一种智能化复合围栏系统.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103544793 A (43)申请公布日 2014.01.29 CN 103544793 A (21)申请号 201310522846.7 (22)申请日 2013.10.29 G08B 13/00(2006.01) G08B 13/12(2006.01) G08B 13/186(2006.01) G08B 13/22(2006.01) (71)申请人 北京航天易联科技发展有限公司 地址 100074 北京市丰台区云岗西路 17 号 (72)发明人 贾渠 尹艺杰 罗红星 (74)专利代理机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 胡彬 (54) 发明名称 一。

2、种智能化复合围栏系统 (57) 摘要 本发明公开了一种智能化复合围栏系统， 包 括中央处理系统、 围栏和管理中心， 所述中央处理 系统与管理中心相连接， 所述围栏上设有与中央 处理系统相连接的围栏光纤振动监测系统、 围栏 张力监测系统、 围栏脉冲监测系统， 所述围栏外侧 地面上铺设有地面光纤振动监测系统 ； 中央处理 系统连接有声音报警系统、 光信号报警系统、 高压 脉冲报警系统和算法数据库。本发明的有益效果 为 ： 综合采用多种监测手段， 通过对报警参数的 信号识别， 判断具体的报警源， 大大提高了报警系 统的可靠性， 并且可根据具体信号识别电子围栏 所出现的具体情况做出具体的警报提示 ； 。

3、不仅提 高了电子围栏的使用效率， 更降低了其使用的人 力及物力成本， 适宜大规模推广使用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103544793 A CN 103544793 A 1/2 页 2 1. 一种智能化复合围栏系统， 包括中央处理系统 （1） 、 围栏和管理中心， 所述中央处理 系统 （1） 与管理中心相连接， 其特征在于 ： 所述围栏上设有与中央处理系统 （1） 相连接的围 栏光纤振动监测系统 （3） 、 围栏张力监测系。

4、统 （4） 、 围栏脉冲监测系统 （5） ， 所述围栏外侧地 面上铺设有地面光纤振动监测系统 （2） ； 中央处理系统 （1） 连接有声音报警系统 （10） 、 光信 号报警系统 （11） 和高压脉冲报警系统 （12） ； 所述智能化复合围栏系统进一步包括算法数据 库 （9） ， 所述中央处理系统 （1） 与算法数据库 （9） 相连接 ； 所述地面光纤振动监测系统 （2） 和围栏光纤振动监测系统 （3） 与光纤信号处理系统 （6） 相连接， 所述光纤信号处理系统 （6） 将地面光纤振动监测系统 （2） 和围栏光纤振动监测 系统 （3） 所得到的激光特性变化进行处理和分析， 并将结果传到中央处理。

5、系统 （1） 中 ； 所述围栏张力监测系统 （4） 与张力信号处理系统 （7） 相连接， 并对围栏上围栏线的张 力特征变化进行实时监测 ； 当围栏线上出现张力变化时， 围栏张力监测系统 （4） 将信号传 递给张力信号处理系统 （7） ， 张力信号处理系统 （7） 将信号进行处理和分析， 并将结果传输 到中央处理系统 （1） 中 ； 所述围栏脉冲监测系统 （5） 与脉冲信号处理系统 （8） 相连接， 并通过行成回路的围栏 线对发出的脉冲信号进行实时监测， 当入侵行为导致前端围栏线被破坏、 变形短路、 供电源 欠压时， 脉冲信号处理系统 （8） 会发出报警并输出开关量信号至中央处理系统 （1） 中。

6、 ； 所述中央处理系统 （1） 在接收到光纤信号处理系统 （6） 、 张力信号处理系统 （7） 和脉 冲信号处理系统 （8） 发送的信号后， 将其与算法数据库 （9） 中的特征信号进行比对， 并做 出判断， 将反馈结果发送至声音报警系统 （10） 、 光信号报警系统 （11） 和高压脉冲报警系统 （12） ， 从而使得声音报警系统 （10） 、 光信号报警系统 （11） 和高压脉冲报警系统 （12） 能够根 据具体情况做出相应的反应， 并同步将结果发送至管理中心。 2. 根据权利要求 1 所述的一种智能化复合围栏系统， 其特征在于 ： 还包括抛物监测系 统， 所述抛物监测系统设于围栏上部， 并。

7、与中央处理系统 （1） 相连接， 抛物监测系统采用红 外或超声方式， 对围栏上方空间进行实时监测， 当存在抛物穿越围栏情况时， 抛物监测系统 则向中央处理系统 （1） 发出信号， 并由中央处理系统 （1） 将信号与算法数据库 （9） 进行比 对， 做出是否发出警报的判断。 3. 根据权利要求 1 所述的一种智能化复合围栏系统， 其特征在于 ： 还包括定位系统， 所 述定位系统与中央处理系统 （1） 相连接， 定位系统内存储有各监测系统信号源的具体物理 定位， 当中央处理系统 （1） 接收到信号时， 中央处理系统 （1） 将信号发送至定位系统， 并由 定位系统反馈该信号的具体物理定位， 并将该物。

8、理定位信息以图像或文字的形式发送至管 理中心。 4. 根据权利要求 1 所述的一种智能化复合围栏系统， 其特征在于 ： 还包括远程通讯系 统 （13） ， 所述远程通讯系统 （13） 与中央处理系统 （1） 相连接， 从而将实时数据和监测信息 反馈给使用者。 5. 根据权利要求 1 所述的一种智能化复合围栏系统， 其特征在于 ： 还包括影像摄录系 统， 所述影像摄录系统包括数个成组的带有夜视功能的摄像机， 从而能够全天候 24 小时对 围栏周围的图像信息进行记录。 6. 根据权利要求 5 所述的一种智能化复合围栏系统， 其特征在于 ： 所述影像摄录系统 与所述中央处理系统连接， 根据地面光纤振。

9、动监测系统 （2） 、 围栏光纤振动监测系统 （3） 、 权 利 要 求 书 CN 103544793 A 2 2/2 页 3 围栏张力监测系统 （4） 和围栏脉冲监测系统 （5） 所监测到并发送给中央处理系统 （1） 的信 号， 对发生异常的围栏区域进行重点监控， 并储存于中央处理系统 （1） 中。 权 利 要 求 书 CN 103544793 A 3 1/4 页 4 一种智能化复合围栏系统 技术领域 0001 本发明涉及一种电子围栏系统， 尤其涉及一种智能化复合围栏系统。 背景技术 0002 电子围栏是目前比较先进的周界威慑装置， 它一般由高压电子脉冲装置和金属导 线网等组成有形周界围栏。。

10、 电子围栏通常在户外安装使用， 该电子围栏可沿着现有围墙， 如 砖墙、 水泥墙或铁栅栏上安装。电子围栏由于其良好的防御功能、 合理的安装使用成本、 较 美观的外形以及简单实用的操作方式成为了目前户外围栏安装的首选。 0003 而目前的电子围栏系统， 其功能单一， 一般只包括简单的电子脉冲电击功能， 而且 由于其监测方式的固有缺陷， 无法对触碰围栏的具体情况进行分析， 从而导致虚假警报、 无 效警报极易发生， 严重的影响了电子围栏系统的使用效果和使用效率， 降低了电子围栏系 统的可靠性。 随着技术的发展， 其单一的功能已经不能满足用户对于电子围栏简单化、 智能 化、 稳定化的要求。 0004 因。

11、此， 提供一种拥有多种监测方式， 监测效果稳定可靠， 方便操作、 简单易用的新 型智能化复合围栏系统势在必行。 发明内容 0005 本发明的目的在于提供一种智能化复合围栏系统， 以解决目前的普遍使用的电子 围栏系统功能单一、 容易出现虚假无效警报、 使用效率低的问题。 0006 为达此目的， 本发明采用以下技术方案 ： 0007 一种智能化复合围栏系统， 包括中央处理系统、 围栏和管理中心， 所述中央处理系 统与管理中心相连接， 所述围栏上设有与中央处理系统相连接的围栏光纤振动监测系统、 围栏张力监测系统、 围栏脉冲监测系统， 所述围栏外侧地面上铺设有地面光纤振动监测系 统 ； 中央处理系统连。

12、接有声音报警系统、 光信号报警系统和高压脉冲报警系统 ； 所述智能 化复合围栏系统进一步包括算法数据库， 所述中央处理系统与算法数据库相连接 ； 0008 所述地面光纤振动监测系统和围栏光纤振动监测系统与光纤信号处理系统相连 接， 所述光纤信号处理系统将地面光纤振动监测系统和围栏光纤振动监测系统所得到的激 光特性变化进行处理和分析， 并将结果传到中央处理系统中 ； 0009 所述围栏张力监测系统与张力信号处理系统相连接， 并对围栏上围栏线的张力特 征变化进行实时监测 ； 当围栏线上出现张力变化时， 围栏张力监测系统将信号传递给张力 信号处理系统， 张力信号处理系统将信号进行处理和分析， 并将结。

13、果传输到中央处理系统 中 ； 0010 所述围栏脉冲监测系统与脉冲信号处理系统相连接， 并通过行成回路的围栏线对 发出的脉冲信号进行实时监测， 当入侵行为导致前端围栏线被破坏、 变形短路、 供电源欠压 时， 脉冲信号处理系统会发出报警并输出开关量信号至中央处理系统中 ； 0011 所述中央处理系统在接收到光纤信号处理系统、 张力信号处理系统和脉冲信号处 说 明 书 CN 103544793 A 4 2/4 页 5 理系统发送的信号后， 将其与算法数据库中的特征信号进行比对， 并做出判断， 将反馈结果 发送至声音报警系统、 光信号报警系统和高压脉冲报警系统， 从而使得声音报警系统、 光信 号报警。

14、系统和高压脉冲报警系统能够根据具体情况做出相应的反应， 并同步将结果发送至 管理中心。 0012 进一步的， 还包括抛物监测系统， 所述抛物监测系统设于围栏上部， 并与中央处理 系统相连接， 抛物监测系统采用红外或超声方式， 对围栏上方空间进行实时监测， 当存在抛 物穿越围栏情况时， 抛物监测系统则向中央处理系统发出信号， 并由中央处理系统将信号 与算法数据库进行比对， 做出是否发出警报的判断。 0013 进一步的， 还包括定位系统， 所述定位系统与中央处理系统相连接， 定位系统内存 储有各监测系统信号源的具体物理定位， 当中央处理系统接收到信号时， 中央处理系统将 信号发送至定位系统， 并由。

15、定位系统反馈该信号的具体物理定位， 并将该物理定位信息以 图像或文字的形式发送至管理中心。 0014 进一步的， 还包括远程通讯系统， 所述远程通讯系统与中央处理系统相连接， 从而 将实时数据和监测信息反馈给使用者。 0015 进一步的， 还包括影像摄录系统， 所述影像摄录系统包括数个成组的带有夜视功 能的摄像机， 从而能够全天候小时对围栏周围的图像信息进行记录。 0016 进一步的， 所述影像摄录系统可根据地面光纤振动监测系统、 围栏光纤振动监测 系统、 围栏张力监测系统和围栏脉冲监测系统所监测到并发送给中央处理系统的信号， 对 发生异常的围栏区域进行重点监控， 并储存于中央处理系统中。 0。

16、017 本发明的有益效果为 ： 兼具威慑、 阻挡和报警三大功能， 综合采用光纤振动监测、 张力监测和脉冲监测的手段， 通过对报警参数的信号识别， 判断是否有人想攀爬， 跨越围栏 或者行人无意识触碰、 刮风、 猫狗干扰等报警源， 大大提高了报警系统的可靠性， 并且可根 据具体信号识别电子围栏所出现的具体情况做出具体的警报提示 ； 不仅提高了电子围栏的 使用效率， 更降低了其使用的人力及物力成本， 适宜大规模推广使用。 附图说明 0018 图 1 是本发明具体实施方式提供的一种智能化复合围栏系统的结构原理框图 ； 0019 图 2 是本发明具体实施方式提供的一种智能化复合围栏系统的结构示意图。 0。

17、020 图中 ： 0021 1、 中央处理系统 ； 2、 地面光纤振动监测系统 ； 3、 围栏光纤振动监测系统 ； 4、 围栏 张力监测系统 ； 5、 围栏脉冲监测系统 ； 6、 光纤信号处理系统 ； 7、 张力信号处理系统 ； 8、 脉冲 信号处理系统 ； 9、 算法数据库 ； 10、 声音报警系统 ； 11、 光信号报警系统 ； 12、 高压脉冲报警 系统 ； 13、 远程通讯系统。 具体实施方式 0022 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。 0023 图 1 是本发明具体实施方式提供的一种智能化复合围栏系统的电路结构示意图。 0024 如图 1 所示， 一种智能。

18、化复合围栏系统， 包括中央处理系统 1、 围栏和管理中心， 所 述中央处理系统 1 与管理中心相连接， 所述围栏上设有与中央处理系统 1 相连接的围栏光 说 明 书 CN 103544793 A 5 3/4 页 6 纤振动监测系统 3、 围栏张力监测系统 4、 围栏脉冲监测系统 5， 所述围栏外侧地面上铺设有 地面光纤振动监测系统 2 ； 中央处理系统 1 连接有声音报警系统 10、 光信号报警系统 11 和 高压脉冲报警系统 12 ； 所述智能化复合围栏系统进一步包括算法数据库 9， 所述中央处理 系统 1 与算法数据库 9 相连接。 0025 图 2 是本发明具体实施方式提供的一种智能化复。

19、合围栏系统的结构示意图。如图 2 所示， 地面光纤振动监测系统 2 安装于围栏下方的地面处， 围栏光纤振动监测系统 3 缠绕 于围栏之上 ； 围栏张力监测系统 4 和围栏脉冲监测系统 5 则安装于围栏的各围栏线上。 0026 地面光纤振动监测系统 2 和围栏光纤振动监测系统 3 以光学干涉理论为基础， 不 间断地采集传感距离以内的各类振动信号， 安装隐蔽， 检测距离长 ； 其分布在护栏上和埋在 护栏地下， 将防区域划分成多个子区域， 形成区域立体防入侵检测网 ； 当某个分区中的光纤 受到外界入侵事件的扰动， 引起光纤中传输的激光的特性产生变化， 光纤信号处理系统 6 对光信号进行分析处理， 并。

20、通过中央处理系统1与算法数据库9的比对， 判断具体的振动情 况并将结果传到中央处理系统 1 中实现对入侵事件的精确报警。 0027 所述围栏张力监测系统 4 与张力信号处理系统 7 相连接， 并对围栏上围栏线的张 力特征变化进行实时监测 ； 当有人攀爬、 拉压、 剪断电子围栏线企图入侵， 使得围栏线上出 现张力变化时， 围栏张力监测系统 4 将信号传递给张力信号处理系统 7， 张力信号处理系统 7 将信号进行处理和分析， 根据电子围栏线人为松弛或自然松弛的张力变化做出响应并产 生报警信号报警， 并将结果传输到中央处理系统1中， 并通过中央处理系统1与算法数据库 9 的比对， 判断区分出防区的异。

21、常为攀爬报警、 剪断报警还是松弛报警。 0028 所述围栏脉冲监测系统 5 与脉冲信号处理系统 8 相连接， 并通过行成回路的围栏 线对发出的脉冲信号进行实时监测， 当入侵行为导致前端围栏线被破坏、 变形短路、 供电源 欠压时， 脉冲信号处理系统8会发出报警并输出开关量信号至中央处理系统1中， 并通过中 央处理系统 1 与算法数据库 9 的比对， 做出具体判断。 0029 围栏的顶部设有抛物监测系统， 所述抛物监测系统设于围栏上部， 并与中央处理 系统 1 相连接， 抛物监测系统采用红外或超声方式， 对围栏上方空间进行实时监测， 探测、 分辨位于探测器上方几米以内区域低速飞行的物体， 当出现信。

22、号反馈时， 抛物监测系统则 向中央处理系统 1 发出信号， 并由中央处理系统 1 将信号与算法数据库 9 进行比对， 判断出 上方飞行的物体是否符合预设的物体特征， 做出是否发出警报的判断。 0030 所述中央处理系统 1 在接收到光纤信号处理系统 6、 张力信号处理系统 7、 脉冲信 号处理系统8和抛物监测系统发送的信号后， 将其与算法数据库9中的特征信号进行比对， 并做出判断， 将反馈结果发送至声音报警系统 10、 光信号报警系统 11 和高压脉冲报警系统 12， 从而使得声音报警系统10、 光信号报警系统11和高压脉冲报警系统12能够根据具体情 况做出相应的反应， 并同步将结果发送至管理。

23、中心。 结合入侵信号传输， 通过有效的检测算 法分析识别报警源， 判断出是人故意攀爬、 无意触碰或者猫狗动物等。 0031 电子围栏通过地面光纤振动监测系统 2 判断是否有人在围栏外走动 ； 通过围栏张 力监测系统4、 围栏光纤振动监测系统3及围栏脉冲监测系统5探测电子围栏状态变化。 当 围栏遭受入侵破坏并处于预警范围内时， 电子围栏通过声音报警系统 10 和光信号报警系 统 11 发出现场声、 光预警信号， 以警告入侵者 ； 若入侵破坏行为停止， 则预警信号重置， 系 统恢复正常运行状态 ； 若入侵破坏行为继续， 则由中央处理系统 1 控制， 向高压脉冲报警系 说 明 书 CN 103544。

24、793 A 6 4/4 页 7 统 12 中的金属张力索发出低能量的高压脉冲， 通过高压脉冲电击的方式阻止破坏行为的 进一步进行， 同时把该报警信号传送至管理中心， 在管理中心以文字及图形方式显示具体 报警位置和报警类别。 0032 使用时电子围栏可进一步安装定位系统， 所述定位系统与中央处理系统 1 相连 接， 定位系统内存储有各监测系统信号源的具体物理定位， 当中央处理系统 1 接收到信号 时， 中央处理系统 1 将信号发送至定位系统， 并由定位系统反馈该信号的具体物理定位， 其 报警的具体定位可精确至特定分区内特定段的特定绳索， 并将该物理定位信息以图像或文 字的形式发送至管理中心。 0。

25、033 使用时还可以进一步安装远程通讯系统 13 和影像摄录系统。所述远程通讯系统 13 与中央处理系统 1 相连接， 从而将实时数据和监测信息反馈给使用者 ； 影像摄录系统包 括数个成组的带有夜视功能的摄像机， 从而能够全天候 24 小时对围栏周围的图像信息进 行记录。 0034 并且影像摄录系统可根据地面光纤振动监测系统 2、 围栏光纤振动监测系统 3、 围 栏张力监测系统 4 和围栏脉冲监测系统 5 所监测到并发送给中央处理系统 1 的信号， 当围 栏遭受入侵破坏并处于预警范围内时， 影像摄录系统可对发生异常的围栏区域进行重点监 控， 并储存于中央处理系统中。 0035 本发明所述的一种。

26、智能化复合围栏系统兼具威慑、 阻挡和报警三大功能， 综合采 用光纤振动监测、 张力监测和脉冲监测的手段， 通过对报警参数的信号识别， 判断是否有人 想攀爬， 跨越围栏或者行人无意识触碰、 刮风、 猫狗干扰等报警源， 大大提高了报警系统的 可靠性， 并且可根据具体信号识别电子围栏所出现的具体情况做出具体的警报提示 ； 不仅 提高了电子围栏的使用效率， 更降低了其使用的人力及物力成本， 适宜大规模推广使用。 0036 本发明是通过实施例进行描述的， 本领域技术人员知悉， 在不脱离本发明的精神 和范围的情况下， 可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。 另外， 在本发明的指 导下， 可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不脱离本发明的精神 和范围。 因此， 本发明不受此处所公开的具体实施例的限制， 所有落入本申请的权利要求内 的实施例都属于本发明保护的范围。 说 明 书 CN 103544793 A 7 1/1 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103544793 A 8 。