DE3120755A1

DE3120755A1 - "verfahren und vorrichtung zur ueberwachung und sicherung von gegenstaenden"

Info

Publication number: DE3120755A1
Application number: DE19813120755
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl.-Phys. Dr. 6054 Rodgau Schmalfuß
Original assignee: Battelle Institut eV
Current assignee: Battelle Institut eV
Priority date: 1981-05-25
Filing date: 1981-05-25
Publication date: 1983-07-14

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung
und Sicherung von Gegenständen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung und Sicherung von Gegenständen, bei dem die Unterbrechung oder Veränderung eines Lichtstroms zwischen einer Lichtquelle und einem Empfänger zur Auslösung eines Steuersignals ausgenutzt wird. Ferner betrifft sie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer Lichtquelle, einem Photoempfänger und einer Elektronik zur Auslösung eines Steuersignals, wobei im Strahlengang der zu überwachende Gegenstand angeordnet ist.
Zur überwachenden Sicherung von beweglichen bzw. tragbaren Objekten, z.B. Gemälde, Statuen und dergleichen sowie von Türen, sind zwei prinzipielle Möglichkeiten bekannt. Im ersten Fall wird der Raum, in dem sich die zu sichernden Gegenstände befinden, mit Hilfe von Mikro- bzw. Ultraschallwellen oder Bildveränderungsanalysatoren kontrolliert. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die einzelnen Objekte mit Hilfe von Lichtschranken, elektrischen Kontakten und dergleichen zu sichern.
Die globale Raumüberwachung eignet sich beim Einsatz in Museen oder Kirchen u.ä. nur für die Nacht, da sie am Tage wegen dem Besucherverkehr nicht eingesetzt werden kann. Die Objekteinzelüberwachung bietet in vielen Fällen keinen ausreichenden Schutz, da z.B. elektrische Kontakte oder Lichtschranken überbrückbar sind. Hinzu kommt, daß der Anbringungsaufwand pro Objekt sehr hoch ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden und eine Methode anzugeben, die es erlaubt, Türen, Objekte und dergleichen wirtschaftlich und effektiv zu sichern.
Es hat sich gezeigt, daß sich diese Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs genannten Art lösen läßt, bei dem der Lichtstrom in einer oder mehreren Lichtleitfasern geführt wird, wobei die Lichtleitfasern mit dem Gegenstand so verbunden sind, daß eine Änderung der Lage oder Entfernung des Gegenstands den Lichtstrom verändert oder unterbricht. Einige vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 erläutert.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind zur Führung des Lichtstroms eine oder mehrere Lichtleitfasern vorgesehen, die über den zu sichernden Gegenstand verlaufen. In den Unteransprüchen 7 bis 10 werden vorteilhafte Weiterbildungen dr er findungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung wird Licht aus dem nicht sichtbaren Spektralbereich von einer Lichtquelle erzeugt und in eine Einzelwellenfaser oder in eine Multimodefaser eingekoppelt. Diese Lichtleitfaser wird dann mit dem zu schützenden Objekt so verbunden, daß ein Entfernen der Faser vom Objekt oder ein Entfernen des Objekts vom Standort, mit der Unterbrechung des Lichtstroms von der Lichtquelle über die Faser zu einem photoelektrischen Empfänger verbunden wäre.
Als zusätzliche Sicherung gegen Manipulationen am photoelek--trischen Empfänger bietet sich die geschützte Verlegung einer Referenzlichtfaser an. Moduliert man nun zusätzlich den Lichtstrom in beiden Fasern in definierter Form und vergleicht die Signale am Empfangs- und Auswerteort, so kann man auch den höchst unwahrscheinlichen Fall einer Lichtleitfaserüberbrükkung oder Empfängermanipulation entdecken. Aufgrund ihrer kleinen Dimensionen lassen sich die Fasern gut verlegen, die Sende- und Empfangseinheit hermetisch kapseln und so einem fremden Zugriff entziehen.
In etwa5 abgewandelter Form kann das erfindungsgemaße Verfahren auch zur Überwachung von Türen gegen uAbetes öffnen herangezogen werden. Zu diesem Zweck wird an definierter Stelle die Faserstrecke unterbrochen und eine kleine Luftstrecke zugelassen. Bei eingeschaltetem Lichtstrom führt jedes Öffnen der Tür zu einer Änderung und kann detektiert werden.
Da die Paßgenauigkeit der Türen in der Regel geringer ist als die Positionsempfindlichkeit der Faserenden, muß nach jedem Öffnen eine automatische Normierung auf den neuen Lichtstromwert durchgeführt werden.
Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung liegen darin, daß man durch eine einzige Faserleitung sehr viele Objekte in Serie miteinander überwachen kann. Der Anschluß an die Faserenden ist z.B. über Schraubverbindungen möglich. Für einen Außenstehenden ist es praktisch unmöglich, die Lichtleitfaserstrecke ohne zumindest kurzzeitige Änderung des Lichtstroms zu überbrücken. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ferner einfach aufgebaut, störsicher und bietet eine höchst erschwerte Überlistbarkeit.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer, lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnung näher erläutert. In diesem Fall ist der zu überwachende Gegenstand ein Gemälde 1, welches gegen Abhängen und aus dem Rahmenschneiden überwacht werden soll. Das Licht einer Lichtquelle 2 wird über eine Lichtleitfaser 3 über den zu überwachenden Gegenstand 1 zu einem Photoempfänger 4 geführt. Das Gemälde 1 kann mittels Kupplungen 5 mit der -restlichen Leitung verbunden sein. Das zum Photoempfänger kommende Signal kann dann in einer Vergleichsschaltung mit einem Sollwert verglichen und bei Abweichung daraus ein Steuersignal abgeleitet, z.B. ein Alarmsystem ausgelöst werden. In der dargestellten Ausführungsform wird von der Lichtquelle eine weitere Referenzleitung 6 zu einem zweiten Photoempfänger 7 verlegt. In diesem Fall dient das durch die Referenzleitung ankommende Signal als Vergleichsgröße.
Vorzugsweise wird der Lichtstrom des Senders 2 moduliert, und zwar in seiner Intensität, Frequenz und/oder Polarisationsrichtung. Eine weitere Verbesserung kann auch erhalten werden, wenn die Lichtströme in beiden Leitungen 3 und 6 gegeneinander zeitlich versetzt moduliert werden.
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Claims

Patentansprüche () Verfahren zur Überwachung und Sicherung von Gegenständen bei dem die Unterbrechung oder Veränderung eines Lichtstroms zwischen einer Lichtquelle und einem Empfänger zur Auslösung eines Steuersignals ausgenutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrom in einer oder mehreren Lichtleitfasern geführt wird, wobei die Lichtleitfasern mit dem Gegenstand so verbunden sind, daß eine Anderung der Lage oder Entfernung des Gegenstands den Lichtstrom verändert oder unterbricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine kohärente Lichtquelle und Multimodefaser verwendet werden und daß am Ausgang der Multimodefaser durch Modenüberlagerung ein Interferenzmuster erhalten wird, das sichbei Änderung der Lage des Gegenstands ändert.
3, Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrom in seiner Intensität, Frequenz und/oder Polarisationsrichtung moduliert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer Referenzleitung eine Veränderung der Modulation des ankommenden Lichtstroms durch Vergleich festgestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtströme in beiden Leitungen gegeneinander zeitlich versetzt moduliert werden.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Lichtquelle, einem Photoempfänger und einer Elektronik zur Auslösung eines Steuersignals, wobei im Strahlengang der zu überwachende Gegenstand angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung des Lichtstroms eine oder mehrere Lichtleitfasern (3) vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine kohärente Lichtquelle und Multimodefaser verwendet sind, wobei das am Ausgang der Multimodefaser entstehende Interferenzmuster durch einen Photodetektor an einer Stelle abtastbar ist und durch eine Elektronik die Anderungen im Interferenzmuster auswertbar d.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Referenzlichtleitfaserleitung (6) vorgesehen ist, deren Signal am Ausgang als Vergleichssignal berücksichtigt wird.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Modulator für den Lichtstrom vorhanden ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfaserleitung (3) über den zu überwachenden Gegenstand an die restliche Faserstrecke lösbar gekoppelt (5) ist.