專利名稱：基于光纖傳感技術的堆垛封套的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光纖震動傳感監測系統，具體地說是一種基于光纖傳感技術的堆垛封套。
背景技術：
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、機械鉛封的形式進行鎖定。這種套封方式存在鉛封工作量大、盤點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，目前還缺少能夠監測堆垛狀態并對異常情況進行報警的自動化設備
發明內容
本發明的目的就是提供一種基于光纖傳感技術的堆垛封套，以解決物資存儲工作中機械鉛封的堆垛安全性較低的問題。本發明是這樣實現的一種基于光纖傳感技術的堆垛封套，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出的光信號進行傳遞的傳導光纖，與所述傳導光纖相接、用于分析所輸入光信號的發出位置和信號性質的光纖震動分析器，以及與所述光纖震動分析器的輸出端相接、用于實時監測堆垛貨物狀態的管理計算機；
所述光纖震動分析器包括
光收發模塊，與解調模塊相接，用于提供連接所述傳導光纖的一對光纖接口 ；
解調模塊，分別與所述光收發模塊和運算定位模塊相接，用于將通過所述光收發模塊輸入的光信號解調轉換成電信號，并對所述電信號進行放大和濾波后得到分析信號；
運算定位模塊，分別與所述解調模塊和信息輸出模塊相接，用于對通過所述解調模塊輸入的所述分析信號進行去噪、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，與所述運算定位模塊相接，用于將通過所述運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進行傳輸；以及
穩壓供電模塊，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模塊輸入的所述分析信號進行Α/D轉換和軟件濾波去噪；
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算模塊相接，用于將通過所述DSP處理器處理后的數據信息與設定的擾動類型信號信息進行比對分析，在判斷出該數據信息包含有設定擾動類型的信號信息后，即將該數據信息傳輸給所述誤警信號判斷模塊和所述擾動位置運算模塊；擾動位置運算模塊，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據信息進行分析計算，確定擾動信號的發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據信息與誤警信號信息進行比對分析，在判斷出該數據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算模塊中提取對應的所述擾動位置信息，一并發送給所述信息輸出模塊。本發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生的不同變化判斷封套是否完整的基于光纖傳感技術的堆垛封套，由傳感光纖、傳導光纖、光纖震動分析器和管理計算機等幾部分組成。當堆垛處的傳感光纖有外界入侵(晃動、敲擊、挪移貨物)時，產生擾動信號，并通過傳導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，提醒監管人員采取相應安防措施，保護物資安全。當需要收發貨物時，可通過管理計算機解除監·控，再撤去光纖時就不會有報警信號發出。本發明將光纖技術與傳感器技術進行了有效的結合，結合光纖收放簡便、速度快、抗干擾性強、抗靜電、防爆性好等特性，進行倉庫堆垛管理和物資監控，具有探測靈敏度高、延時短、警戒防區長、防爆、抗干擾、防靜電等顯著優點，既可降低倉庫監管人員的勞動強度，又可提高庫房的安全性。本發明提供了采用光纖傳感技術的專業應用，充分利用光纖傳感器的鋪設方便、成本低廉、反應靈敏、防爆安全等諸多特點，結合后方倉庫的具體業務管理，實現了一種比機械鉛封更安全、高效的管理應用措施。


圖I是本發明的結構示意圖。圖2是光纖震動分析器的結構框圖。圖3是運算定位模塊的結構框圖。
具體實施例方式如圖I所示，本發明包括傳感光纖I、傳導光纖2、光纖震動分析器3和管理計算機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光纖2傳輸給光纖震動分析器3。在正常狀態下，堆垛不會移動，檢測光纖為正常狀態；當有人試圖挪動貨物時，傳感光纖I將發生形變，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，防區一為單防區結構，傳感光纖I通過傳導光纖2和傳感終端接光纖震動分析器3。防區二為雙防區結構，兩個獨立的防區之間通過防區續接器連接成雙防區。在防區的傳感終端，由傳導光纖2將光信號發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行分析處理，并將分析處理的結果發送給管理計算機4。光纖震動分析器3的分析處理結果分為兩種情況，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(例如由風雨等自然現象造成的擾動信號)，此時傳輸給管理計算機4的數據信息為正常的光信號數據信息；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4的數據信息為發生了變化(所述變化包括光信號的相位、強度、頻率等的變化)的光信號數據信息，同時還包含有擾動信號發生的報警信號信息及相應的擾動位置信息。管理計算機4接收由光纖震動分析器3發送的數據信息并進行存儲，記錄相關的時間信息，監測人員根據管理計算機4上顯示的數據信息，即可對堆垛四周的情況和貨物包裝狀態進行實時監控，從而可在堆垛四周發生擾動時，及時采取對應的安防措施，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模塊31、解調模塊32、運算定位模塊33和信息輸出模塊34，穩壓供電模塊35分別與光收發模塊31、解調模塊32、運算 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。光收發模塊31是一對可直接將光纖標準插頭接入設備的光纖接口，用于接收由 傳導光纖2發送的光信號，并將其傳輸給解調模塊32。 解調模塊32將所接收到的光信號轉換成模擬電信號，并對轉換后的模擬電信號進行放大和濾波，這樣便于提高系統的分析精度，之后將所得到的分析信號發送給運算定位模塊33。運算定位模塊33對所接收到的分析信號進行去噪、Α/D轉換、分析和判斷，當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發送給管理計算機4，但不做報警處理；當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發送給管理計算機4。信息輸出模塊34可以是網絡接口或RS232接口等，用于將運算定位模塊33發送的數據傳輸給管理計算機4。如圖3所示，運算定位模塊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接收由解調模塊32發送的分析信號，并將該分析信號轉換成數字信號，再進行軟件濾波去噪，最后將濾波去噪后的數據信息傳輸給擾動信號判斷模塊332。擾動信號判斷模塊332將所接收到的數據信息與設定的擾動類型信號信息進行比對分析，通過比較分析結果，判斷該數據信息中是否包含有設定擾動類型的信號信息；如果是，則將該數據信息傳輸給擾動位置運算模塊333和誤警信號判斷模塊334 ;如果否，則直接將該數據信息通過信息輸出模塊34傳輸給管理計算機4，進行記錄備案。擾動位置運算模塊333用于在擾動信號判斷模塊332的判斷結果為“是”時，對所接收到的數據信息，結合堆垛的長寬高和傳導光纖2的長度等，通過互相關運算及定位公式等計算出擾動信號的發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的判斷結果為“是”時，接收由擾動信號判斷模塊332發送的數據信息，并與誤警信號信息進行對比分析，根據分析結果判斷該數據信息中的擾動信號是否屬于誤警信號；如果是，則直接將該數據信息通過信息輸出模塊34傳輸給管理計算機4，進行記錄備案；如果否，則生成報警信號信息，同時從
擾動位置運算模塊333中提取對應的所述擾動位置信息，一并通過信息輸出模塊34發送給管理計算機4。
權利要求
1.一種基于光纖傳感技術的堆垛封套，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出的光信號進行傳遞的傳導光纖，與所述傳導光纖相接、用于分析所輸入光信號的發出位置和信號性質的光纖震動分析器，以及與所述光纖震動分析器的輸出端相接、用于實時監測堆垛貨物狀態的管理計算機； 所述光纖震動分析器包括 光收發模塊，與解調模塊相接，用于提供連接所述傳導光纖的一對光纖接口 ； 解調模塊，分別與所述光收發模塊和運算定位模塊相接，用于將通過所述光收發模塊輸入的光信號解調轉換成電信號，并對所述電信號進行放大和濾波后得到分析信號； 運算定位模塊，分別與所述解調模塊和信息輸出模塊相接，用于對通過所述解調模塊輸入的所述分析信號進行去噪、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，與所述運算定位模塊相接，用于將通過所述運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進行傳輸；以及 穩壓供電模塊，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.根據權利要求I所述的基于光纖傳感技術的堆垛封套，其特征是，所述光纖震動分析器中的運算定位模塊包括 DSP處理器，與擾動信號判斷模塊相接，用于對通過所述解調模塊輸入的所述分析信號進行A/D轉換和軟件濾波去噪； 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算模塊相接，用于將通過所述DSP處理器處理后的數據信息與設定的擾動類型信號信息進行比對分析，在判斷出該數據信息包含有設定擾動類型的信號信息后，即將該數據信息傳輸給所述誤警信號判斷模塊和所述擾動位置運算模塊； 擾動位置運算模塊，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據信息進行分析計算，確定擾動信號的發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據信息與誤警信號信息進行比對分析，在判斷出該數據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算模塊中提取對應的所述擾動位置信息，一并發送給所述信息輸出模塊。
全文摘要
本發明涉及一種基于光纖傳感技術的堆垛封套，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出的光信號進行傳遞的傳導光纖，與所述傳導光纖相接、用于分析所輸入光信號的發出位置和信號性質的光纖震動分析器，以及與所述光纖震動分析器的輸出端相接、用于實時監測堆垛貨物狀態的管理計算機。當堆垛處的傳感光纖有外界入侵時，產生擾動信號，并通過傳導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，提醒監管人員采取相應安防措施，保護物資安全。當需要收發貨物時，可通過管理計算機解除監控，再撤去光纖時就不會有報警信號發出。
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 優先權日2012年11月8日
發明者李良春, 高飛, 鄭登明, 葛強, 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研究所