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激光对射抗干扰检测识别装置

阅读:558发布:2024-01-09

专利汇可以提供激光对射抗干扰检测识别装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种激光对射抗干扰检测识别装置,包括 控制器 和N对脉冲激光发射管D2,脉冲激光接收管D3,所述D2和D3相对设置,分别与所述控制器连接;所述控制器包括 单片机 及n组相对应的激光发射 电路 和激光接收电路,每组对应的激光发射电路和激光接收电路分别连接相对应的所述单片机输出引脚OUT_n和输入引脚IN_n;其中,N,n是大于1的正整数。本实用新型有效解决了现有的防入侵激光报装装置普遍存在的误报漏报问题,对于包括机场在内的安防系统具有广泛的实用意义。,下面是激光对射抗干扰检测识别装置专利的具体信息内容。

1.一种激光对射抗干扰检测识别装置,包括控制器(100)和N对脉冲激光发射管D2,脉冲激光接收管D3,所述脉冲激光发射管D2和脉冲激光接收管D3相对设置,分别与所述控制器(100)连接;其特征在于:
所述控制器(100)包括单片机及n组相对应的激光发射电路和激光接收电路,每组对应的激光发射电路和激光接收电路分别连接相对应的所述单片机输出引脚OUT_n和输入引脚IN_n;
其中,N,n是大于1的正整数。
2.如权利要求1所述的激光对射抗干扰检测识别装置,其特征在于:
所述激光发射电路包括光电耦合器OC1,稳压二极管D1,功率三极管T1,第一电阻R1,第二电阻R2和第三电阻R3;
所述第一电阻R1的1脚连接单片机电源VCC2,R1的2脚连接光电耦合器OC1的输入端“+”极,OC1的输入端“-”极接相应的单片机输出引脚OUT_n;所述第二电阻R2和第三电阻R3的1脚分别连接激光发射电源VCC1,R2的2脚连接OC1的输出端集电极“c”, OC1的输出端发射极“e”连接功率三极管T1的基极“b”;T1的集电极“c”连接D1的“+” 极和脉冲激光发射管D2的“-”极;T1的发射极“e”连接激光发射电源地线GND1;D1的“-”极连接R3的2脚和脉冲激光发射管D2的“+” 极;
相应的所述激光接收电路包括第四电阻R4,第五电阻R5, 第六电阻R6,第七电阻R7,电容C1和C2,运算放大器U1,U2和U3和稳压二极管D4;
所述R5的1脚和所述脉冲激光接收管D3的“+”极分别连接单片机电源VCC2;所述R4的1脚分别连接所述脉冲激光接收管D3的“-” 极和U1的同相输入端“+”极;所述D4的“-” 极分别连接电阻R5的2脚和U1的反相输入端“-”极;D4的“+” 极连接R4的2脚和单片机电源地线GND2;U1输出端连接R6的1脚,R6的2脚分别连接R7的1脚和C1的2脚;R7的2脚分别连接C2的1脚和U2的同相输入端“+”极;C2的2脚连接单片机电源地线GND2;C1的1脚分别连接U2的反相输入端“-”极和U2的输出端;U2的输出端连接U3的同相输入端“+”极,U3的反相输入端“-”极连接U3的输出端;U3的输出端连接相应的单片机输入引脚IN_n。

说明书全文

激光对射抗干扰检测识别装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种信号装置或报警装置,尤其涉及一种激光对射抗干扰检测识别装置。

背景技术

[0002] 激光具有发射功率密度大,发散度小,光束集中,方向性好的优点,因此基于激光对射的周界报警检测系统越来越多。
[0003] 以机场周界的报警检测系统为例:一般而言,机场周界长度大约十多公里,而机场周界安防对机场运营至关重要,为了提高对入侵种类和危险等级的判别,在封闭围栏的横向和纵向需要安装很多对激光发射和接收装置。
[0004] 另一方面,尽管激光的方向性非常好,但是其发射角会随着传输距离的增加呈线性增长,从而可能使本束激光在被遮挡的情况下,仍然可以接收到邻束激光甚至是更远距离的激光束,导致入侵报警系统无法正常报警,造成漏报;或者因激光发射管或接收管因角度偏移而导致的误报;漏报和误报的情况如图1所示。实用新型内容
[0005] 鉴于现有技术所存在的问题,本实用新型提供了一种激光对射抗干扰检测识别装置。
[0006] 本实用新型的技术解决方案是这样实现的:
[0007] 一种激光对射抗干扰检测识别装置,包括控制器和N对脉冲激光发射管D2,脉冲激光接收管D3;所述D2和D3相对设置,分别与所述控制器连接;
[0008] 所述控制器包括单片机及n组相对应的激光发射电路和激光接收电路,每组对应的激光发射电路和激光接收电路分别连接相对应的所述单片机输出引脚OUT_n和输入引脚IN_n;
[0009] 其中,N,n是大于1的正整数。
[0010] 具体的,所述激光发射电路包括光电耦合器OC1,稳压二极管D1,功率三极管T1,第一电阻R1,第二电阻R2和第三电阻R3;
[0011] 所述第一电阻R1的1脚连接单片机电源VCC2,R1的2脚连接光电耦合器OC1的输入端“+”极,OC1的输入端“-”极接相应的单片机输出引脚OUT_n;所述第二电阻R2和第三电阻R3的1脚分别连接激光发射电源VCC1,R2的2脚连接OC1的输出端集电极“c”, OC1的输出端发射极“e”连接功率三极管T1的基极“b”;T1的集电极“c”连接D1的“+” 极和脉冲激光发射管D2的“-”极;T1的发射极“e”连接激光发射电源地线GND1;D1的“-”极连接R3的2脚和脉冲激光发射管D2的“+” 极;
[0012] 相应的所述激光接收电路包括第四电阻R4,第五电阻R5, 第六电阻R6,第七电阻R7,电容C1和C2,运算放大器U1,U2和U3和稳压二极管D4;
[0013] 所述R5的1脚和所述脉冲激光接收管D3的“+”极分别连接单片机电源VCC2;所述R4的1脚分别连接所述脉冲激光接收管D3的“-” 极和U1的同相输入端“+”极;所述D4的“-” 极分别连接电阻R5的2脚和U1的反相输入端“-”极;D4的“+” 极连接R4的2脚和单片机电源地线GND2;U1输出端连接R6的1脚,R6的2脚分别连接R7的1脚和C1的2脚;R7的2脚分别连接C2的1脚和U2的同相输入端“+”极;C2的2脚连接单片机电源地线GND2;C1的1脚分别连接U2的反相输入端“-”极和U2的输出端;U2的输出端连接U3的同相输入端“+”极,U3的反相输入端“-”极连接U3的输出端;U3的输出端连接相应的单片机输入引脚IN_n。
[0014] 不同于现有技术中独立分散装置,本实用新型将发送电路、接收电路和信号检测识别功能集中在一个控制器中;并且控制器中含有多个激光发射电路和激光接收电路,通过设置单片机输出引脚“OUT”的脉冲信号发射频率通过相应的激光发射管发射不同频率的激光脉冲;同时,不同频率的脉冲激光信号经激光接收管接收,经比较、滤波整形,实现对激光发射频率的还原,进而接入单片机的输入引脚“IN”,经由单片机计算接收频率并判断是否与确定的发射频率匹配而做相应的处理。本实用新型可广泛用于包括安装于机场周界围栏上防入侵的安防及报警装置。附图说明
[0015] 图1是现有技术中围栏报警装置产生误报和漏报的示意图;
[0016] 图2是本实用新型实施例的控制器的结构示意图;
[0017] 图3是本实用新型实施例的激光发射电路示意图;
[0018] 图4是本实用新型实施例的激光接收电路示意图。

具体实施方式

[0019] 下面结合实施例对本实用新型作进一步的具体描述:
[0020] 一种用于机场周界防入侵的激光对射抗干扰检测识别装置,包括控制器100和多对脉冲激光发射管D2,脉冲激光接收管D3;所述D2和D3相对设置于机场周界的围栏上,如图1所示,并分别与所述控制器100连接;
[0021] 所述控制器100,如图2所示,包括单片机及n组相对应的激光发射电路和激光接收电路,每组对应的激光发射电路和激光接收电路分别连接相对应的所述单片机输出引脚OUT_n和输入引脚IN_n;
[0022] 其中,所述激光发射电路包括光电耦合器OC1,稳压二极管D1,功率三极管T1,第一电阻R1,第二电阻R2和第三电阻R3;
[0023] 所述第一电阻R1的1脚连接单片机电源VCC2,R1的2脚连接光电耦合器OC1的输入端“+”极,OC1的输入端“-”极连接相应的单片机输出引脚OUT_n;所述第二电阻R2和第三电阻R3的1脚分别连接激光发射电源VCC1,R2的2脚连接OC1的输出端集电极“c”, OC1的输出端发射极“e”连接功率三极管T1的基极“b”;T1的集电极“c”连接D1的“+” 极和脉冲激光发射管D2的“-”极;T1的发射极“e”连接激光发射电源地线GND1;D1的“-”极连接R3的2脚和脉冲激光发射管D2的“+” 极;
[0024] 其工作原理如下:
[0025] 光电耦合器OC1,起信号隔离作用,将单片机OUT_n脚输出的频率信号与激光发射电路进行隔离,避免激光发射单元工作过程中的扰动影响到单片机系统的工作稳定;当OUT_n脚输出高电平,OC1截止;当OUT_n脚输出低电平,OC1导通;对于三极管T1,OC1导通,T1导通;OC1截止,T1截止;对于脉冲激光发射管D2,当T1导通,脉冲激光发射管D2导通发出激光;T1截止,D2截止不发光;保护二极管D1,在D2关断瞬间,保持续流通道,以防D2损坏。
[0026] 相应的所述激光接收电路包括第四电阻R4,第五电阻R5, 第六电阻R6,第七电阻R7,电容C1和C2,运算放大器U1,U2和U3和稳压二极管D4;
[0027] 所述R5的1脚和所述脉冲激光接收管D3的“+”极分别连接单片机电源VCC2;所述R4的1脚分别连接所述脉冲激光接收管D3的“-” 极和U1的同相输入端“+”极;所述D4的“-” 极分别连接电阻R5的2脚和U1的反相输入端“-”极;D4的“+” 极连接R4的2脚和单片机电源地线GND2;U1输出端连接R6的1脚,R6的2脚分别连接R7的1脚和C1的2脚;R7的2脚分别连接C2的1脚和U2的同相输入端“+”极;C2的2脚连接单片机电源地线GND2;C1的1脚分别连接U2的反相输入端“-”极和U2的输出端;U2的输出端连接U3的同相输入端“+”极,U3的反相输入端“-”极连接U3的输出端;U3的输出端连接相应的单片机输入引脚IN_n。
[0028] 其工作原理如下:
[0029] 脉冲激光接收管D3,接收到激光照射时,D3导通,无激光照射时,D3截止;
[0030] 稳压管D4,将U1的反相输入端“-”电位钳位在一个固定且稳定的电平上,减少U1的输出波动
[0031] 运算放大器U1,有激光照射,D3导通时,U1的同相输入端“+”极电平高于反相输入端“-”极电平,U1输出高电平;反之,当D3截止,U1的同相输入端 “+”极电平低于反相输入端 “-”极电平,U1输出低电平。
[0032] 电阻R6、R7,电容C1、C2和运算放大器U2组成一个压控电源的二阶有源滤波器,其输入阻抗很高,输出阻抗很低,电路性能稳定,滤掉高频干扰信号,实现对发送光脉冲频率的还原。
[0033] 运算放大器U3实现信号跟随和稳定,其将还原出的激光发射频率接单片机的输入管脚IN_n。
[0034] 由单片机计算接收频率并判断是否与确定的发射频率匹配并做相应的处理:通常情况下,即不同激光束设定不同的发射频率,对接收到的激光进行频率检测,若接收到的激光频率与对应的发射频率相匹配,则无非法入侵;若接收到的激光频率与对应的发射频率不匹配,则激光发射管或接收管对射角度有偏移,即可判断为误报;若围栏的同一位置有束激光同时被遮挡,接收不到激光信号,则判定为有非法入侵或设备损坏等。
[0035] 以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其技术构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
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