本實(shí)用新型涉及周界安全防護(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)，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(dòng)，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(bào)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(dòng)光纜。泄露電纜依靠電磁場來探測人體的移動(dòng)，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(bào)。振動(dòng)光纜由于對高頻的震動(dòng)比較靈敏，而對低頻的震動(dòng)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(xiǎn)。

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(bào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型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系統(tǒng)，有效解決現(xiàn)有埋地的入侵探測裝置易引發(fā)誤報(bào)的問題，具有報(bào)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(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種埋地式周界入侵探測系統(tǒng)，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(dòng)光電傳感器的感應(yīng)區(qū)，所述移動(dòng)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(dòng)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(dòng)。

所述微處理器，具體用于根據(jù)移動(dòng)光電傳感器檢測到的浮子移動(dòng)數(shù)據(jù)，計(jì)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(shí)間，若超過設(shè)定閾值，即確定發(fā)生入侵，給出報(bào)警信號(hào)。

本實(shí)用新型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(bào)。本實(shí)用新型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)。本實(shí)用新型由于采用了高靈敏鼠標(biāo)用的移動(dòng)光電傳感器，可以準(zhǔn)確探測浮子的微小運(yùn)動(dòng)，即軟管內(nèi)較小的壓力變化都可以感應(yīng)到。本實(shí)用新型測試發(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。因此本實(shí)用新型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)合附圖對本實(shí)用新型的構(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，以充分地了解本實(shí)用新型的目的、特征和效果。

附圖說明

圖1：本實(shí)用新型周界入侵探測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2：本實(shí)用新型周界入侵探測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖二。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)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(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

下面結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

本實(shí)用新型提供的一種埋地式周界入侵探測系統(tǒng)，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(dòng)光電傳感器6的感應(yīng)區(qū)，所述移動(dòng)光電傳感器6與一微處理器7連接。

實(shí)施例一

如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種埋地式周界入侵探測系統(tǒng)，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(dòng)光電傳感器6的感應(yīng)區(qū)，所述移動(dòng)光電傳感器6與一微處理器7連接。

本實(shí)用新型實(shí)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。本實(shí)用新型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)。

本實(shí)用新型埋地式周界入侵探測系統(tǒng)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(shí)，液封的兩液面等高，浮子靜止不動(dòng)。

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(shí)現(xiàn)平衡，因此這種壓差將推動(dòng)液封2的移動(dòng)，從而帶到浮子5的運(yùn)動(dòng)，浮子5的運(yùn)動(dòng)可立即被移動(dòng)光電傳感器6捕捉，并輸出移動(dòng)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(bào)警信號(hào)。

本實(shí)用新型所述移動(dòng)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，本實(shí)用新型光電傳感器為鼠標(biāo)中使用的用于感應(yīng)鼠標(biāo)移動(dòng)的光電引擎模塊，目前普通的鼠標(biāo)就可以實(shí)現(xiàn)1000CPI的分辨率，相當(dāng)于0.0254mm的移動(dòng)，本實(shí)用新型光電傳感器可以準(zhǔn)確探測浮子0.0254mm的微小運(yùn)動(dòng)，以液封為水計(jì)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(shí)施中，本實(shí)用新型實(shí)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。在本實(shí)用新型實(shí)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(shí)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(shí)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(gè)三通就能實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)用新型實(shí)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，本實(shí)用新型實(shí)施例浮子5上方為長片狀塑料，它緊貼移動(dòng)光電傳感器6，使得移動(dòng)光電傳感器6準(zhǔn)確的捕捉到浮子5的運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選的，本實(shí)用新型實(shí)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(dòng)，但不得有較大的側(cè)向移動(dòng)，這樣就能保證該浮子上下移動(dòng)時(shí)始終處于移動(dòng)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(dòng)可被探測。

本實(shí)用新型微處理器7，具體用于根據(jù)移動(dòng)光電傳感器檢測到的浮子移動(dòng)數(shù)據(jù)，計(jì)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(shí)間，若超過設(shè)定閾值，即確定發(fā)生入侵，給出報(bào)警信號(hào)。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(shí)間超過設(shè)定的閾值時(shí)，即確定發(fā)生入侵，給出報(bào)警信號(hào)；當(dāng)所述微處理器判斷地面受壓迫的大小和持續(xù)時(shí)間沒有超過設(shè)定的閾值時(shí)，即確定并未發(fā)生入侵，本實(shí)用新型探測系統(tǒng)將繼續(xù)下一步的探測工作。

本實(shí)用新型實(shí)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，本實(shí)用新型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。

本實(shí)用新型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(bào)。

實(shí)施例二

如圖2所示，本實(shí)用新型提供的另一種埋地式周界入侵探測系統(tǒng)，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(dòng)光電傳感器6的感應(yīng)區(qū)，所述移動(dòng)光電傳感器6與一微處理器7連接。

本實(shí)用新型實(shí)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。本實(shí)用新型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(shí)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(shí)，液封兩液面等高，浮子靜止不動(dòng)。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(dòng)液封2震蕩，液封內(nèi)浮子5則上下運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)由移動(dòng)光電傳感器6捕捉并將信號(hào)發(fā)送至微處理器7，微處理器7進(jìn)行分析后給出報(bào)警信號(hào)。

本實(shí)用新型所述移動(dòng)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，本實(shí)用新型移動(dòng)光電傳感器為鼠標(biāo)中使用的用于感應(yīng)鼠標(biāo)移動(dòng)的光電引擎模塊，目前普通的鼠標(biāo)就可以實(shí)現(xiàn)1000CPI的分辨率，相當(dāng)于0.0254mm的移動(dòng)，本實(shí)用新型光電傳感器可以準(zhǔn)確探測浮子0.0254mm的微小運(yùn)動(dòng)，以液封為水計(jì)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(shí)施中，本實(shí)用新型實(shí)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，本實(shí)用新型實(shí)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(dòng)，但不得有較大的側(cè)向移動(dòng)，這樣就能保證該浮子上下移動(dòng)時(shí)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(dòng)可被探測。

本實(shí)用新型實(shí)施例浮子上方為長片狀塑料。具體實(shí)施中，浮子5在U型管3內(nèi)，為了保證浮子5的運(yùn)動(dòng)被移動(dòng)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(dòng)光電傳感器6之間的距離。因?yàn)槭髽?biāo)用光電傳感器通常只有1-3mm的工作距離，因此本實(shí)用新型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)。

本實(shí)用新型微處理器7，具體用于根據(jù)移動(dòng)光電傳感器檢測到的浮子移動(dòng)數(shù)據(jù)，計(jì)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(shí)間，若超過設(shè)定閾值，即確定發(fā)生入侵，給出報(bào)警信號(hào)。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(shí)間超過設(shè)定的閾值時(shí)，即確定發(fā)生入侵，給出報(bào)警信號(hào)；當(dāng)所述微處理器判斷地面受壓迫的大小和持續(xù)時(shí)間沒有超過設(shè)定的閾值時(shí)，即確定并未發(fā)生入侵，本實(shí)用新型探測系統(tǒng)將繼續(xù)下一步的探測工作。

本實(shí)用新型實(shí)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(shí)現(xiàn)更寬的探測區(qū)域(2-4米)，提高周界防護(hù)能力。

本實(shí)用新型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(bào)。

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