本發(fā)明涉及周界安全防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種埋地式周界入侵探測系統(tǒng)及方法，主要用于建筑物外圍的周界入侵防范。

背景技術(shù)：

周界安防是指在重要區(qū)域，如國防邊境、軍事基地、政府要害部門、油庫煤田、核能電站、太陽能電站、電廠變電站、銀行、監(jiān)獄、博物館、機(jī)場、港口、別墅小區(qū)、數(shù)據(jù)中心、水處理廠、化工廠、學(xué)校以及其他重大基礎(chǔ)設(shè)施等，為阻止非法的入侵破壞活動，沿場所周界形成安全防范，把入侵者阻擋在周界外。尤其是在博物館、文化中心等公共場所，以及開放式小區(qū)和私人別墅住宅等現(xiàn)場對周界入侵報警有很強(qiáng)的需求，單這些地方對景觀的要求較高，通常的紅外對射或者電子圍欄都不合適，因此往往采用埋地隱蔽的探測系統(tǒng)。

目前埋地的入侵探測裝置主要有兩類：泄露電纜和振動光纜。泄露電纜依靠電磁場來探測人體的移動，安裝需要避開金屬物體，雷擊天氣也容易受干擾，而且容易受下雨天積水和地表綠化植物的干擾，產(chǎn)生誤報。振動光纜由于對高頻的震動比較靈敏，而對低頻的震動或者彎曲不太敏感，因此埋地應(yīng)用中需要在地表鋪設(shè)砂石以提高探測寬度，否則光纜需要密集的蛇形鋪設(shè)(光纜間距通常不超過20厘米)以獲得可感的較寬的探測區(qū)域(1米以上)，否則入侵者容易踏空或者越過。而且光纜需要用土工格固定，否則容易出現(xiàn)光纜陷入泥土而使系統(tǒng)失效的風(fēng)險。

綜上，現(xiàn)有埋地入侵探測系統(tǒng)安裝復(fù)雜，探測靈敏度低，且易受雷擊天氣等惡劣氣候干擾，也易被地上積水和地表植物侵?jǐn)_，從而產(chǎn)生誤報。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種安裝簡單，不受環(huán)境干擾的埋地式周界入侵探測器，有效解決現(xiàn)有埋地的入侵探測裝置易引發(fā)誤報的問題，具有報警準(zhǔn)確性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，易于安裝、使用方便，成本低廉等特點(diǎn)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種埋地式周界入侵探測器，包括封閉結(jié)構(gòu)體，所述封閉結(jié)構(gòu)體包括一底部帶有液封的U型管，所述U型管至少一端連接一第一空心軟管，所述第一空心軟管不連接U型管的另一端封閉，所述封閉結(jié)構(gòu)體上的任意一處位置上留有與液封另一側(cè)通氣的小孔，所述液封內(nèi)設(shè)有一浮子，所述浮子一面處于移動光電傳感器的感應(yīng)區(qū)，所述移動光電傳感器與一微處理器連接。

所述第一空心軟管上不連接U型管的一端用防水透氣閥封閉，所述第一空心軟管上不連接U型管一端的封閉處留有與液封另一側(cè)通氣的小孔。

所述U型管兩端分別連接第一空心軟管和第二空心軟管，所述第一空心軟管和第二空心軟管間通過帶有小孔的連接器連接。

所述移動光電傳感器為鼠標(biāo)用光電傳感模塊。

所述第一空心軟管材質(zhì)為硅膠管或者丁基橡膠管。

所述第二空心軟管材質(zhì)為硅膠管或者丁基橡膠管。

所所述U型管是透明玻璃管或硬質(zhì)透明塑料管。

所述液封為以下的任一種或多種：水、水溶液或有機(jī)液體。

所述浮子上方為長片狀塑料。

所述浮子上方外套設(shè)一環(huán)形圈，用于限制浮子側(cè)向移動。

所述微處理器，具體用于根據(jù)移動光電傳感器檢測到的浮子移動數(shù)據(jù)，計算浮子總的位移量和加速度，進(jìn)而判斷地面受壓迫的大小和持續(xù)時間，若超過設(shè)定閾值，即確定發(fā)生入侵，給出報警信號。

本發(fā)明采用壓力檢測的方式來探測周界是否有人入侵，不受雷擊，金屬物體，復(fù)雜環(huán)境的影響，對積水和地表綠化植物的干擾也顯著降低，有效消除由于外界環(huán)境干擾帶來的誤報。本發(fā)明由于液封兩邊氣室相通，系統(tǒng)能適應(yīng)各種環(huán)境的變化(溫度，地表地質(zhì)的變化)而保持兩邊液面平齊，浮子靜止，因此無需對系統(tǒng)重新校準(zhǔn)。本發(fā)明由于采用了高靈敏鼠標(biāo)用的移動光電傳感器，可以準(zhǔn)確探測浮子的微小運(yùn)動，即軟管內(nèi)較小的壓力變化都可以感應(yīng)到。本發(fā)明測試發(fā)現(xiàn)埋于泥土地下20cm的軟管，即可以探測到1米外普通人在地表的步行。因此本發(fā)明包括單根軟管的探測區(qū)明顯高于現(xiàn)有技術(shù)中單根光纜的探測區(qū)，使得安裝更加便捷。

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

附圖說明

圖1：本發(fā)明周界入侵探測器結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2：本發(fā)明周界入侵探測器結(jié)構(gòu)示意圖二。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

本發(fā)明提供的一種埋地式周界入侵探測器，包括：一底部帶有液封2的U型管3，所述U型管3至少一端連接一第一空心軟管1，所述第一空心軟管1不連接U型管3的另一端封閉，且該封閉處留有與液封另一側(cè)通氣的小孔，所述液封2內(nèi)設(shè)有一浮子5，所述浮子5一面處于移動光電傳感器6的感應(yīng)區(qū)，所述移動光電傳感器6與一微處理器7連接。

實施例一

如圖1所示，本發(fā)明提供的一種埋地式周界入侵探測器，包括：一底部帶有液封2的U型管3，所述U型管3至少一端連接一第一空心軟管1，所述第一空心軟管1不連接U型管3的另一端用帶小孔的防水透氣閥4封閉，所述液封2內(nèi)設(shè)有一浮子5，所述浮子5一面處于移動光電傳感器6的感應(yīng)區(qū)，所述移動光電傳感器6與一微處理器7連接。

本發(fā)明實施例一，第一空心軟管1另一端連接有防水透氣閥4，即與大氣相通，帶有液封2的U型管3在有浮子5的一端開口也和大氣連通。本發(fā)明由于液封兩邊氣室相通，系統(tǒng)能適應(yīng)各種環(huán)境的變化(溫度、地表地質(zhì)的變化)而保持兩邊液面平齊，浮子靜止，因此無需對系統(tǒng)重新校準(zhǔn)。

本發(fā)明埋地式周界入侵探測器工作原理如下：所述第一空心軟管1具體用于感應(yīng)壓力的變化。具體的，將第一空心軟管1埋于地下，無外界干擾時，液封的兩液面等高，浮子靜止不動。

當(dāng)有人從地面路過，地面的壓力經(jīng)泥土或者砂石傳遞到第一空心軟管1上，第一空心軟管1受擠壓變形，里面空氣的壓力發(fā)生變化。由于第一空心軟管為密閉狀態(tài)(防水透氣閥透氣量極小)，無法和液封另一側(cè)的氣室瞬間實現(xiàn)平衡，因此這種壓差將推動液封2的移動，從而帶到浮子5的運(yùn)動，浮子5的運(yùn)動可立即被移動光電傳感器6捕捉，并輸出移動數(shù)據(jù)給微處理器7，這些數(shù)據(jù)只是包括浮子的位移大小，微處理器7進(jìn)行分析后給出報警信號。

本發(fā)明所述移動光電傳感器6為鼠標(biāo)用光電傳感模塊。為了提高探測靈敏度，本發(fā)明光電傳感器為鼠標(biāo)中使用的用于感應(yīng)鼠標(biāo)移動的光電引擎模塊，目前普通的鼠標(biāo)就可以實現(xiàn)1000CPI的分辨率，相當(dāng)于0.0254mm的移動，本發(fā)明光電傳感器可以準(zhǔn)確探測浮子0.0254mm的微小運(yùn)動，以液封為水計算，液面0.1mm的變化相當(dāng)于1Pa的壓力差，即軟管內(nèi)0.254Pa的壓力變化都可以被感應(yīng)到。

具體實施中，本發(fā)明實施例第一空心軟管1材質(zhì)為硅膠管或者丁基橡膠管。U型管3是金屬管，或塑料管，或玻璃管，或硬質(zhì)塑料管。在本發(fā)明實施例一中，U型管3也可由第一空心軟管一端彎曲而成。

本實施例中，透氣閥采用了防水透氣閥，目的在于方便埋于地下。普通技術(shù)人員應(yīng)了解到，若使用時軟管不埋于地下，則普通的帶微孔的塞子是能滿足要求的。而且還需注意的是，小孔也可以留在靠近U型管的地方，只需增加一個三通就能實現(xiàn)。

本發(fā)明實施例液封2為以下的任一種或多種：水、水溶液、有機(jī)液體。具體的，液封可以是水，但為了防止過快蒸發(fā)或者低溫下凍結(jié)，可以添加化學(xué)添加劑，如聚乙二醇，液封還可包括選用揮發(fā)性小但不粘稠，不易燃易爆的有機(jī)液體，如：硅油。

具體的，本發(fā)明實施例浮子5上方為長片狀塑料，它緊貼移動光電傳感器6，使得移動光電傳感器6準(zhǔn)確的捕捉到浮子5的運(yùn)動。優(yōu)選的，本發(fā)明實施例浮子上方外套設(shè)一環(huán)形圈，使浮子的上方適當(dāng)固定，使其能自由上下移動，但不得有較大的側(cè)向移動，這樣就能保證該浮子上下移動時始終處于移動光電傳感器的工作范圍內(nèi)(感應(yīng)區(qū))，即保證浮子的上下移動可被探測。

本發(fā)明微處理器7，具體用于根據(jù)移動光電傳感器檢測到的浮子移動數(shù)據(jù)，計算浮子總的位移量和加速度，進(jìn)而判斷地面受壓迫的大小和持續(xù)時間，若超過設(shè)定閾值，即確定發(fā)生入侵，給出報警信號。具體的，當(dāng)所述微處理器判斷地面受壓迫的大小和持續(xù)時間超過設(shè)定的閾值時，即確定發(fā)生入侵，給出報警信號；當(dāng)所述微處理器判斷地面受壓迫的大小和持續(xù)時間沒有超過設(shè)定的閾值時，即確定并未發(fā)生入侵，本發(fā)明探測器將繼續(xù)下一步的探測工作。

本發(fā)明實施例通過測試發(fā)現(xiàn)，埋于泥土地下20cm的軟管，可以探測到1米外普通人在地表的步行。因此，本發(fā)明包括單根空心軟管的探測區(qū)明顯高于現(xiàn)有技術(shù)中單根光纜的探測區(qū)，使得安裝更加便捷。

本發(fā)明采用壓力檢測的方式來探測周界是否有人入侵，不受雷擊，金屬物體，復(fù)雜環(huán)境的影響，對積水和地表綠化植物的干擾也顯著降低，有效消除由于外界環(huán)境干擾帶來的誤報。

實施例二

如圖2所示，本發(fā)明提供的另一種埋地式周界入侵探測器，包括：一底部帶有液封2的U型管3，所述U型管3兩端分別連接第一空心軟管1和第二空心軟管10，所述第一空心軟管1和第二空心軟管10間通過帶有小孔的連接器8連接，液封兩邊氣室相通，所述液封2內(nèi)設(shè)有一浮子5，所述浮子5一面處于移動光電傳感器6的感應(yīng)區(qū)，所述移動光電傳感器6與一微處理器7連接。

本發(fā)明實施例二在U型管3兩端各安裝一根空心軟管，即第一空心軟管1和第二空心軟管10，兩根空心軟管的末端通過帶有小孔的連接器8連接，因此不能將兩根空心軟管的氣體完全隔開，液封兩頭可以保持壓力平衡。本發(fā)明由于液封兩邊氣室相通，系統(tǒng)能適應(yīng)各種環(huán)境的變化(溫度，地表地質(zhì)的變化)而保持兩邊液面平齊，浮子靜止，因此無需對系統(tǒng)重新校準(zhǔn)。

實施中，將所述第一空心軟管1和第二空心軟管10埋于地下，無外界干擾時，液封兩液面等高，浮子靜止不動。當(dāng)有人從地面路過，地面的壓力經(jīng)泥土或者砂石傳遞到第一空心軟管1和第二空心軟管10上，第一空心軟管1和第二空心軟管10內(nèi)空氣受擠壓推動液封2震蕩，液封內(nèi)浮子5則上下運(yùn)動，該運(yùn)動由移動光電傳感器6捕捉并將信號發(fā)送至微處理器7，微處理器7進(jìn)行分析后給出報警信號。

本發(fā)明所述移動光電傳感器6為鼠標(biāo)用光電傳感模塊。為了提高探測靈敏度，本發(fā)明移動光電傳感器為鼠標(biāo)中使用的用于感應(yīng)鼠標(biāo)移動的光電引擎模塊，目前普通的鼠標(biāo)就可以實現(xiàn)1000CPI的分辨率，相當(dāng)于0.0254mm的移動，本發(fā)明光電傳感器可以準(zhǔn)確探測浮子0.0254mm的微小運(yùn)動，以液封為水計算，液面0.1mm的變化相當(dāng)于1Pa的壓力差，即軟管內(nèi)0.254Pa的壓力變化都可以被感應(yīng)到。

具體實施中，本發(fā)明實施例所述第一空心軟管1和第二空心軟管10材質(zhì)為硅膠管或者丁基橡膠管。液封2為以下的任一種或多種：水、水溶液、有機(jī)液體。具體的，液封可以是水，但為了防止過快蒸發(fā)或者低溫凍結(jié)，可以添加一些化學(xué)添加劑，液封還可包括選用揮發(fā)性小但不粘稠，不易燃易爆的有機(jī)液體，如：硅油。

優(yōu)選的，本發(fā)明實施例浮子5上方外套設(shè)一環(huán)形圈，使浮子的上方適當(dāng)固定，使其能自由上下移動，但不得有較大的側(cè)向移動，這樣就能保證該浮子上下移動時始終處于光電傳感器的工作范圍內(nèi)，即保證浮子的上下移動可被探測。

本發(fā)明實施例浮子上方為長片狀塑料。具體實施中，浮子5在U型管3內(nèi)，為了保證浮子5的運(yùn)動被移動光電傳感器6準(zhǔn)確探測，除了需要將浮子5上方加套環(huán)形圈穩(wěn)定外，還需考慮浮子5上方和移動光電傳感器6之間的距離。因為鼠標(biāo)用光電傳感器通常只有1-3mm的工作距離，因此本發(fā)明需要保證浮子上方緊貼U型管，且U型管壁要薄而且透明。所述U型管可以選擇玻璃管或者硬質(zhì)塑料管(如：亞克力)。

本發(fā)明微處理器7，具體用于根據(jù)移動光電傳感器檢測到的浮子移動數(shù)據(jù)，計算浮子總的位移量和加速度，進(jìn)而判斷地面受壓迫的大小和持續(xù)時間，若超過設(shè)定閾值，即確定發(fā)生入侵，給出報警信號。具體的，當(dāng)所述微處理器判斷地面受壓迫的大小和持續(xù)時間超過設(shè)定的閾值時，即確定發(fā)生入侵，給出報警信號；當(dāng)所述微處理器判斷地面受壓迫的大小和持續(xù)時間沒有超過設(shè)定的閾值時，即確定并未發(fā)生入侵，本發(fā)明探測器將繼續(xù)下一步的探測工作。

本發(fā)明實施例，兩根空心軟管可以相隔1米左右平行鋪設(shè)在地表下方，因此可以實現(xiàn)更寬的探測區(qū)域(2-4米)，提高周界防護(hù)能力。

本發(fā)明采用壓力檢測的方式來探測周界是否有人入侵，不受雷擊，金屬物體，復(fù)雜環(huán)境的影響，對積水和地表綠化植物的干擾也顯著降低，有效消除由于外界環(huán)境干擾帶來的誤報。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。