[发明专利]一种高精度光学安全保卫系统

说明书

技术领域

本发明可适用于各种重要场所的安全保护，它可以实时、准确地侦测、定位非法入侵者。本发明特别适用于需要高度设防的重点场所。 

背景技术

本发明利用激光的特性、五棱镜反射的光学原理，来侦测、定位非法侵入者并及时发出警报。 

发明内容

本发明所涉及的高精度光学安全保卫系统由激光脉冲发生器(1)，光信号接收装置(2)，控制中心(3)，光纤(4)，以及按固定间距安置在光纤上的五棱镜(5)或五棱体空腔(6)所组成。 

本系统中所涉及的脉冲激光发生器(1)位于控制中心(3)，脉冲激光发生器(1)按照设定的频率向光纤发射激光信号。 

本系统中的光信号接收装置(2)位于控制中心(3)，它接受经由光纤(4)传来的激光信号以及经五棱镜(5)或五棱体空腔(6)反射回来的激光信号，并通过控制中心(3)的计算机对光信号进行处理。 

本系统中的光纤(4)为通讯用光纤，光纤(4)通过融接技术或其它方式与五棱镜(5)或五棱体空腔(6)相联接。本系统中的光纤(4)可与起防护作用的铁蒺藜、围栏、及其它防护装置组合在一起；如有需要，光纤及五棱镜也可以直接被埋藏于建筑物墙体结构中。 

本系统中的五棱镜(5)由光学玻璃或光学树脂浇铸或压铸成型，也可以利用光 学玻璃或光学树脂制造成五棱体空腔(6)。五棱镜(5)或五棱体空腔(6)ABCDE面之间的夹角均为72°。ABCDE镜面为单面金属镀膜，其中AB两镜面设光纤接合点(7)，接合点位置采用部份反射金属镀镆，其反射率根据需要设定。E镜面无镀膜面蚀刻带有编号内容的数字式光栅。 

本系统中的脉冲激光发射器(1)会按照设定的频率，向光纤(4)发射激光信号。激光信号在光纤(4)中会形成两路光信号。一路激光信号会经过光纤(4)传递至五棱镜(5)或五棱体空腔(6)A镜面上的光纤接合点(7)，并经由五棱镜(5)或五棱体空腔(6)内的DC镜面反射到B镜面的光纤接合点(7)上，然后向下一个五棱镜(5)或五棱体空腔(6)传递，直至传递到位于光纤(4)另一端的控制中心(3)的光信号接收装置(2)上。 

而另一路激光信号，则由五棱镜(5)或五棱体空腔(6)内A镜面的光纤接合点(7)进入五棱镜(5)或五棱体空腔(6)，经由DCBE镜面反射，从A镜面的光纤接合点(7)返回。该反射激光信号最后由位于控制中心(3)的光信号接收装置(2)所接受。由于每一个五棱镜(5)或五棱体空腔(6)内的E镜面上均蚀刻有带编号的数字式光栅，因而该反射激光信号内含有相应的数字信息。在正常情况下，位于控制中心(2)的光信号接收装置(2)可通过光纤(4)接收到两路激光信号。一旦非法侵入者破坏起防护作用的铁蒺藜、围栏、墙体或其它防护装置，包裹在其中的光纤就必然会被切断。此时，位于控制中心(3)的光信号接收装置(2)便不能接收到直接传递的激光信号，控制中心便可以发出警报。但是，光纤(4)被破坏，并不影响经由五棱镜(5)或五棱体空腔(6)内E镜面反射激光信号的回传，位于控制中心(3)的光信接收装置(2)仍然可以接受到破坏点前面的五棱镜(5)或五棱体空腔(6)内E镜面所反射回来的信号。计算机只要分析最后反射五棱镜(5)或五棱体空腔(6)的编号，便 可以准确地定位铁蒺藜、围栏、墙体及其它防护装置破坏点，并从而确定非法侵入者的准确位置。 

本发明的优点 

本系统利用激光、光纤(4)和五棱镜(5)或五棱体空腔(6)来完成非法入侵者的侦测和定位。激光光束传递速度极快，因而可以做到实时侦测与定位。虽然激光在传递过程中会在五棱镜(5)及五棱体空腔(6)中形成多次反射，但由于每一个五棱镜(5)及五棱体空腔(6)内的E镜面上蚀刻有带编号的数字式光栅，因此计算机可以准确地识别所有的反射信号。 

激光光束不受电磁影响，因而可以有效地避免干扰，同时该系统也完全不受天气状况、烟雾的影响。此外，本系统只有在包裹光纤(4)的铁蒺藜、围栏、墙体、及其它防护装置被破坏后，才会报警，因而其误报率极低。 

本系统采用激光信号，加之五棱镜(5)或五棱体空腔(6)E镜面上蚀刻有带编号的数字式光栅，它也可以从根本上避免非法入侵者采用技术手段来破坏或干扰安全保卫系统。 

本系统所采用的光纤(4)、五棱镜(5)及五棱体空腔(6)是利用非金属材料制度，其本身就具有耐腐蚀性，且使用寿命极长。在使用中勿需维护。脉冲激光发生器虽有寿命限制，但更换极为便利。 

本系统被非法入侵者破坏后，只需对破损部份光纤(4)、五棱镜(5)或五棱体空腔(6)加以更换即可继续使用。