一種用于標(biāo)定定位型光纖振動主機(jī)的振動源及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖振動入侵探測系統(tǒng)領(lǐng)域，具體地說是一種用于定位型光纖振動主機(jī)的振動源及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖振動入侵探測系統(tǒng)是一種利用光纖振動傳感技術(shù)探測并指示進(jìn)入或試圖進(jìn)入防護(hù)范圍行為的報警系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠檢測入侵信息的區(qū)域范圍，在實際使用中分為硬件防區(qū)或軟件防區(qū)。硬件防區(qū)是指根據(jù)實際光纖傳感單元的硬件位置進(jìn)行劃分的設(shè)防區(qū)域；軟件防區(qū)是指在軟件中對不同防范位置進(jìn)行劃分的設(shè)防區(qū)域。光纖振動入侵探測系統(tǒng)主要由光纖振動傳感功能模塊、信號處理功能模塊、報警控制及顯示功能模塊組成。
[0003]為了檢測光纖振動入侵探測系統(tǒng)的性能，公安部原來對入侵報警功能的測試標(biāo)準(zhǔn)為:
根據(jù)產(chǎn)品說明書規(guī)定的敷設(shè)方式，將任意一段長度不大于1000mm的光纖振動傳感器敷設(shè)在長度700mm，寬度為500mm和厚度為5mm的玻璃一端，玻璃板下方四個角用10mm X 10mm X10mm的金屬踮起，敷設(shè)距離為距玻璃一端100mm(距另一端600mm)，在距離光纜500mm處的放置一個墊塊，墊塊高度為300mm(如圖1)，將3個Φ 35mm玻璃圓球或Φ 50mm重150g的橡膠球在2s內(nèi)連續(xù)從墊塊頂部推下。重復(fù)3次試驗，探測器均應(yīng)給出入侵報警信號。
[0004]公安部新草擬的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定對于不同敷設(shè)區(qū)域的探測報警行為應(yīng)滿足如下要求:
外敷式光纖振動入侵探測系統(tǒng)報警實驗方法是抽取探測光纜特定區(qū)域進(jìn)行試驗(干涉型產(chǎn)品或涉及干涉原理的復(fù)合型產(chǎn)品，抽取任意防區(qū)，選取防區(qū)中間區(qū)域進(jìn)行測試;光柵光纖型產(chǎn)品或涉及光纖光柵原理的復(fù)合型產(chǎn)品，抽取任意光纖光柵節(jié)點(diǎn)，選取節(jié)點(diǎn)附近區(qū)域進(jìn)行測試;時域反射型產(chǎn)品或涉及時域反射原理的復(fù)合型產(chǎn)品，宜抽取任意軟件防區(qū)或光纜上任意節(jié)點(diǎn)，可選取軟件防區(qū)中間區(qū)域或任意節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測試)。抽取區(qū)域應(yīng)覆蓋整個設(shè)防區(qū)域的30%以上。
[0005 ] 可選用(A)或(B )的方式作為試驗方法。
[0006](A)選用沖擊錘或擺錘用2J能量對傳感光纜試驗區(qū)域附著的安裝載體進(jìn)行一組5次沖擊，每次沖擊間隔1秒，連續(xù)實施三組，每組沖擊均應(yīng)產(chǎn)生報警，每組沖擊時間間隔不宜小于30s。沖擊點(diǎn)應(yīng)位于距離傳感光纜10-20cm處，宜在試驗區(qū)域的安裝載體上盡可能分布廣泛，兩個沖擊點(diǎn)之間的距離不超過30cm。
[0007](B)在抽取的試驗區(qū)域進(jìn)行測試，根據(jù)施工方或使用方提出的入侵模擬行為方法如，人為攀爬、翻越圍欄(可根據(jù)實際場景選用梯子等工具，攀爬、翻越圍欄時需接觸安裝載體)、人為破壞外敷安裝載體、用硬物、重物(如鐵鍬、棍棒等)敲擊撞擊載體、人為移動、拆除探測光纜或安裝載體，系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行報警。
[0008]嵌入式光纖振動入侵探測系統(tǒng)產(chǎn)品測試時分別抽取任意傳感光纜近端、中間段、遠(yuǎn)端區(qū)域任意位置分別進(jìn)行測試。抽取區(qū)域應(yīng)覆蓋整個設(shè)防區(qū)域的30%以上。
[0009]嵌墻式安裝系統(tǒng)推薦選用(C)作為試驗方法。地埋式安裝系統(tǒng)推薦選用(D)作為試驗方法。
[0010](C)選用沖擊錘或下落鋼球用5J能量對傳感光纜試驗位置嵌入的安裝載體進(jìn)行一組5次沖擊，每次間隔3秒，連續(xù)實施三組，每組沖擊均應(yīng)產(chǎn)生報警，每組沖擊時間間隔不宜小于30s。沖擊點(diǎn)應(yīng)盡可能與嵌入光纜法向垂直，宜在安裝載體上盡可能分布廣泛，兩個沖擊點(diǎn)之間的距離不超過10m。
[0011](D)在傳感光纜試驗位置進(jìn)行測試，可根據(jù)施工方或使用方提出的試驗方法如人為挖掘、踩踏載體(可根據(jù)實際場景選用鐵鍬、鎬頭、挖掘機(jī)等工具)、人為或使用特定物體穿越安裝載體、人為敲擊撞擊、破壞移動傳感光纜或安裝載體，系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行報警。
[0012]申請人在試驗過程中發(fā)現(xiàn)，利用沖擊錘或下落鋼球做試驗時，振動源的位置以及振動的幅度不易控制，容易對其他地方產(chǎn)生擾動，影響試驗的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的在于提供一種用于標(biāo)定定位型光纖振動主機(jī)的振動源，其重復(fù)精度尚ο
[0014]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種用于標(biāo)定定位型光纖振動主機(jī)的振動源，其特征在于所述振動源包括壓電陶瓷，所述壓電陶瓷表面繞有纏繞裸纖，所述纏繞裸纖的纏繞張力為30?50g，所述纏繞裸纖一端連接光纖尾端處理器，繞有纏繞裸纖的壓電陶瓷和尾端處理器封裝在壓電陶瓷封裝內(nèi)，并在壓電陶瓷封裝上設(shè)置驅(qū)動接頭與壓電陶瓷連接，纏繞裸纖的另一端引出壓電陶瓷封裝外形成振動信號輸出端，壓電陶瓷封裝上的驅(qū)動接頭與信號發(fā)生器連接。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述纏繞裸纖的長度為3~10m，纏繞裸纖采用彎曲不敏感單模光纖(G657)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述壓電陶瓷為圓柱形，高度為10?20cm，直徑為3?8cm0
[0017]本發(fā)明的目的在于提供一種用于標(biāo)定定位型光纖振動主機(jī)的振動源的制作方法，制作的振動源重復(fù)精度高。
[0018]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種用于標(biāo)定定位型光纖振動主機(jī)的振動源的制作方法，其特征在于該方法包括以下步驟:A、在壓電陶瓷表面繞設(shè)有纏繞裸纖，纏繞張力為30?50g;B、纏繞裸纖的一端連接尾端處理器;C、將繞有纏繞裸纖的壓電陶瓷和尾端處理器封裝在壓電陶瓷封裝內(nèi)，將纏繞裸纖的另一端引出壓電陶瓷封裝外，形成振動信號輸出端;D、在壓電陶瓷封裝上設(shè)置驅(qū)動接頭與壓電陶瓷連接;E、將所述驅(qū)動接頭與正弦波電壓信號發(fā)生器連接。
[0019]所述信號發(fā)生器發(fā)出正弦波電壓信號，壓電陶瓷在收到電壓信號后產(chǎn)生振動，利用纏繞在壓電陶瓷表面的裸纖采集振動信號進(jìn)行輸出，被測分布式定位型光纖振動主機(jī)采集到該振動信號的振動幅度，并記錄振動源的位置，以此和出廠標(biāo)準(zhǔn)做對比，判斷被測分布式定位型光纖振動主機(jī)是否合格。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:1、重復(fù)性高，可以將振動源精確控制壓電陶瓷處，不會對其他地方產(chǎn)生擾動;信號由信號發(fā)生器產(chǎn)生，誤差很小;2、可調(diào)精度高，可以通過示波器施加不同頻率、強(qiáng)度、波形的信號，可以模擬現(xiàn)實中的各種頻率的振動信號；
3、通過壓電陶瓷標(biāo)定分布式定位型光纖振動主機(jī)，可以得到很高的精度，并且能夠得到量化的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的振動源的系統(tǒng)框圖。
[0021]圖2為本發(fā)明的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中包括:
1、分布式定位型光纖振動主機(jī)，
2、光纖，
3、壓電陶瓷，
4、光纖尾端處理器，
5、信號發(fā)生器，
6、振動源，
7、纏繞裸纖
8、壓電陶瓷封裝，
9、驅(qū)動接頭。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0024]如圖所示，一種用于標(biāo)定定位型光纖振動主機(jī)的振動源，其特征在于所述振動源包括壓電陶瓷3，所述壓電陶瓷3表面繞有纏繞裸纖7，所述纏繞裸纖7的纏繞張力為30?50g，所述纏繞裸纖7—端連接光纖尾端處理器4，繞有纏繞裸纖7的壓電陶瓷和尾端處理器4封裝在壓電陶瓷封裝8內(nèi)，并在壓電陶瓷封裝8上設(shè)置驅(qū)動接頭9與壓電陶瓷3連接，纏繞裸纖7的另一端引出壓電陶瓷封裝8外形成振動信號輸出端，壓電陶瓷封裝8上的驅(qū)動接頭9與信號發(fā)生器5連接。
[0025]所述振動信號輸出端通過光纖2與分布式定位型光纖振動主機(jī)連接，壓電陶瓷封裝上的驅(qū)動接頭9與信號發(fā)生器5連接，所述信號發(fā)生器5發(fā)出正弦波電壓信號，壓電陶瓷3在電壓作用下產(chǎn)生振動形成振動源6，帶動纏繞裸纖振動，分布式定位型光纖振動主機(jī)采集纏繞裸纖振動信號，根據(jù)分布式定位型光纖振動主機(jī)輸出的振動波形和振動位置進(jìn)行標(biāo)定。光纖尾端處理器4用來處理光纖端面，為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0026]振動源6輸出端跳線直接接到分布式定位型光纖振動主機(jī)(FPSS-P)，信號發(fā)生器5接到振動源6的驅(qū)動接頭9上。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，分布式定位型光纖振動主機(jī)的標(biāo)定方法包括以下步驟:
由20km光纖、帶封裝的壓電陶瓷和尾端處理器組成標(biāo)定裝置，光纖的一端連接分布式定位型光纖振動主機(jī)(FPSS-P)，光纖的另一端連接壓電陶瓷封裝上的振動信號輸出端，并把壓電陶瓷封裝上的驅(qū)動接頭連接至信號發(fā)生器；
接通電源，打開FPSS-P主機(jī)及信號發(fā)生器；
設(shè)置信號發(fā)生器:頻率1kHz，波形為正弦波，電壓為20v;
打開主機(jī)上位機(jī)軟件用于查看振動波形； 記錄10次無振動波形幅度、有振動波形幅度以及振動發(fā)生位置；
取結(jié)果均值與出廠標(biāo)準(zhǔn)作對比，看是否合格。
[0028]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明具體實施只局限于上述這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于標(biāo)定定位型光纖振動主機(jī)的振動源，其特征在于所述振動源包括壓電陶瓷，所述壓電陶瓷表面繞有纏繞裸纖，所述纏繞裸纖的纏繞張力為30?50g，所述纏繞裸纖一端連接光纖尾端處理器，繞有纏繞裸纖的壓電陶瓷和尾端處理器封裝在壓電陶瓷封裝內(nèi)，并在壓電陶瓷封裝上設(shè)置驅(qū)動接頭與壓電陶瓷連接，纏繞裸纖的另一端引出壓電陶瓷封裝外形成振動信號輸出端，壓電陶瓷封裝上的驅(qū)動接頭與信號發(fā)生器連接。2.如權(quán)利要求1所述的用于標(biāo)定分布式定位型光纖振動主機(jī)的振動源，其特征在于:所述纏繞裸纖的長度為3~10m。3.如權(quán)利要求1所述的用于標(biāo)定分布式定位型光纖振動主機(jī)的振動源，其特征在于:所述壓電陶瓷為圓柱形，高度為10?20cm，直徑為3~8cm。4.一種用于標(biāo)定定位型光纖振動主機(jī)的振動源的制作方法，其特征在于該方法包括以下步驟:A、在壓電陶瓷表面繞設(shè)有纏繞裸纖，纏繞張力為30?50g，B、纏繞裸纖的一端連接尾端處理器;C、將繞有纏繞裸纖的壓電陶瓷和尾端處理器封裝在壓電陶瓷封裝內(nèi)，將纏繞裸纖的另一端引出壓電陶瓷封裝外，形成振動信號輸出端;D、在壓電陶瓷封裝上設(shè)置驅(qū)動接頭與壓電陶瓷連接;E、將所述驅(qū)動接頭與正弦波電壓信號發(fā)生器連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于標(biāo)定定位型光纖振動主機(jī)的振動源，其特征在于所述振動源包括壓電陶瓷，所述壓電陶瓷表面繞有纏繞裸纖，所述纏繞裸纖一端連接光纖尾端處理器，繞有纏繞裸纖的壓電陶瓷和尾端處理器封裝在壓電陶瓷封裝內(nèi)，并在壓電陶瓷封裝上設(shè)置驅(qū)動接頭與壓電陶瓷連接，纏繞裸纖的另一端引出壓電陶瓷封裝外形成振動信號輸出端，壓電陶瓷封裝上的驅(qū)動接頭與信號發(fā)生器連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是該振動源重復(fù)性高，可以將振動源精確控制壓電陶瓷處，不會對其他地方產(chǎn)生擾動；可調(diào)精度高，可以通過示波器施加不同頻率、強(qiáng)度、波形的信號，可以模擬現(xiàn)實中的各種頻率的振動信號；可以得到很高的精度，并且能夠得到量化的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)。
【IPC分類】G01H9/00, G08B29/20
【公開號】CN105488968
【申請?zhí)枴緾N201510987906
【發(fā)明人】陸海豐, 丁永奎, 沈春光, 金兵, 樊旭年, 仝芳軒, 馮小蔚
【申請人】上海華魏光纖傳感技術(shù)有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月24日