彈性塑料包層；
[0016] 13-硅膠保護套；2-測試單元；21-光時域反射計；
[0017] 3-數(shù)據(jù)處理單元；31-信號接收器；32-光/電信息轉換器；
[0018] 33-邏輯電路；34-信號輸出器；4-報警單元；5-傳輸光纖。
【具體實施方式】
[0019] 以下將結合附圖對本實用新型各實施例的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然， 所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯?型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實 施例，都屬于本實用新型所保護的范圍。
[0020] 如圖1所示，本實用新型涉及一種監(jiān)獄防越獄監(jiān)測報警系統(tǒng)，包括：依次連接的分 布式光纖傳感器1、測試單元2、數(shù)據(jù)處理單元3和報警單元4 ;分布式光纖傳感器1埋設于 監(jiān)獄圍墻墻根的路面底部，能夠實時監(jiān)測該段路面的受重情況和監(jiān)獄犯人的越獄動向，從 而實時監(jiān)測監(jiān)獄內是否有人頻繁靠近圍墻邊緣或者其準備越獄的情況，另外分布式光纖傳 感器1具有分布式特點和信號的傳輸不受環(huán)境因素影響的優(yōu)點；分布式光纖傳感器1通過 傳輸光纖5連接測試單元2,測試單元2、數(shù)據(jù)處理單元3與報警單元4之間為電性連接；測 試單元2包括光時域反射計21 ;數(shù)據(jù)處理單元3包括依次連接的信號接收器31、光/電信 號轉換器32、邏輯電路33和信號輸出器34,信號接收器31連接測試單元2,信號輸出器34 連接警報器。
[0021] 如圖2所不，分布式光纖傳感器1包括光纖芯11，光纖芯11繞成螺旋管結構，同樣 長度的光纖芯11，可以做成探測距離更短的分布式光纖傳感器1 ;光時域反射計21 (0TDR) 將光脈沖送入光纖芯11，由于光纖芯11的特性、彎曲、接頭等造成光的反射、散射，形成后 向散射光，光時域反射計21利用瑞利散射的后向散射光光功率和時間，獲取光纖芯11沿途 的損耗情況。光時域反射計21測量發(fā)出光脈沖與接收后向散射光的功率和時間差，利用 折射率η值將這一時域信息轉換成距離：
[0023] 其中：S--距離，c--光速，t--返回時間，η--光纖芯11折射率。
[0024] 10nS大約相當于lm，采用提高時間分辨率的方法，成本昂貴，采用螺旋管結構的 方式，可以有效提高距離的分辨率，成本低廉；彎曲損耗是光纖芯11的另一特性，當曲率半 徑較大時，曲率半徑變化引起的彎曲損耗變化較小，而當曲率半徑較小時，曲率半徑變化引 起的彎曲損耗變化很大，本實用新型的螺旋管結構的半徑略大于、等于或者略小于光纖芯 11的臨界彎曲半徑，將螺旋管結構半徑設計在光纖芯11的臨界半徑附近，使分布式光纖傳 感器1的光纖芯11均處于臨界半徑狀態(tài)，從而獲得很高的光損耗靈敏度，在不提高電子儀 器分辨率的前提下，提高了測量距離的分辨率，成本低廉；光纖芯11外包裹有彈性塑料包 層12,即光纖芯11構成螺旋管結構，彈性塑料包層12也構成螺旋管結構，其中彈性塑料包 層12可以采用PU或PVC塑料；螺旋管結構外套設有硅膠保護套13,以避免分布式光纖傳 感器1受到損傷。
[0025] 本實用新型的工作原理是：分布式光纖傳感器1布設在監(jiān)獄墻根的路面底部，當 分布式光纖傳感器1受到外力作用后，螺旋管結構受會發(fā)生變形直接造成光纖芯11彎曲損 耗，測試單元2的光時域反射計21打入一連串的脈沖進入光纖芯11來檢驗背向散射電平， 反射回來的光訊號強度會被量測到，并且測量的光訊號是時間的函數(shù)，因此可以將該函數(shù) 換算成光纖芯11的長度，對比分析受力前后的信號就可以準確測量出分布式光纖傳感器1 任意位置所受到外力的大小，能夠實時監(jiān)測該段路面的受重情況和監(jiān)獄犯人的越獄動向， 從而實時監(jiān)測監(jiān)獄內是否有人頻繁靠近圍墻邊緣或者其它準備越獄的情況，當分布式光纖 傳感器1受力頻繁時，數(shù)據(jù)處理單元3的邏輯電路33會做出一個判斷，使信號輸出器34向 報警單元4發(fā)出電信號，從而報警單元4發(fā)出報警信號。
[0026] 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上 的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍內，當可利用上述 揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型 技術方案的內容，依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變 化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
【主權項】
1. 一種監(jiān)獄防越獄監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征在于，包括：依次連接的分布式光纖傳感器、 測試單元、數(shù)據(jù)處理單元和報警單元； 所述分布式光纖傳感器埋設于監(jiān)獄圍墻墻根的路面底部； 所述分布式光纖傳感器通過傳輸光纖連接所述測試單元，所述測試單元、所述數(shù)據(jù)處 理單元與所述報警單元之間分別為電性連接； 所述數(shù)據(jù)處理單元包括依次連接的信號接收器、光/電信號轉換器、邏輯電路和信號 輸出器，所述信號接收器連接所述測試單元，所述信號輸出器連接所述報警單元； 所述分布式光纖傳感器包括光纖芯，所述光纖芯繞成螺旋管結構，所述螺旋管結構的 半徑略大于或者略小于所述光纖芯的臨界彎曲半徑。2. 如權利要求1所述的監(jiān)獄防越獄監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征在于：所述測試單元包括光 時域反射計。3. 如權利要求1所述的監(jiān)獄防越獄監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征在于：所述光纖芯外包裹有 彈性塑料包層。4. 如權利要求1所述的監(jiān)獄防越獄監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征在于：所述螺旋管結構外套 設有硅膠保護套。
【專利摘要】本實用新型涉及一種監(jiān)獄防越獄監(jiān)測報警系統(tǒng)，包括：依次連接的分布式光纖傳感器、測試單元、數(shù)據(jù)處理單元和報警單元；分布式光纖傳感器埋設于監(jiān)獄圍墻墻根的路面底部，通過傳輸光纖連接測試單元，測試單元、數(shù)據(jù)處理單元與報警單元之間分別為電性連接；數(shù)據(jù)處理單元包括依次連接的信號接收器、光/電信號轉換器、邏輯電路和信號輸出器，信號接收器連接測試單元，信號輸出器連接報警單元；分布式光纖傳感器包括光纖芯，光纖芯繞成螺旋管結構，螺旋管結構的半徑略大于或者略小于光纖芯的臨界彎曲半徑。本實用新型能夠實時監(jiān)測該段路面的受重情況，從而實時監(jiān)測監(jiān)獄內是否有人頻繁靠近圍墻邊緣或者其它準備越獄的情況；另外分布式光纖傳感器的光纖芯采用螺旋管結構，同樣長度的光纖芯，可以做成探測距離更短的傳感器，成本低廉。
【IPC分類】G08B13/10
【公開號】CN205121768
【申請?zhí)枴緾N201520614452
【發(fā)明人】孟慶雋, 朱雪妍
【申請人】數(shù)金子承德網(wǎng)絡科技有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年8月14日