专利名称：传输线耦合式入侵定位电缆传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于电子围界安全系统的报警防范装置，尤其涉及能够对入侵者 进行精确定位的传输线耦合式入侵定位电缆传感器。
背景技术：
目前，电子围界安全系统探测入侵目标常用的电缆传感器有泄漏电缆传感器、光 纤传感器等。泄漏电缆传感器由发射单元、接收单元、发射电缆、接收电缆和信号检测处理单元 组成。在防范区域并行敷设两根相距一定距离的开有泄缝的电缆(泄漏电缆)，分别为发射 电缆和接收电缆。发射单元产生的高频能量馈入发射电缆中，并在电缆中传输。当能量沿 电缆传送时，部分能量通过其泄缝漏入空间，在防范区域形成电磁场辐射区，其中一部分能 量耦合到接收电缆。当有入侵者进入防范区域时，接收电缆接收到的这部分电磁能量受到 扰动，引起连接到加收电缆上的接收单元所接收的信号发生变化，这个变化的信号经过信 号检测处理单元处理后得到报警信息。入侵者对光纤施加的作用力(冲击或震动)会使光纤产生形变，光纤传感器检测 由于形变而产生的效应来获取入侵信息及其位置信息。泄漏电缆传感器对入侵的定位能力较差，而光纤传感器成本较高。上述两种传感 器都易受环境影响，尤其是对风、冰雹、大风带起的碎片对传感器的扰动引起的虚警没有根 本的解决方法。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决上述问题，提供了一种传输线耦合式入侵定位电缆传 感器，能对入侵者进行精确定位，而且能有效解决由于大风、冰雹以及碎片撞击带来的虚警 问题。本实用新型的技术方案为本实用新型揭示了一种传输线耦合式入侵定位电缆传 感器，包括激励信号单元，发射激励信号脉冲；传感电缆，连接该激励信号单元，由最外层的保护套、屏蔽层以及包围在该屏蔽层 内的激励信号导线、辅助导线和敏感导线构成，该敏感导线安装在敏感导线浮动舱内，该激 励信号导线、该辅助导线和该敏感导线浮动舱之间通过介质来填充；终端匹配单元，连接该传感电缆，实现与电缆阻抗的匹配；其中该激励信号导线、该辅助导线、和/或该屏蔽层、该终端匹配单元构成激励信 号传输线，该激励信号单元发射激励信号脉冲至该激励信号导线后，激励信号在该激励信 号导线、该辅助导线和/或该屏蔽层、该终端匹配单元构成的该激励信号传输线中传输，并 在该激励信号传输线周围形成电磁�。桓妹舾械枷�、该辅助导线、和/或该屏蔽层、该终端匹配单元构成敏感信号传输
3线，该敏感信号传输线通过和该激励信号传输线之间的耦合接收到该激励信号脉冲；信号接收单元，连接该传感电缆，接收馈送自该敏感信号传输线的该激励信号脉 冲；信号处理单元，连接该信号接收单元，对接收到的该激励信号脉冲进行时域处理， 得到入侵报警信息和入侵者定位信息；时域控制单元，分别连接该激励信号单元和该信号处理单元，为该激励信号单元 提供工作时序和激励脉冲信号，为该信号处理单元提供工作时序。根据本实用新型的传输线耦合式入侵定位电缆传感器的一实施例，该激励信号导 线、该辅助导线和该敏感导线浮动舱之间的介质是低损耗介质。根据本实用新型的传输线耦合式入侵定位电缆传感器的一实施例，该敏感导线在 该敏感导线浮动舱内的相对位置由于出现入侵者而发生变化，影响与该激励信号传输线的 耦合阻抗，从而影响该激励信号脉冲到达该信号接收单元的时间，该信号处理单元通过时 域信号检测得到扰动点和信号接收单元间的相对位置，从而定位入侵者。根据本实用新型的传输线耦合式入侵定位电缆传感器的一实施例，该信号处理单 元还有一个网络接口，用于将入侵报警信息和入侵者定位信息上传到系统管理终端。根据本实用新型的传输线耦合式入侵定位电缆传感器的一实施例，该信号接收单 元连接在该敏感导线、该辅助导线和/或该屏蔽层上。本实用新型对比现有技术有如下的有益效果本实用新型的传输线耦合式入侵定 位电缆传感器由传感电缆、激励信号单元、信号接收单元、信号处理单元、终端匹配单元以 及时序控制单元组成。当传感器附近出现入侵者时，入侵者附近的敏感电缆在敏感电缆浮 动舱中的相对位置发生变化，影响了与激励信号传输线的耦合阻抗。这一变化进一步影响 耦合脉冲信号到达信号接收单元的时间。本实用新型通过时域信号检测得到扰动点与信号 接收单元之间的相对位置，从而达到对入侵目标的定位目的。
图1是本实用新型的传输线耦合式入侵定位电缆传感器的实施例的原理框图。图2是本实用新型的传感电缆的截面示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。图1示出了本实用新型的传输线耦合式入侵定位电缆传感器的实施例的原理。请 参见图1，本实施例的入侵定位电缆传感器由以下几部分组成传感电缆1、激励信号单元 2、信号接收单元3、信号处理单元4、时序控制单元5以及终端匹配单元6。这些单元之间的 连接关系是时序控制单元5的输出分别连接到激励信号单元2和信号处理单元4。激励 信号单元2的输出连接传感电缆1，传感电缆1的输出分别连接到信号接收单元3和终端匹 配单元6。信号接收单元3的输出连接信号处理单元4。传感电缆的结构如图2所示，是由最外层的保护套13、屏蔽层12以及包围在屏蔽 层12内的激励信号导线7、辅助导线8和敏感导线9构成。敏感导线9安装在敏感导线浮 动舱10内。激励信号导线7、辅助导线8和敏感导线浮动舱10之间通过低损耗介质填充，
4例如低密度发泡聚乙烯。激励信号导线7、辅助导线8、和/或屏蔽层12、以及终端匹配单元6构成激励信号 传输线。敏感导线9、辅助导线8、和/或屏蔽层12、以及终端匹配单元6构成敏感信号传输 线。当激励信号单元2发射激励信号脉冲至传感电缆1的激励信号导线7后，激励信 号在激励信号导线7、辅助导线8、和/或屏蔽层12、以及终端匹配单元6构成的激励信号传 输线中传输，并在激励信号传输线附近形成电磁场。信号接收单元3连接在传感电缆1的 敏感导线9、辅助导线8、和/或屏蔽层12上，敏感导线9、辅助导线8、和/或屏蔽层12、以 及终端匹配单元6构成的敏感信号传输线通过它和激励信号传输线之间的耦合接收到脉 冲信号并馈送给信号接收单元3。信号处理单元4对信号接收单元3送来的信号进行时域 处理，得到入侵报警信息和入侵者定位信息，并将处理结果通过网络接口传送至系统管理 终端，时域处理类似雷达定位，是无线电定位常用的处理手段。系统管理终端可以通过对大 风、冰雹、小动物、碎片、人等的扰动信息建立的模型库，对入侵者的类别进行识别，降低虚 警。时序控制单元5为激励信号单元2提供工作时序和激励脉冲信号，为信号处理单元4 提供工作时序。敏感导线9处于敏感导线浮动舱10中。在传感电缆1附近没有扰动的情况下，敏 感导线9处于初始状态，信号接收单元3接收到的耦合脉冲信号到达时间在时域上具有近 似不变的时差。当传感器附近出现入侵者时，入侵者附近的敏感电缆9在敏感电缆浮动舱 10中的相对位置发生变化，影响了与激励信号传输线的耦合阻抗。这一变化对耦合脉冲信 号到达信号接收单元3的时间产生了影响。信号处理单元4通过时域信号检测的方法可以 得到扰动点与信号接收单元3之间的相对位置，从而达到对入侵目标的定位目的。上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本实用新型的，本领域普 通技术人员可在不脱离本实用新型的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变 化，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的 创新性特征的最大范围。
权利要求一种传输线耦合式入侵定位电缆传感器，其特征在于，包括激励信号单元，发射激励信号脉冲；传感电缆，连接该激励信号单元，由最外层的保护套、屏蔽层以及包围在该屏蔽层内的激励信号导线、辅助导线和敏感导线构成，该敏感导线安装在敏感导线浮动舱内，该激励信号导线、该辅助导线和该敏感导线浮动舱之间通过介质来填充；终端匹配单元，连接该传感电缆，实现与电缆阻抗的匹配；其中该激励信号导线、该辅助导线、该屏蔽层、该终端匹配单元构成激励信号传输线，该激励信号单元发射激励信号脉冲至该激励信号导线后，激励信号在该激励信号导线、该辅助导线、该屏蔽层、该终端匹配单元构成的该激励信号传输线中传输，并在该激励信号传输线周围形成电磁场；该敏感导线、该辅助导线、该屏蔽层、该终端匹配单元构成敏感信号传输线，该敏感信号传输线通过和该激励信号传输线之间的耦合接收到该激励信号脉冲；信号接收单元，连接该传感电缆，接收馈送自该敏感信号传输线的该激励信号脉冲；信号处理单元，连接该信号接收单元，对接收到的该激励信号脉冲进行时域处理，得到入侵报警信息和入侵者定位信息；时域控制单元，分别连接该激励信号单元和该信号处理单元，为该激励信号单元提供工作时序和激励脉冲信号，为该信号处理单元提供工作时序。
2.根据权利要求1所述的传输线耦合式入侵定位电缆传感器，其特征在于，该激励信 号导线、该辅助导线和该敏感导线浮动舱之间的介质是低损耗介质。
3.根据权利要求1所述的传输线耦合式入侵定位电缆传感器，其特征在于，该信号处 理单元还有一个网络接口，用于将入侵报警信息和入侵者定位信息上传到系统管理终端。
4.根据权利要求1所述的传输线耦合式入侵定位电缆传感器，其特征在于，该信号接 收单元连接在该敏感导线、该辅助导线、该屏蔽层上。
专利摘要本实用新型公开了传输线耦合式入侵定位电缆传感器，能对入侵者进行精确定位，而且能有效解决由于大风、冰雹以及碎片撞击带来的虚警问题。其技术方案为本实用新型的传输线耦合式入侵定位电缆传感器由传感电缆、激励信号单元、信号接收单元、信号处理单元、终端匹配单元以及时序控制单元组成。当传感器附近出现入侵者时，入侵者附近的敏感电缆在敏感电缆浮动舱中的相对位置发生变化，影响了与激励信号传输线的耦合阻抗。这一变化进一步影响耦合脉冲信号到达信号接收单元的时间。本实用新型通过时域信号检测得到扰动点与信号接收单元之间的相对位置，从而达到对入侵目标的定位目的。
文档编号G01R31/08GK201666938SQ200920286260
公开日2010年12月8日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者潘鸣 申请人:中国电子科技集团公司第五十研究所
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
