CN1271576C - 周界防范专用传感电缆报警方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种周界防范专用传感电缆报警方法及其装置。为提供一种能代替高压防护电网的传感电缆报警技术，其是利用远端驳接阻抗适配端子1的带有屏蔽层的双芯传感电缆2进行应力变化信号采集，用带通整形滤波放大电路3和入侵模式识别电路4进行信号处理，再用报警信号联动控制电路5进行报警，同时还用防拆保护电路6进行防拆保护。其方法具有灵敏度高，抗干扰性强的优点。其装置具有结构合理，安装使用方便，灵敏度高，抗干扰性强，可靠好，既能对各种干扰因素进行甄别排除，又能准确地对入侵者的攀越，踩踏，剪断，拽拉，拆卸，冲击行为进行联动报警的优点。
Description
技术领域
本发明涉及周界防范报警技术，特别是涉及一种周界防范专用传感电缆报警方法及其装置。
背景技术
目前用于周界防范的高压电网突出存在安全性差、对安装环境要求苛刻、维护运行费用高、不具备联动报警功能等多种缺陷，因此，社会急需一种比高压电网先进的周界防范报警技术。
发明内容
本发明的目的在于满足社会的上述需要，提供一种灵敏度高，抗干扰性强的用于周界防范的传感电缆报警方法，本发明还涉及用于实施该方法的装置。
为实现上述目的，本发明用于周界防范的传感电缆报警方法利用远端驳接阻抗适配端子的带有屏蔽层的双芯传感电缆进行应力变化信号采集，用带通整形滤波放大电路和入侵模式识别电路进行信号处理，再用报警信号联动控制电路进行报警，同时还用防拆保护电路进行防拆保护。其是对入侵者作用于传感电缆所引起的应力变化信号进行采集和对此信号进行整形放大、分析比对处理以及向报警设备输出报警或控制信号的方法。
本发明用于周界防范的传感电缆报警包括阻抗适配端子，以及通过带有屏蔽层的双芯传感电缆有电连接的带通整形滤波放大电路，入侵模式识别电路，防拆保护电路和报警信号联动控制电路。
阻抗适配端子的作用是：对不同长度的专用传感电缆进行阻抗匹配。传感电缆的作用是：采集入侵者对其施加的多种冲量作用，送至处理电路。带通整形滤波放大电路的作用是：对特定频段的信号进行带通滤波，摒除各种干扰因素的影响。入侵模式识别电路的作用是：将入侵信号与预置的多种入侵特征模式进行分析比对，同时对自然环境中风力扰动等干扰因素进行甄别，将有效的入侵作用信号送至控制电路。防拆保护电路的作用是：防止入侵者对专用电缆报警控制器的破坏。报警信号联动控制电路的作用是：在检测到有效入侵信号时，与外围报警设备联动。其能对入侵者作用专用传感电缆所引起的应力变化信号进行采集和对此信号进行整形放大、分析比对处理后进行报警。
作为优化，阻抗适配端子包括并联的阻抗匹配电阻R*和高频滤波电容C；防拆保护电路是双鉴防拆保护电路。此技术方案具有兼具阻抗匹配和高频滤波功能的优点。其优势还在于利用双重防拆保护措施来强化防拆功能。
作为优化，阻抗适配端子还包括并联的防雷高压放电管D；双鉴防拆保护电路是光敏和机械双鉴防拆保护电路。此技术方案实现了光敏和机械双重备份防拆，并具备了防雷功能。
作为优化，带有屏蔽层的双芯传感电缆的屏蔽层为双层，内层为屏蔽铝箔、外层为金属屏蔽网，金属屏蔽网外进一步包覆防紫外线的橡胶层。双层屏蔽结构则有利于防止电磁波的干扰。
作为优化，入侵模式识别电路预置入侵者的攀越，踩踏，剪断，拽拉，拆卸，冲击冲量超过0.02千克米/秒的作用模式。采用此种冲量模式则能更准确地区分入侵行为与干扰因素。
作为优化，阻抗匹配电阻R*的阻值满足R*＝5+0.75×L，L为传感电缆长度，单位为米；R*单位为兆欧。
作为优化，带通整形滤波放大电路由两个相互级连的运算放大器和外围阻容元件组成；入侵模式识别电路由阻容滤波元件，六通道入侵模式预存电路IC8，模式选择拨码开关KI-8和入侵模式比对电路IC7组成；双鉴防拆保护电路包括两个相互级连的运算放大器A7、运算放大器A8和外围阻容元件、光敏电阻Rg、防拆开关K1；报警信号联动控制电路包括运算放大器A9与外围阻容元件、功率管N1、直流继电器J1。
作为优化，带通整形滤波放大电路的运算放大器A1与外围阻容元件组成决定下截止频率的高通滤波器R1C1，运算放大器A2与外围阻容元件组成决定上截止频率的低通滤波器R4C3；入侵模式识别电路的阻容滤波元件包括电容C1和电阻R1；双鉴防拆保护电路的运算放大器A7与外围阻容元件、光敏电阻Rg、防抖动电容C和常闭防拆开关K1重组成双鉴防拆保护电路，运算放大器A8与外围阻容元件组成防拆报警驱动电路。
作为优化，报警信号联动控制电路的有效入侵报警信号线连接限流电阻R1，经运算放大器A9作电压比较，进一步推动功率管N1和控制继电器J1的状态切换，继电器的负载为外围报警联动设备。
其工作原理是：专用传感电缆远端驳接专用适配端子进行阻抗匹配，入侵者试图翻越周界防范电缆布防的区域时，电缆采集到入侵的应力变化信号送入带通整形滤波放大电路。利用数模混合滤、波整形放大后的信号送入专用入侵模式识别电路，与预置的多种入侵特征模式进行分析比对，同时对自然环境中风力扰动等干扰因素进行甄别；将有效的入侵作用信号送入报警信号联动控制电路，由控制电路实现与安全防范设备的联动，与监控中心的总线制数据输送，其还利用光敏和机械双鉴防拆保护电路来防止入侵者对专用电缆报警控制器的破坏。其具有防攀越功能能取代现有的高压电网，且具有高灵敏度和高抗干扰性能，抗干扰指：自然环境中的风力干扰和电磁干扰。
采用上述技术方案后，本发明用于周界防范的传感电缆报警具有灵敏度高，抗干扰性强的优点。本发明用于周界防范的传感电缆报警装置具有结构合理，安装使用方便，灵敏度高，抗干扰性强，可靠好，既能对各种干扰因素进行甄别排除，又能准确地对入侵者的攀越，踩踏，剪断，拽拉，拆卸，冲击行为进行联动报警的优点。
附图说明
图1是用于周界防范的传感电缆报警装置的整体结构示意图；
图2是用于周界防范的传感电缆报警装置的适配端子的电路原理图；
图3是用于周界防范的传感电缆报警装置的传感电缆的剖视结构示意图；
图4是用于周界防范的传感电缆报警装置的带通整形滤波放大电路的原理图；
图5是用于周界防范的传感电缆报警装置的入侵模式识别电路的原理图；
图6是用于周界防范的传感电缆报警装置的双鉴防拆保护电路的原理图；
图7是用于周界防范的传感电缆报警装置的报警信号联动控制电路的原理图；
图8是用于周界防范的传感电缆报警装置的工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实例作进一步的说明：
如图8所示，本发明用于周界防范的传感电缆报警方法是采用专用传感电缆远端驳接专用适配端子进行阻抗匹配，入侵者试图翻越周界防范电缆布防的区域时，电缆采集到入侵的应力变化信号送入带通整形滤波放大电路。利用数模混合滤、波整形放大后的信号送入入侵模式识别电路，与预置的多种入侵特征模式进行分析比对，同时对自然环境中风力扰动等干扰因素进行甄别；将有效的入侵作用信号送入报警信号联动控制电路，由控制电路实现与安全防范设备的联动，与监控中心的总线制数据输送，外围报警设备可以是警灯，警铃，照明，摄像，录像等。其还利用光敏和机械双鉴防拆保护电路来防止入侵者对专用电缆报警控制器的破坏。
如图1所示，本发明用于周界防范的传感电缆报警装置包括阻抗适配端子1，以及通过带有屏蔽层的双芯传感电缆2有电连接的带通整形滤波放大电路3，入侵模式识别电路4，双鉴防拆保护电路5和报警信号联动控制电路6。
如图2所示，阻抗适配端子由阻抗匹配电阻R*，高频滤波电容C和防雷高压放电管D(V90)并联组成。其中：R*＝5+0.75XL(兆欧)，L为专用传感电缆长度，单位为米。其是内置匹配元件的橡胶柱体，与传感电缆有电连接，并进行防水处理。其用于对不同长度的专用传感电缆进行阻抗匹配。
如图3所示，带有屏蔽层的双芯传感电缆为双芯胶质线7加屏蔽铝箔8、金属屏蔽网9，防紫外线的橡胶层10作为外护套。其用于采集入侵者施加的多种冲量作用，送至处理电路。
如图4所示，带通整形滤波放大电路由数模混合电路组成，包括两个相互级连的运算放大器和外围阻容元件。具体由A1、A2、C1、C2、C3、C4、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7组成，其中：运算放大器A1与外围阻容元件组成高通滤波器R1C1决定下截止频率，运算放大器A2与外围阻容元件组成低通滤波器R4C3决定上截止频率。其用于对特定频段的信号进行带通滤波，摒除各种干扰因素的影响。
如图5所示，入侵模式识别电路由六通道入侵模式预存电路IC8，模式选择拨码开关KI-8和入侵模式比对电路IC7组成。输入信号经R8C5阻容滤波后进入入侵模式比对电路IC7与预存的入侵模式预存IC8信号进行比对判别后输出报警信号。其预置入侵者的攀越，踩踏，剪断，拽拉，拆卸，冲击冲量超过0.02千克米/秒的作用模式。其用于将入侵信号与预置的多种入侵特征模式进行分析比对，同时对自然环境中风力扰动等干扰因素进行甄别，将有效的入侵作用信号送至控制电路。
如图6所示，双鉴防拆保护电路由两个相互级连的运算放大器A7、运算放大器A8、光敏电阻Rg、防拆开关K1和C6、R9、R10、R11、R12、R13、R14组成。其中：运算放大器A7与外围阻容元件、光敏电阻Rg、防抖动电容C6和常闭防拆开关K1重组成双鉴防拆保护电路，运算放大器A8与外围阻容元件组成防拆报警驱动。防拆开关K1安装在电路板上，其开关状态控制杆抵住关闭的报警控制器上盖的内壁，当有人打开报警控制器防护盖进行破坏时，防拆保护电路动作通过信号总线向报警控制中心传送防拆报警信号。其用于防止入侵者对专用电缆报警控制器的破坏。
如图7所示，报警信号联动控制电路由运算放大器A9、功率管N1、直流继电器J1和元件D、R15、R16、R17、R18组成。有效入侵报警信号通过限流电阻R1经运算放大器A9(作电压比较器)推动功率管N1，控制继电器J1的状态切换，继电器的负载即为传感电缆报警控制器的外围报警联动设备。其用于在检测到有效入侵信号时，与外围报警设备联动。
Claims (10)
1、一种周界防范专用传感电缆报警方法，其特征在于利用远端驳接阻抗适配端子的带有屏蔽层的双芯传感电缆进行应力变化信号采集，用带通整形滤波放大电路和入侵模式识别电路进行信号处理，再用报警信号联动控制电路进行报警，同时还用防拆保护电路进行防拆保护；入侵模式识别电路的识别方法为：输入信号经阻容滤波后与预存的入侵模式信号进行对比判别后输出报警信号，入侵模式信号为预置的入侵者攀越，踩踏，剪断，拽拉，拆卸，冲击冲量超过0.02千克米/秒的作用模式。
2、用于实施权利要求1所述方法的用于周界防范的传感电缆报警装置，其特征在于包括阻抗适配端子，以及通过带有屏蔽层的双芯传感电缆有电连接的带通整形滤波放大电路，入侵模式识别电路，防拆保护电路和报警信号联动控制电路；入侵模式识别电路由阻容滤波元件、六通道入侵模式预存电路IC8、模式选择拨码开关K1-8和入侵模式比对电路IC7组成。
3、根据权利要求2所述的用于周界防范的传感电缆报警装置，其特征在于阻抗适配端子包括并联的阻抗匹配电阻R，和高频滤波电容C：防拆保护电路是双鉴防拆保护电路。
4、根据权利要求3所述的用于周界防范的传感电缆报警装置，其特征在于阻抗适配端子还包括并联的防雷高压放电管D；双鉴防拆保护电路是光敏和机械双鉴防拆保护电路。
5、根据权利要求2所述的用于周界防范的传感电缆报警装置，其特征在于带有屏蔽层的双芯传感电缆的屏蔽层为双层，内层为屏蔽铝箔、外层为金属屏蔽网，金属屏蔽网外进一步包覆防紫外线的橡胶层。
6、根据权利要求2所述的用于周界防范的传感电缆报警装置，其特征在于入侵模式识别电路预置入侵者的攀越，踩踏，剪断，拽拉，拆卸，冲击冲量超过0.02千克米/秒的作用模式。
7、根据权利要求3所述的用于周界防范的传感电缆报警装置，其特征在于阻抗匹配电阻R*的阻值满足R*＝5+0.75xL，L为传感电缆长度，单位为米：R*单位为兆欧。
8、根据权利要求2、3、4、5、6或7所述的用于周界防范的传感电缆报警装置，其特征在于带通整形滤波放大电路由两个相互级连的运算放大器和外围阻容元件组成；双鉴防拆保护电路包括两个相互级连的运算放大器A7、运算放大器A8和外围阻容元件、光敏电阻Rg、防拆开关K1；报警信号联动控制电路包括运算放大器A9与外围阻容元件、功率管N1、直流继电器J1。
9、根据权利要求8所述的用于周界防范的传感电缆报警装置，其特征在于带通整形滤波放大电路的运算放大器A1与外围阻容元件组成决定下截止频率的高通滤波器R1C1，运算放大器A2与外围阻容元件组成决定上截止频率的低通滤波器R4C3，入侵模式识别电路的阻容滤波元件包括电容C1和电阻R1；双鉴防拆保护电路的运算放大器A7与外围阻容元件、光敏电阻Rg、防抖动电容C和常闭防拆开关K1重组成双鉴防拆保电路，运算放大器A8与外围阻容元件组成防拆报警驱动电路。
10、根据权利要求9所述的用于周界防范的传感电缆报警装置，其特征在于报警信号联动控制电路的有效入侵报警信号线连接限流电阻R1，经运算放大器A9作电压比较，进一步推动功率管N1和控制继电器J1的状态切换，继电器的负载为外围报警联动设备。
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