專利名稱：基于光纖傳感技術(shù)的堆垛封套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光纖震動傳感監(jiān)測系統(tǒng)，具體地說是一種基于光纖傳感技術(shù)的堆垛封套。
背景技術(shù)：
在倉庫的物資存儲管理工作中，對碼垛好的物資，普遍采用苫布遮蓋、機(jī)械鉛封的形式進(jìn)行鎖定。這種套封方式存在鉛封工作量大、盤點(diǎn)及散件出貨不便和鉛封破壞不能及時察覺等問題；另外，堆垛缺少整體鉛封后，容易造成成箱物資被挪移或者被盜竊等情況。這些都直接影響到了倉庫存儲物資的安全。而且，目前還缺少能夠監(jiān)測堆垛狀態(tài)并對異常情況進(jìn)行報警的自動化設(shè)備
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種基于光纖傳感技術(shù)的堆垛封套，以解決物資存儲工作中機(jī)械鉛封的堆垛安全性較低的問題。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種基于光纖傳感技術(shù)的堆垛封套，包括用于纏繞堆垛的傳感光纖，與所述傳感光纖相接、用于將所述傳感光纖發(fā)出的光信號進(jìn)行傳遞的傳導(dǎo)光纖，與所述傳導(dǎo)光纖相接、用于分析所輸入光信號的發(fā)出位置和信號性質(zhì)的光纖震動分析器，以及與所述光纖震動分析器的輸出端相接、用于實(shí)時監(jiān)測堆垛貨物狀態(tài)的管理計算機(jī)；
所述光纖震動分析器包括
光收發(fā)模塊，與解調(diào)模塊相接，用于提供連接所述傳導(dǎo)光纖的一對光纖接口 ；
解調(diào)模塊，分別與所述光收發(fā)模塊和運(yùn)算定位模塊相接，用于將通過所述光收發(fā)模塊輸入的光信號解調(diào)轉(zhuǎn)換成電信號，并對所述電信號進(jìn)行放大和濾波后得到分析信號；
運(yùn)算定位模塊，分別與所述解調(diào)模塊和信息輸出模塊相接，用于對通過所述解調(diào)模塊輸入的所述分析信號進(jìn)行去噪、分析和判斷，在判定屬于擾動信號并排除干擾情況后，確定擾動發(fā)生位置，并生成報警信號信息和擾動位置信息；
信息輸出模塊，與所述運(yùn)算定位模塊相接，用于將通過所述運(yùn)算定位模塊輸入的所述報警信號信息和所述擾動位置信息向所述管理計算機(jī)進(jìn)行傳輸；以及
穩(wěn)壓供電模塊，分別與上述各工作模塊相接，用于提供各工作模塊所需的工作電源。所述光纖震動分析器中的運(yùn)算定位模塊包括
DSP處理器，與擾動信號判斷模塊相接，用于對通過所述解調(diào)模塊輸入的所述分析信號進(jìn)行Α/D轉(zhuǎn)換和軟件濾波去噪；
擾動信號判斷模塊，分別與所述DSP處理器、誤警信號判斷模塊和擾動位置運(yùn)算模塊相接，用于將通過所述DSP處理器處理后的數(shù)據(jù)信息與設(shè)定的擾動類型信號信息進(jìn)行比對分析，在判斷出該數(shù)據(jù)信息包含有設(shè)定擾動類型的信號信息后，即將該數(shù)據(jù)信息傳輸給所述誤警信號判斷模塊和所述擾動位置運(yùn)算模塊；擾動位置運(yùn)算模塊，分別與所述擾動信號判斷模塊和誤警信號判斷模塊相接，用于將通過所述擾動信號判斷模塊輸出的判定有擾動信息的所述數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析計算，確定擾動信號的發(fā)生位置并生成擾動位置信息；以及
誤警信號判斷模塊，分別與所述擾動信號判斷模塊和所述擾動位置運(yùn)算模塊相接，用于將通過所述擾動信號判斷模塊輸出的判定有擾動信息的所述數(shù)據(jù)信息與誤警信號信息進(jìn)行比對分析，在判斷出該數(shù)據(jù)信息不屬于誤警信號信息后，即生成報警信號信息，同時從所述擾動位置運(yùn)算模塊中提取對應(yīng)的所述擾動位置信息，一并發(fā)送給所述信息輸出模塊。本發(fā)明是一種帶有位置計算、干擾判斷、能夠通過檢測光纖震動對光束產(chǎn)生的不同變化判斷封套是否完整的基于光纖傳感技術(shù)的堆垛封套，由傳感光纖、傳導(dǎo)光纖、光纖震動分析器和管理計算機(jī)等幾部分組成。當(dāng)堆垛處的傳感光纖有外界入侵(晃動、敲擊、挪移貨物)時，產(chǎn)生擾動信號，并通過傳導(dǎo)光纖傳送給光纖震動分析器，光纖震動分析器判斷出擾動類型并在排除干擾情況后，將入侵位置、入侵時間等信息一并傳送給管理計算機(jī)，提醒監(jiān)管人員采取相應(yīng)安防措施，保護(hù)物資安全。當(dāng)需要收發(fā)貨物時，可通過管理計算機(jī)解除監(jiān)·控，再撤去光纖時就不會有報警信號發(fā)出。本發(fā)明將光纖技術(shù)與傳感器技術(shù)進(jìn)行了有效的結(jié)合，結(jié)合光纖收放簡便、速度快、抗干擾性強(qiáng)、抗靜電、防爆性好等特性，進(jìn)行倉庫堆垛管理和物資監(jiān)控，具有探測靈敏度高、延時短、警戒防區(qū)長、防爆、抗干擾、防靜電等顯著優(yōu)點(diǎn)，既可降低倉庫監(jiān)管人員的勞動強(qiáng)度，又可提高庫房的安全性。本發(fā)明提供了采用光纖傳感技術(shù)的專業(yè)應(yīng)用，充分利用光纖傳感器的鋪設(shè)方便、成本低廉、反應(yīng)靈敏、防爆安全等諸多特點(diǎn)，結(jié)合后方倉庫的具體業(yè)務(wù)管理，實(shí)現(xiàn)了一種比機(jī)械鉛封更安全、高效的管理應(yīng)用措施。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是光纖震動分析器的結(jié)構(gòu)框圖。圖3是運(yùn)算定位模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明包括傳感光纖I、傳導(dǎo)光纖2、光纖震動分析器3和管理計算機(jī)4等幾部分。傳感光纖I可簡單纏繞在物資堆垛的四周，并用透明膠帶簡單粘貼予以固定，形成光纖封套。傳感光纖I用于感知堆垛四周是否存在擾動，并將包含堆垛四周存在擾動與否的光信號不斷通過傳導(dǎo)光纖2傳輸給光纖震動分析器3。在正常狀態(tài)下，堆垛不會移動，檢測光纖為正常狀態(tài)；當(dāng)有人試圖挪動貨物時，傳感光纖I將發(fā)生形變，光纖震動分析器3將馬上判斷到光纖的變化，并且計算得出形變光纖的位置。圖I中，防區(qū)一為單防區(qū)結(jié)構(gòu)，傳感光纖I通過傳導(dǎo)光纖2和傳感終端接光纖震動分析器3。防區(qū)二為雙防區(qū)結(jié)構(gòu)，兩個獨(dú)立的防區(qū)之間通過防區(qū)續(xù)接器連接成雙防區(qū)。在防區(qū)的傳感終端，由傳導(dǎo)光纖2將光信號發(fā)送給光纖震動分析器3，光纖震動分析器3對接收到的光信號進(jìn)行分析處理，并將分析處理的結(jié)果發(fā)送給管理計算機(jī)4。光纖震動分析器3的分析處理結(jié)果分為兩種情況，一種是堆垛四周無擾動信號或堆垛四周有擾動信號但該擾動信號屬于誤警信號(例如由風(fēng)雨等自然現(xiàn)象造成的擾動信號)，此時傳輸給管理計算機(jī)4的數(shù)據(jù)信息為正常的光信號數(shù)據(jù)信息；二是堆垛四周存在擾動信號且該擾動信號不屬于誤警信號，此時傳輸給管理計算機(jī)4的數(shù)據(jù)信息為發(fā)生了變化(所述變化包括光信號的相位、強(qiáng)度、頻率等的變化)的光信號數(shù)據(jù)信息，同時還包含有擾動信號發(fā)生的報警信號信息及相應(yīng)的擾動位置信息。管理計算機(jī)4接收由光纖震動分析器3發(fā)送的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行存儲，記錄相關(guān)的時間信息，監(jiān)測人員根據(jù)管理計算機(jī)4上顯示的數(shù)據(jù)信息，即可對堆垛四周的情況和貨物包裝狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，從而可在堆垛四周發(fā)生擾動時，及時采取對應(yīng)的安防措施，避免物資失竊，保障物資安全。如圖2所示，光纖震動分析器3包括依次串接的光收發(fā)模塊31、解調(diào)模塊32、運(yùn)算定位模塊33和信息輸出模塊34，穩(wěn)壓供電模塊35分別與光收發(fā)模塊31、解調(diào)模塊32、運(yùn)算 定位模塊33和信息輸出模塊34相接，用于提供各工作模塊所需的工作電源。光收發(fā)模塊31是一對可直接將光纖標(biāo)準(zhǔn)插頭接入設(shè)備的光纖接口，用于接收由 傳導(dǎo)光纖2發(fā)送的光信號，并將其傳輸給解調(diào)模塊32。 解調(diào)模塊32將所接收到的光信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號，并對轉(zhuǎn)換后的模擬電信號進(jìn)行放大和濾波，這樣便于提高系統(tǒng)的分析精度，之后將所得到的分析信號發(fā)送給運(yùn)算定位模塊33。運(yùn)算定位模塊33對所接收到的分析信號進(jìn)行去噪、Α/D轉(zhuǎn)換、分析和判斷，當(dāng)接收的分析信號中不包含擾動信號或者包含擾動信號且所包含的擾動信號屬于誤警信號時，可直接將該信號信息通過信息輸出模塊34發(fā)送給管理計算機(jī)4，但不做報警處理；當(dāng)接收的分析信號中包含擾動信號且該擾動信號不屬于誤警信號(例如由客觀原因而造成的擾動)時，即判定該擾動信號為應(yīng)予以報警的盜竊信號，生成報警信號信息，同時計算出該擾動信號所發(fā)生的堆垛位置，并將該擾動信號、擾動信號位置信息及報警信號信息全部通過信息輸出模塊34發(fā)送給管理計算機(jī)4。信息輸出模塊34可以是網(wǎng)絡(luò)接口或RS232接口等，用于將運(yùn)算定位模塊33發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸給管理計算機(jī)4。如圖3所示，運(yùn)算定位模塊33包括DSP處理器331、擾動信號判斷模塊332、擾動位置運(yùn)算模塊333和誤警信號判斷模塊334等部分。DSP處理器331接收由解調(diào)模塊32發(fā)送的分析信號，并將該分析信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再進(jìn)行軟件濾波去噪，最后將濾波去噪后的數(shù)據(jù)信息傳輸給擾動信號判斷模塊332。擾動信號判斷模塊332將所接收到的數(shù)據(jù)信息與設(shè)定的擾動類型信號信息進(jìn)行比對分析，通過比較分析結(jié)果，判斷該數(shù)據(jù)信息中是否包含有設(shè)定擾動類型的信號信息；如果是，則將該數(shù)據(jù)信息傳輸給擾動位置運(yùn)算模塊333和誤警信號判斷模塊334 ;如果否，則直接將該數(shù)據(jù)信息通過信息輸出模塊34傳輸給管理計算機(jī)4，進(jìn)行記錄備案。擾動位置運(yùn)算模塊333用于在擾動信號判斷模塊332的判斷結(jié)果為“是”時，對所接收到的數(shù)據(jù)信息，結(jié)合堆垛的長寬高和傳導(dǎo)光纖2的長度等，通過互相關(guān)運(yùn)算及定位公式等計算出擾動信號的發(fā)生位置并生成擾動位置信息。誤警信號判斷模塊334用于在擾動信號判斷模塊332的判斷結(jié)果為“是”時，接收由擾動信號判斷模塊332發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，并與誤警信號信息進(jìn)行對比分析，根據(jù)分析結(jié)果判斷該數(shù)據(jù)信息中的擾動信號是否屬于誤警信號；如果是，則直接將該數(shù)據(jù)信息通過信息輸出模塊34傳輸給管理計算機(jī)4，進(jìn)行記錄備案；如果否，則生成報警信號信息，同時從
擾動位置運(yùn)算模塊333中提取對應(yīng)的所述擾動位置信息，一并通過信息輸出模塊34發(fā)送給管理計算機(jī)4。
權(quán)利要求
1.一種基于光纖傳感技術(shù)的堆垛封套，其特征是，包括用于纏繞堆垛的傳感光纖，與所述傳感光纖相接、用于將所述傳感光纖發(fā)出的光信號進(jìn)行傳遞的傳導(dǎo)光纖，與所述傳導(dǎo)光纖相接、用于分析所輸入光信號的發(fā)出位置和信號性質(zhì)的光纖震動分析器，以及與所述光纖震動分析器的輸出端相接、用于實(shí)時監(jiān)測堆垛貨物狀態(tài)的管理計算機(jī)； 所述光纖震動分析器包括 光收發(fā)模塊，與解調(diào)模塊相接，用于提供連接所述傳導(dǎo)光纖的一對光纖接口 ； 解調(diào)模塊，分別與所述光收發(fā)模塊和運(yùn)算定位模塊相接，用于將通過所述光收發(fā)模塊輸入的光信號解調(diào)轉(zhuǎn)換成電信號，并對所述電信號進(jìn)行放大和濾波后得到分析信號； 運(yùn)算定位模塊，分別與所述解調(diào)模塊和信息輸出模塊相接，用于對通過所述解調(diào)模塊輸入的所述分析信號進(jìn)行去噪、分析和判斷，在判定屬于擾動信號并排除干擾情況后，確定擾動發(fā)生位置，并生成報警信號信息和擾動位置信息； 信息輸出模塊，與所述運(yùn)算定位模塊相接，用于將通過所述運(yùn)算定位模塊輸入的所述報警信號信息和所述擾動位置信息向所述管理計算機(jī)進(jìn)行傳輸；以及 穩(wěn)壓供電模塊，分別與上述各工作模塊相接，用于提供各工作模塊所需的工作電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于光纖傳感技術(shù)的堆垛封套，其特征是，所述光纖震動分析器中的運(yùn)算定位模塊包括 DSP處理器，與擾動信號判斷模塊相接，用于對通過所述解調(diào)模塊輸入的所述分析信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和軟件濾波去噪； 擾動信號判斷模塊，分別與所述DSP處理器、誤警信號判斷模塊和擾動位置運(yùn)算模塊相接，用于將通過所述DSP處理器處理后的數(shù)據(jù)信息與設(shè)定的擾動類型信號信息進(jìn)行比對分析，在判斷出該數(shù)據(jù)信息包含有設(shè)定擾動類型的信號信息后，即將該數(shù)據(jù)信息傳輸給所述誤警信號判斷模塊和所述擾動位置運(yùn)算模塊； 擾動位置運(yùn)算模塊，分別與所述擾動信號判斷模塊和誤警信號判斷模塊相接，用于將通過所述擾動信號判斷模塊輸出的判定有擾動信息的所述數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析計算，確定擾動信號的發(fā)生位置并生成擾動位置信息；以及 誤警信號判斷模塊，分別與所述擾動信號判斷模塊和所述擾動位置運(yùn)算模塊相接，用于將通過所述擾動信號判斷模塊輸出的判定有擾動信息的所述數(shù)據(jù)信息與誤警信號信息進(jìn)行比對分析，在判斷出該數(shù)據(jù)信息不屬于誤警信號信息后，即生成報警信號信息，同時從所述擾動位置運(yùn)算模塊中提取對應(yīng)的所述擾動位置信息，一并發(fā)送給所述信息輸出模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于光纖傳感技術(shù)的堆垛封套，包括用于纏繞堆垛的傳感光纖，與所述傳感光纖相接、用于將所述傳感光纖發(fā)出的光信號進(jìn)行傳遞的傳導(dǎo)光纖，與所述傳導(dǎo)光纖相接、用于分析所輸入光信號的發(fā)出位置和信號性質(zhì)的光纖震動分析器，以及與所述光纖震動分析器的輸出端相接、用于實(shí)時監(jiān)測堆垛貨物狀態(tài)的管理計算機(jī)。當(dāng)堆垛處的傳感光纖有外界入侵時，產(chǎn)生擾動信號，并通過傳導(dǎo)光纖傳送給光纖震動分析器，光纖震動分析器判斷出擾動類型并在排除干擾情況后，將入侵位置、入侵時間等信息一并傳送給管理計算機(jī)，提醒監(jiān)管人員采取相應(yīng)安防措施，保護(hù)物資安全。當(dāng)需要收發(fā)貨物時，可通過管理計算機(jī)解除監(jiān)控，再撤去光纖時就不會有報警信號發(fā)出。
文檔編號G08B13/02GK102945582SQ20121044335
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者李良春, 高飛, 鄭登明, 葛強(qiáng), 吳會磊, 牛正一, 呂曉明, 宋桂飛 申請人:中國人民解放軍總裝備部軍械技術(shù)研究所