CN110164068A - 一种应力探测护栏 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应力探测护栏。包括多个结构相同的控制杆，在任意两个控制杆之间平行架设有至少一根钢丝线缆，控制杆的壳体的内部竖直设置有感应弹片，感应弹片上设置有光纤光栅传感器，钢丝线缆的一端固定在任意两个控制杆中的第一控制杆，另一端穿过第二控制杆内的感应弹片，并且进一步连接到一个弹簧的一端，弹簧的另一端固定在第二控制杆内的弹簧固定座上，当钢丝线缆在两个控制杆之间拉紧后，钢丝线缆通过固线器与所述感应弹片固定连接，所述光纤光栅传感器通过光缆连接到光纤光栅解调仪。该护栏具有组成结构设计合理，能够实现可靠探测并减少虚警检测。

Description

一种应力探测护栏

技术领域

本发明涉及安防监控技术领域，尤其涉及一种应力探测护栏。

背景技术

现有技术中，周界安防围栏主要有以下几种：物理格挡围栏、高压电围栏、振动监测围栏、电子脉冲围栏，以及加装视屏监测、红外监测***的围栏，以上的传统安防围栏都存在一定的缺陷。

首先，物理格挡围栏，只存在理论上的威慑作用，并不能有效的起到实时监测效果，即使有外部入侵也无法得知；高压电围栏，危险性高，一旦有不知情者意外触碰，会存在生命安全风险，并且在一些特殊场地，例如有易燃易爆物品的区域，及人流量多的区域都不可使用；振动监测围栏，由于传感器的特殊性，风雨天气、鸟兽触碰、环境共振等，都会影响监测效果，误报率非常高，无法有效的实现准确监测目标；电子脉冲围栏，对环境的要求非常高，尤其是电磁干扰方面，因此一些特殊场地也无法使用；加装摄像或和红外设备的围栏，雾天、黑夜监测等等都会有干扰。上述围栏，对入侵信号的判断，误报率都是比较高的，要么过于灵敏，要么灵敏度不够。而误报率高，则无法达成有效监测。

现有技术中公开有中国专利申请“一种振动敏感型光纤报警围栏”(申请号为201711062842.X)，在该专利申请中，周界护栏由金属线槽体环绕周界界桩缠绕形成，周界护栏中设置有感应光纤，报警主机连接感应光纤，这里的金属线槽体包括横向截面呈直角U型的线槽和线槽盖，感应光纤被夹在线槽盖的齿形凹凸和U型线槽中的齿形凹凸之间。可以看出，该专利申请中是把感应光纤设置在金属线槽体中，主要还是利用感应光纤进行入侵探测，通过该金属线槽体可以保护和遮掩感应光纤，这种方式中使用的护栏即包括金属线槽体也包括感应光纤，这种方式不是采用分段设置，主要是利用感应光纤对振动的感应而识别入侵位置，感知定位的准确度不高，显然这种方式的成本也较高。

现有技术中还公开有中国专利“结合应变信息的光纤光栅周界安防***及方法”(授权公告号为CN105243772B)，在该发明专利中，也是将探测光缆安装在围栏上，并且使用多组传感器串接在探测光缆上，这种方式也是将光缆作为护栏，将光缆产生的形变通过传感器进行感知而探测入侵情况。由于采用的是对光缆串接的方式连接传感器，存在一旦有一处光缆被破坏或剪断而导致整个光缆的防护作用失效的问题，并且这种方式也存在成本高的不足。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种应力探测护栏，解决现有技术中的护栏监测探测成本高、可靠性低和虚警概率高的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种应力探测护栏，包括多个结构组成相同的控制杆，在任意两个控制杆之间平行架设有至少一根钢丝线缆，所述控制杆的壳体的内部竖直设置有感应弹片，所述感应弹片上设置有光纤光栅传感器，所述钢丝线缆的一端固定在所述任意两个控制杆中的第一控制杆，另一端穿过所述任意两个控制杆中的第二控制杆内的所述感应弹片，并且进一步连接到一个弹簧的一端，所述弹簧的另一端固定在所述第二控制杆内的弹簧固定座上，当所述钢丝线缆在两个控制杆之间拉紧后，所述钢丝线缆通过固线器与所述感应弹片固定连接，所述光纤光栅传感器通过光缆连接到光纤光栅解调仪。

在本发明应力探测护栏另一实施例中，所述控制杆的壳体外部设置有与所述钢丝线缆对应的至少一个紧线器，所述钢丝线缆的一端固定在所述任意两个控制杆中的所述第一控制杆的紧线器上。

在本发明应力探测护栏另一实施例中，所述控制杆的壳体内部还设置有限位器，所述钢丝线缆穿过所述感应弹片后再通过所述限位器与所述弹簧的一端连接，所述弹簧竖直设置，并沿竖直方向拉伸或回缩。

在本发明应力探测护栏另一实施例中，所述感应弹片通过夹板固定在所述控制杆的壳体的上底板和下底板之间，当所述钢丝线缆在两个控制杆之间拉紧后，所述感应弹片保持不发生弹性形变的竖直状态。

在本发明应力探测护栏另一实施例中，在任意两个控制杆之间还设置有至少一个用于支撑所述钢丝线缆的支撑杆。

在本发明应力探测护栏另一实施例中，所述支撑杆上竖直设置有对应支撑所述钢丝线缆的至少一个线缆限位器，并且所述线缆限位器的高度与所述紧线器的高度相适配。

在本发明应力探测护栏另一实施例中，所述控制杆和所述支撑杆底部均设置有金属底座，所述金属底座包括竖直侧面和水平底面，所述竖直侧面和水平底面均设置有螺母固定孔。

在本发明应力探测护栏另一实施例中，所述控制杆的壳体的侧壁还设置有***头，和/或所述控制杆上还设置有声光报警器。

在本发明应力探测护栏另一实施例中，所述光纤光栅解调仪探测解调的信号中包括钢丝线缆被牵拉后所对应的牵拉阶跃信号，通过设置牵拉检测门限，对所述牵拉阶跃信号的有效性进行判断。

在本发明应力探测护栏另一实施例中，所述光纤光栅解调仪探测解调的信号中包括钢丝线缆被剪断后所对应的剪断阶跃信号，通过设置剪断检测门限，对所述剪断阶跃信号的有效性进行判断。

本发明的有益效果是：本发明公开了一种应力探测护栏，包括多个结构相同的控制杆，在任意两个控制杆之间平行架设有至少一根钢丝线缆，控制杆的壳体的内部竖直设置有感应弹片，感应弹片的底部设置有光纤光栅传感器，钢丝线缆的一端固定在任意两个控制杆中的第一控制杆，另一端穿过第二控制杆内的感应弹片，并且进一步连接到一个弹簧的一端，弹簧的另一端固定在第二控制杆内的弹簧固定座上，当钢丝线缆在两个控制杆之间拉紧后，钢丝线缆通过固线器与所述感应弹片固定连接，所述光纤光栅传感器通过光缆连接到光纤光栅解调仪。该围栏具有组成结构设计合理，实现成本较低，能够实现可靠探测并减少虚警检测。

附图说明

图1是根据本发明应力探测护栏一实施例的组成图；

图2是根据本发明应力探测护栏另一实施例的控制杆组成示意图；

图3是根据本发明应力探测护栏另一实施例的支撑杆组成示意图；

图4是根据本发明应力探测护栏另一实施例的底座组成示意图；

图5是根据本发明应力探测护栏另一实施例的钢丝线缆被掀开的检测信号图；

图6是根据本发明应力探测护栏另一实施例的钢丝线缆被剪断的检测信号图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1至图3显示了本发明应力探测护栏一实施例的组成示意图，其中有：

1：控制杆，2：支撑杆，3：钢丝线缆，11：第一控制杆，12：第二控制杆，13：感应弹片，14：光纤光栅传感器，15：弹簧，16：弹簧固定座，17：壳体，18：固线器，19：限位器，20：紧线器，21：底座，22：线缆限位器，31：光缆，32：解调仪。

如图1和图2所示，在该应力探测护栏实施例中，包括多个结构组成相同的控制杆1，在任意两个控制杆1之间平行架设有至少一根钢丝线缆3，所述控制杆1的壳体17的内部竖直设置有感应弹片13，所述感应弹片13上设置有光纤光栅传感器14，所述光纤光栅传感器14通过光缆31连接到解调仪32，所述钢丝线缆3的一端固定在所述任意两个控制杆1中的第一控制杆11，另一端穿过所述任意两个控制杆1中的第二控制杆12内的所述感应弹片13，并且进一步连接到一个弹簧15的一端，所述弹簧15的另一端固定在所述第二控制杆12内的弹簧固定座16上，当所述钢丝线缆3在两个控制杆1之间拉紧后，所述钢丝线缆3通过固线器18与所述感应弹片13固定连接。

可以看出，在该实施例中，对于任意两个控制杆而言都是具有独立性的，这样就可以使得任意两个控制杆之间的钢丝线缆在进行监测时相互不会干扰和影响，即使有两个控制杆之间的钢丝线缆被破坏或剪断，也不会影响其他两个控制杆之间的钢丝线缆进行监测。当然，在该实施例中，对于任意一个控制杆而言，即是作为前一组控制杆的第二控制杆，又是作为后一组控制杆中的第一控制杆，因此具有双重作用，这样也就使得本实施例中的每一个控制杆的内部组成和外部结构是相同的，具有相同的规格，这样既便于替换使用，也有利于量产。另外，这里的解调仪通过光缆可以同时对多个控制杆之间的钢丝线缆进行监控，供电只需要向解调仪供电即可，因此具有低能耗的优势。

优选的，任意两个控制杆之间的间距是可以根据监测的精度要求而合理设置，例如该间距为1米至10米的范围。因此，这里任意两个控制杆之间的间距实际上也决定了监测精度，因此该实施例的精度是可调控的，并且在实际的应用中，该间距也是可以根据情况在不同的监测位置进行差异化的布设，例如有的间距设置为1米，有的间距设置为5，有的间距则设置为10米。

优选的，所述光纤光栅传感器14的长度通常小于或等于所述感应弹片13的长度，而光纤光栅传感器设置在感应弹片13上主要目的是探测感应弹片的形变，而感应弹片的形变主要是源于钢丝线缆的拉伸形变，即当钢丝线缆被拨动、掀开、剪断时，都会有作用力作用到感应弹片上，使得感应弹片发生形变，而这种形变将会被光纤光栅传感器探知。因此，光纤光栅传感器既可以设置在感应弹片的下部、上部或者中间部位，例如优选设置在中间部位，当有多根钢丝线缆时，这样有利于进一步准确探测是哪一根钢丝线缆受到外部作用力而导致感应弹片发生了形变。

光纤光栅传感器14通过光缆连接到解调仪，解调仪产生光信号通过光缆作用到该光纤光栅传感器14。优选的，光纤光栅传感器14为光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating，简称FBG)。该光纤光栅传感器利用利用光纤材料的光敏特性(外界入射光子和纤芯内锗离子相互作用形成折射率的永久性变化)，在纤芯内形成空间相位光栅，从而改变和控制光在其中的传播行为。它的折射率沿光纤轴向呈固定的周期性调制分布，是一种均匀光栅，具有良好的波长选择性。当宽带光进入光纤后，满足特定条件波长的入射光在光栅处被耦合反射，其余波长的光会全部通过而不受影响，反射光谱在FBG中心波长λ_B处出现峰值。优选的，该中心波长λ_B满足：

λ_B＝2n_effΛ

其中，λ_B为反射光的中心波长；n_eff为传感器中纤芯的有效折射率；Λ为光纤光栅折射率调制的空间周期。外界应力会引起折射率和栅距的变化，导致该波长λ_B的移位，满足以下线性关系：

其中，Δλ为波长变化量，ε为该传感器中光纤轴向受外力后的应变，ΔT为温度变化，P_e为该传感器中光纤光弹系数，α为该传感器中光纤热膨胀系数，ζ为光纤热光系数。

在本实施例中，就是将施加在钢丝线缆的作用力转换为感应弹片的形变，进而由光纤光栅传感器14探测出这种形变，反映到中心波长的变化，而中心波长的改变能够通过解调仪进行解调检测。

优选的，所述控制杆1的壳体17的外部竖直设置有与所述钢丝线缆3对应的至少一个紧线器20，所述钢丝线缆3的一端固定在所述任意两个控制杆1中的所述第一控制杆11的紧线器20上。

优选的，在任意两个控制杆1之间还设置有至少一个用于支撑所述钢丝线缆3的支撑杆2。

优选的，所述支撑杆2上竖直设置有对应支撑所述钢丝线缆3的至少一个线缆限位器22，并且所述线缆限位器22的高度与所述紧线器20的高度相适配。

优选的，所述控制杆1的壳体17的内部还设置有限位器19，所述钢丝线缆3穿过所述感应弹片13后再通过所述限位器19与所述弹簧15的一端连接，所述弹簧15竖直设置，并沿竖直方向拉伸或回缩。把钢丝线缆的横向拉伸转变为弹簧的竖直拉伸，由此可以合理利用壳体内的空间，而不必要求壳体沿横向有较宽的宽度。

优选的，所述感应弹片13通过夹板固定在所述控制杆1的壳体17的上底板和下底板之间，当所述钢丝线缆3在两个控制杆1之间拉紧后，所述感应弹片13不发生弹性形变。

优选的，所述控制杆1和所述支撑杆2底部均设置有金属底座21，所述金属底座包括竖直侧面和水平底面，竖直侧面设置有螺母固定孔，由此通过螺栓与控制杆的壳体固定连接，水平底面也设置有螺母固定孔，由此通过螺栓与地面或墙体固定连接。

进一步优选的，如图4所示，该金属底座的竖直侧面41设置有竖直孔411，水平底面42设置有水平孔421，对于竖直孔411而言包括沿圆周设置的多个圆周孔4111和在该圆周中心设置的中心孔4112。在具体的使用中，可以根据应用场景不同，合理从竖直孔411中选择对应的圆周孔4111，例如当需要控制杆与地面完全竖直垂直时，则使用中心孔4112和在竖直方向上的两个圆周孔4111与控制杆的外壳固定连接，当需要控制杆与地面具有倾斜角度时，则使用中心孔4112和在竖直方向有对应夹角的两个圆周孔4111与控制杆的外壳固定连接。

优选的，控制杆的壳体采用1.5mm不锈钢制作，增加强度。所述感应弹片13为厚度大于或等于1.5mm的金属板，所述钢丝线缆3的直径为1.5mm，所述弹簧15的长度50mm、线径2.0mm、外径20mm。底座设计为可调角度，采用2.5mm不锈钢。支撑杆采用1.5mm铝合金，直径24mm。

优选的，在安装使用时，前期先将光纤光栅传感器14固定在控制杆的感应弹片13的底部，不影响后续安装，然后感应弹片用夹板固定在控制杆1的壳体17上下底板，并且处于竖直状态，钢丝线缆3透过外壳和感应弹片、固线器的孔洞，再通过限位器，链接在弹簧上，弹簧的另一端固定在弹簧固定座上，此时，钢丝线缆处于松弛状态。将控制杆的底座用膨胀螺栓固定在墙体或者地面，再将壳体连接在固定底座上，调整好角度，用同样的方法，把支撑杆固定，然后将钢丝线缆通过支撑杆的线缆限位器，直至连接到第一控制杆处，此时将钢丝线缆通过孔位连接到紧线器上，然后再将紧线器通过螺丝螺母固定在第一控制杆外壳上，此时钢丝仍然处于松弛状态。然后使用扳手旋转紧线器上的紧线装置，控制好锁紧状态所使用的力量(此处通过大量实验验证，得到一个固定的施力值，使钢丝线缆处于绷紧状态，同时弹簧位移量一定，以确保当被入侵时，设定的信号参数值可控)，使用同样的方式将平行的其他钢丝线缆调试好，然后将固线器通过锁紧装置，直接卡死在中间弹片及钢丝线缆上，此时处于一种平衡状态。

安装完成后，光纤光栅传感器通过光缆连接到光纤光栅解调仪，解调仪通电，连接到后台控制***。

打开后台控制***，读取识别目前光纤光栅采集到的信号，同时将前期通过大量实验得到的预设变量值输入***，现场进行试验调试，修改参数值，所有***及数值调试好之后，整个护栏***完成。当有异物入侵，拉动钢丝线缆，钢丝线缆拉动感应弹片，造成感应弹片变形，处于弹片上光纤光栅传感器会瞬间采集形变信号，发送给解调仪，解调仪在汇总给后台控制***，将变化信号值与调试后的预设值进行比对，如果变化值达到或者超过预设值，则视为有人员入侵，同时后台开始报警；如果变化信号小于预设值，则视为无人员入侵，此种方法可有效的屏蔽掉一些“假信号”，例如猫、鸟等动物，大雨大风天、树枝等植物茎秆造成的钢丝线缆形变，可提高监测的准确性。

对外部入侵情况建立对应的检测感知模式。优选的，当钢丝线缆被牵拉掀开时，入侵人员或超过一定重量的异物压到或拉开钢丝线缆时，牵动控制杆内部的感应弹片发生形变，该形变模式为图5所示的阶跃信号，持续时间为入侵人员或异物对钢丝线缆的作用时间，例如常见作用时间超过1s。人员入侵离开或者动物触动拉动线缆离开，弹簧会将钢丝线缆及感应弹片拉回原状态，使***恢复原有平衡。因此，图5中显示的阶跃信号的左边一端表示的钢丝线缆未被牵拉的状态，当被牵拉后则形成一个门形的阶跃信号，该阶跃信号的幅度代表了钢丝线缆被牵拉的幅度，当该牵拉动作结束后，该阶跃信号回复，因此在阶跃信号的右边一端表示钢丝线缆在牵拉结束后的状态。

在图5中，横坐标显示的是时间，纵坐标显示的光纤光栅传感器探测的波长变化，可以看出在与感应弹片相连的某一钢丝线缆被牵拉后，导致该波长变化为一阶跃信号，并且该阶跃信号的阶跃幅度与钢丝线缆被牵拉的幅度呈线性关系，据此可以设定阶跃幅度的门限值，只有当阶跃信号的幅度值等于或大于该门限值时，才进行有效的识别报警，而小于该门限值时则认为是无效信号，可以滤除而不必进行告警。

因此，优选的，所述光纤光栅解调仪探测解调的信号中包括钢丝线缆被牵拉后所对应的牵拉阶跃信号，通过设置牵拉检测门限，对所述牵拉阶跃信号的有效性进行判断。

进一步优选的，在控制杆的壳体的侧壁，即对向钢丝线缆的侧壁上设置有微型监控摄像头，例如手机中使用的监控摄像头，这种摄像头具有体积小、低功耗和宽视场的特点，也便于在壳体的侧壁隐蔽安装。并且，通常情况下该监控摄像头并不开机工作，而是当所述光纤光栅解调仪探测解调到的牵拉阶跃信号大于或等于牵拉检测门限后，则触发该摄像头开机工作，对监控场景进行拍照或录像。另外，控制杆上还可以设置有声光报警器，该声光报警器通常情况下也并不开机工作，而是当所述光纤光栅解调仪探测解调到的牵拉阶跃信号大于或等于牵拉检测门限后，则触发声光报警器开机工作，实现声光告警威慑，减少和避免入侵发生。

优选的，由于和感应弹片相连接的钢丝线缆至少有一根，因此需要测量每一根线缆单独受到牵拉和牵拉力不同所对应的阶跃信号，并将该阶跃信号数据进行存储，由此可以作为监测数据，用于后期的对比分析的依据。另外，也存在至少一根钢丝线缆同时被牵拉的情况，也要根据入侵行为模式，建立起有至少一根钢丝线缆被同时牵拉后所产生的阶跃信号数据模型，并在监测模型数据库中保存，用于后期的监测分析。

因此在本发明中，针对扰动护栏而牵拉钢丝线缆的行为，根据形变大小设置变化阈值，对量级较低的形变进行过滤，例如鸟类站立在钢丝线缆上造成的护栏应力检测变化会因为达不到报警阈值而进行过滤，从而实现对树枝、小鸟、风雨等不需要报警的微小扰动行为进行有效滤除，减少***误报率。

优选的，当钢丝线缆被剪断时，当入侵人员采用剪断钢丝线缆入侵时，感应弹片会发生反向回弹，内置的光栅传感器检测到持续的应力变化，该变化在钢丝线缆断开后为阶跃变化且不可逆，剪断测试信号如图6所示。

在图6所示实施例中，包括有4根钢丝线缆被剪断的监测信号变化图，其中包括第一根钢丝线缆被剪断的阶跃信号A1，第二根钢丝线缆被剪断的阶跃信号A2，第三根钢丝线缆被剪断的阶跃信号A3，第四根钢丝线缆被剪断的阶跃信号A4。这些阶跃信号的幅度变化直接反应了对应的钢丝线缆被剪断的状态情况。并且可以看出，每被剪断一根钢丝线缆后，该阶跃信号的幅度将保持，而不会返回到剪断之前对应的信号状态，这是与牵拉钢丝线缆有明显区别之处。

可以建立单根钢丝线缆被剪断的的阶跃信号数据，并对该数据进行存储，在实际检测中可以根据阶跃信号变化的特点，而与存储的阶跃信号数据进行对比，由此判断钢丝线缆被剪断的情况。因此，优选的，所述光纤光栅解调仪探测解调的信号中包括钢丝线缆被剪断后所对应的剪断阶跃信号，通过设置剪断检测门限，对所述剪断阶跃信号的有效性进行判断。

优选的，前述的微型监控摄像头和声光报警器的开机工作也适用于对剪断阶跃信号的检测，即当光纤光栅解调仪探测解调的剪断阶跃信号大于或等于剪断检测门限时，触发微型监控摄像头和声光报警器开机工作。

本发明中，针对剪断钢丝线缆的行为，根据感应弹片形变大小设置变化阈值，对量级较低的松动形变进行过滤，例如钢丝线缆的热胀冷缩造成的围栏应力检测变化会因为达不到报警阈值而进行过滤，从而实现对自然环境缓慢变化导致应变变化等不需要报警的行为进行有效滤除，减少***误报率。

如果是有人员剪断线缆入侵，或者有树枝之类的异物，连接钢丝线缆的弹簧会拉动钢丝线缆和感应弹片，使感应弹片一直处于一种不变的形变状态，此时光纤光栅传感器会实时记录信号，传递给解调仪一个恒定不变的信号变化值，解调仪会根据此状态进行预警提示，根据信号变化量的大小，判断是人员入侵还是树枝挂压，后台***有预设的剪断线缆时，弹片形变信号变化量。

优选的，该应力探测护栏在需要安防的建筑物周围进行铺设，每10米-30米安装一个控制杆，每两个控制杆之间设立若干个支撑杆，用于架设支撑钢丝线缆。

优选的，控制杆高度600mm，从上至下设立四组钢丝线缆，钢丝线缆连接着感应弹片及弹簧，安装完成后，钢丝线缆的拉力与弹簧的拉力处于一个平衡的状态，钢丝弹片基本保持非形变对的竖直状态。

每个控制杆配备一组光纤监测***和信号分析***，每组信号分析***都链接至后台总控制***，用于信号分析及监测。所有的***安装完成后，启动后台总控制***，开始周界安全实时监测，此时***会记录一个感应弹片形变量信号，作为初始的标准参量信号，然后再根据前期大量的实验结果，设定一个判断为人员入侵所表现出的信号变化量值。

当有人员入侵，拉动钢丝线缆，连接弹簧的一端会有位移，同时拉动感应弹片，造成本来竖直的弹片会有一定的弯曲，松开后，弹簧的拉力会将线缆及感应弹片拉回原状态，保持平衡，而固定在感应弹片上的光纤光栅传感器会瞬间记录信号，分析信号变化量，与预设值进行对比，从而断定是否有人员入侵。另外，如果有人员剪断钢丝线缆进行入侵，由于线缆剪断，受弹簧拉力作用，线缆反向移动，拉动中间弹片反向变形，此时弹片上的传感器会瞬间记录形变信号信息，传输给解调仪和后台总机，进行分析、比对，判断为有人员入侵的情况，同时根据传输信号的分析***的编号判断入侵人员位置。此外，该发明相较于直接将传感器安装在线缆上的情况，可以有效的过滤掉干扰信息，例如动物拉拽线缆，植物支杆脱落、大风大雨等。可提高监测的效率，减少误报。

由此可见，本发明公开了一种应力探测护栏，包括多个结构相同的控制杆，在任意两个控制杆之间平行架设有至少一根钢丝线缆，控制杆的壳体的内部竖直设置有感应弹片，感应弹片的底部设置有光纤光栅传感器，钢丝线缆的一端固定在任意两个控制杆中的第一控制杆，另一端穿过第二控制杆内的感应弹片，并且进一步连接到一个弹簧的一端，弹簧的另一端固定在第二控制杆内的弹簧固定座上，当钢丝线缆在两个控制杆之间拉紧后，钢丝线缆通过固线器与所述感应弹片固定连接，所述光纤光栅传感器通过光缆连接到光纤光栅解调仪。该围栏具有组成结构设计合理，实现成本较低，能够实现可靠探测并减少虚警检测。

以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种应力探测护栏，其特征在于，包括多个结构组成相同的控制杆，在任意两个控制杆之间平行架设有至少一根钢丝线缆，所述控制杆的壳体的内部竖直设置有感应弹片，所述感应弹片上设置有光纤光栅传感器，所述钢丝线缆的一端固定在所述任意两个控制杆中的第一控制杆，另一端穿过所述任意两个控制杆中的第二控制杆内的所述感应弹片，并且进一步连接到一个弹簧的一端，所述弹簧的另一端固定在所述第二控制杆内的弹簧固定座上，当所述钢丝线缆在两个控制杆之间拉紧后，所述钢丝线缆通过固线器与所述感应弹片固定连接，所述光纤光栅传感器通过光缆连接到光纤光栅解调仪。

2.根据权利要求1所述的应力探测护栏，其特征在于，所述控制杆的壳体外部设置有与所述钢丝线缆对应的至少一个紧线器，所述钢丝线缆的一端固定在所述任意两个控制杆中的所述第一控制杆的紧线器上。

3.根据权利要求1或2所述的应力探测护栏，其特征在于，所述控制杆的壳体内部还设置有限位器，所述钢丝线缆穿过所述感应弹片后再通过所述限位器与所述弹簧的一端连接，所述弹簧竖直设置，并沿竖直方向拉伸或回缩。

4.根据权利要求3所述的应力探测护栏，其特征在于，所述感应弹片通过夹板固定在所述控制杆的壳体的上底板和下底板之间，当所述钢丝线缆在两个控制杆之间拉紧后，所述感应弹片保持不发生弹性形变的竖直状态。

5.根据权利要求2所述的应力探测护栏，其特征在于，在任意两个控制杆之间还设置有至少一个用于支撑所述钢丝线缆的支撑杆。

6.根据权利要求5所述的应力探测护栏，其特征在于，所述支撑杆上竖直设置有对应支撑所述钢丝线缆的至少一个线缆限位器，并且所述线缆限位器的高度与所述紧线器的高度相适配。

7.根据权利要求5或6所述的应力探测护栏，其特征在于，所述控制杆和所述支撑杆底部均设置有金属底座，所述金属底座包括竖直侧面和水平底面，所述竖直侧面和水平底面均设置有螺母固定孔。

8.根据权利要求7所述的应力探测护栏，其特征在于，所述控制杆的壳体的侧壁还设置有***头，和/或所述控制杆上还设置有声光报警器。

9.根据权利要求1所述的应力探测护栏，其特征在于，所述光纤光栅解调仪探测解调的信号中包括钢丝线缆被牵拉后所对应的牵拉阶跃信号，通过设置牵拉检测门限，对所述牵拉阶跃信号的有效性进行判断。

10.根据权利要求1所述的应力探测护栏，其特征在于，所述光纤光栅解调仪探测解调的信号中包括钢丝线缆被剪断后所对应的剪断阶跃信号，通过设置剪断检测门限，对所述剪断阶跃信号的有效性进行判断。