光纤文物守护系统技术方案

一种光纤文物守护系统，由光源、光环形器、传感器、光栅解调单元和中心处理系统组成，光源与光环形器信号连接，光环形器与光栅解调单元信号连接，光栅解调单元与中心处理系统信号连接，传感器包括基座、固定柱、悬臂梁、上光纤、下光纤、第一垫块、补偿板、第二垫块及承载面，悬臂梁左端通过固定柱与基座连接，第一垫块装在悬臂梁右端，上光纤装在悬臂梁顶面上，下光纤装在悬臂梁底面上，下光纤与上光纤信号连接，上光纤与光环形器信号连接，补偿板右端装在第一垫块顶部，补偿板左端位于基座中心部位，第二垫块装在补偿板左端，承载面装在第二垫块顶部。本发明专利技术在看护文物过程中避免使用电器设备，从而避免电器设备带来的线路老化、短路等问题。

Optical fiber relic protection system

A fiber optic relics guard systems, composed of light source, optical circulator, sensor and grating demodulation unit and a central processing system, light source and optical circulator signal connected to the optical circulator is connected with the grating signal demodulation unit, grating demodulation unit is connected with the center signal processing system, the sensor comprises a base, a fixed column, a cantilever beam, optical fiber, optical fiber, a first block, second block, compensation plate and bearing surface, the cantilever is fixedly connected with the base through the Liang Zuoduan column, the first pad mounted on a cantilever beam on the right, the fiber installed in the cantilever beam on the top surface of the optical fiber under the cantilever beam mounted on the bottom surface, optical fiber connected with the optical fiber signal, optical fiber and optical circulator signal connection, compensation plate right end is mounted on the first pad at the top left is located in the center of the base plate, the compensation part, second pad mounted left the compensating plate, bearing surface. At the top of the second pad. The invention avoids the use of electrical equipment in the process of cultural relic preservation, thereby avoiding the problems of aging and short circuit caused by electrical equipment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及文物防盗守护领域，具体讲是一种光纤文物守护系统。
技术介绍
文物是见证一个民族的历史、成就和文化生活的物质遗存，蕴含着和体现着中华民族在形成和发展过程中凝结起来的人文素质。其具有很高的艺术，内涵丰富，其中许多当时即为陈设品，留传至今，依然具有欣赏价值，并可用于创作新的艺术品时借鉴。文物另外一个最重要的特点就是所有展品都具有不可再生性，很多藏品都是孤品，其遗留数量的特殊性决定了展品的自身价值不可限量，因为文物的稀有性、欣赏性和历史意义，导致它具有极高的经济价值。近些年来，中国的文物古董在国际拍卖活动中屡屡拍出高价，这引起了盗贼们的关注，盗窃时有发生。同时，文物保存寿命还与环境温度有关，不同文物对适宜环境温度需求不一样，过高或过低对文物伤害不一样，更严重的就是防火，特别是古建和易燃类文物，大部分是木质结构，火灾荷载大，耐火等级低，在电气设备应用频繁的今天，更易受到火灾伤害。目前，在国内外新一代文物安保技术普遍采用电气传感器产品进行安防，例如，周界报警设备使用红外对射报警探测器、振动电缆、微波墙和感应电缆等产品；通道报警设备使用振动探测器、室外探测器、存在式探测器和门磁开关等电气产品；空间报警使用微波探测器、被动红外探测器、玻璃破碎探测器和双技术探测器等电气产品；展柜报警设备采用驻波探测器、存在式探测器和电压力传感器等电气产品；环境监测产品选用温度和湿度等电传感，这些传感信号通过电缆供电和传输至中心机房。上述设备在看护文物时，采用的都是电传感技术，如采用电振动探测、驻波探测和红外等技术，虽然也能够达到看护文物的目的，但由于其都为电气设备，供电线路不可避免地会发生老化、短路等问题，存在火灾隐患。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种光纤文物守护系统，在看护文物过程中避免使用电器设备，从而避免电器设备带来的线路老化、短路等问题。本专利技术的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的光纤文物守护系统，由光源、光环形器、传感器、光栅解调单元和中心处理系统组成，光源与光环形器信号连接，光环形器与光栅解调单元信号连接，光栅解调单元与中心处理系统信号连接，传感器包括基座、固定柱、悬臂梁、上光纤、下光纤、第一垫块、补偿板、第二垫块以及承载面，悬臂梁采用等强度梁，悬臂梁左端通过固定柱与基座连接，第一垫块装在悬臂梁右端顶部，上光纤纵向装在悬臂梁顶面上，下光纤纵向装在悬臂梁底面上，下光纤一端与上光纤一端信号连接，上光纤另一端与光环形器信号连接，补偿板右端装在第一垫块顶部，补偿板左端位于基座中心部位，第二垫块装在补偿板左端顶部，承载面装在第二垫块顶部。本专利技术所述的光纤文物守护系统，其中，传感器还包括弹性体，弹性体装在基座上，并位于悬臂梁右端下方。本专利技术所述的光纤文物守护系统，其中，承载面周边设置有向下延伸的保护支柱，保护支柱与基座之间根据承载面的上下移动行程设置有间隙。本专利技术所述的光纤文物守护系统，其中，悬臂梁顶面和底面上均开设有纵向凹槽，两个纵向凹槽上下对称，并且均位于悬臂梁中间部位，上光纤和下光纤分别装在两个纵向凹槽内。本专利技术所述的光纤文物守护系统，其中，弹性体采用弹簧。采用以上结构后，与现有技术相比，本专利技术光纤文物守护系统具有以下优点：本专利技术采用最新的光纤光栅传感技术，前端传感器和传输通道都采用光纤和其它无源器件，具有本质安全，看护隐蔽、无电气老化隐患、寿命长和抗干扰的优点。换句话说，本专利技术光纤文物守护系统在看护文物过程中避免使用电器设备，消除了现有电传感报警设备中线路老化、短路等所带来的电气安全隐患等问题，也避免了定期更新维护电传感报警设备时可能带来的文物损害风险。弹性体的设置起到辅助悬臂梁位置恢复的作用。保护支柱可在放置文物时避免发生过载现象，起到保护悬臂梁的作用。附图说明图1是本专利技术光纤文物守护系统的结构框图；图2是本专利技术光纤文物守护系统中传感器的主视结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术光纤文物守护系统作进一步详细说明：为叙述方便，下文中所述的“左”、“右”与图2本身的左、右方向一致。如图1和图2所示，在本具体实施方式中，本专利技术光纤文物守护系统由光源、光环形器、传感器、光栅解调单元和中心处理系统组成，光源通过光纤与光环形器信号连接，光环形器通过光纤与光栅解调单元信号连接，光栅解调单元通过导线与中心处理系统信号连接，传感器包括基座17、固定柱18、悬臂梁13、上光纤10、下光纤19、第一垫块15、补偿板14、第二垫块12以及承载面11，悬臂梁13采用等强度梁结构，所谓等强度梁是指梁的各横截面上的最大正应力都相等，并均达到材料的许用应力，悬臂梁13左端通过螺钉和三根固定柱18与基座17连接，第一垫块15通过螺钉装在悬臂梁13右端顶部，上光纤10纵向装在悬臂梁13顶面上，下光纤19纵向装在悬臂梁13底面上，这里的纵向指的是沿悬臂梁13的长度方向，下光纤19右端与上光纤10右端信号连接，下光纤19左端可以不接，也可以串接到本专利技术另一台传感器的光口上，上光纤10左端与光环形器信号连接，补偿板14右端通过螺钉装在第一垫块15顶部，补偿板14左端位于基座17中心部位，第二垫块12通过螺钉装在补偿板14左端顶部，承载面11通过螺钉装在第二垫块12顶部，承载面11用于放置文物，这里的补偿板14起到对承载面11的倾斜进行补偿的作用，换句话说，当承载面11因文物的放置而发生倾斜时，在补偿板14的补偿作用下，承载面11可始终处于水平状态。上述传感器还包括弹性体16，弹性体16装在基座17上，并位于悬臂梁13右端下方，所述弹性体16采用弹簧，弹性体16起到辅助悬臂梁13位置恢复的作用。为防止向承载面11上放置文物时发生过载现象，承载面11周边设置有向下延伸的保护支柱20，保护支柱20与基座17之间根据承载面11的上下移动行程设置有间隙，当放置合适重量的文物时，承载面11会在该间隙范围内上下浮动，而当放置的文物过重时，保护支柱20则会直接顶在基座17上，从而防止承载面11继续向下移动，起到过载保护作用。此外，将保护支柱20设置为一圈结构后，其与承载面11一起可将第二垫块12、补偿板14、第一垫块15、悬臂梁13及固定柱18给围住，起到隐蔽性。为了将上光纤10和下光纤19更好地安装在悬臂梁13上，悬臂梁13顶面和底面上均开设有纵向凹槽，两个纵向凹槽上下对称，并且均位于悬臂梁13中间部位，上光纤10和下光纤19分别装在两个纵向凹槽内，在此注意，对其进行封装之前，首先需要给上光纤10和下光纤19一定量的预应力，目的是提高检测灵敏度，然后用环氧胶进行封装固定，满足传感器量程的使用要求。上述悬臂梁13采用高弹性金属材料制成，传感结构其它配件均采用金属材料制作，精密加工，表面进行抗氧化处理。见图2，悬臂梁13是一端固定一端自由的梁，作为弹性敏感元件，它的特点是结构简单、加工方便。当被测力Q作用于悬臂梁13的自由端时，由材料力学原理可知，等强度梁的上下表面任意点应变大小均相等，与自由端受力大小成正比，封装在其顶面和底面的上光纤10和下光纤19不会发生啁啾现象。等强度弹性体应变ε表达式为： ϵ = 6 Q L 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤文物守护系统，其特征在于：由光源、光环形器、传感器、光栅解调单元和中心处理系统组成，所述光源与光环形器信号连接，所述光环形器与光栅解调单元信号连接，所述光栅解调单元与中心处理系统信号连接，所述传感器包括基座(17)、固定柱(18)、悬臂梁(13)、上光纤(10)、下光纤(19)、第一垫块(15)、补偿板(14)、第二垫块(12)以及承载面(11)，所述悬臂梁(13)采用等强度梁，所述悬臂梁(13)左端通过固定柱(18)与基座(17)连接，所述第一垫块(15)装在悬臂梁(13)右端顶部，所述上光纤(10)纵向装在悬臂梁(13)顶面上，所述下光纤(19)纵向装在悬臂梁(13)底面上，所述下光纤(19)一端与上光纤(10)一端信号连接，上光纤(10)另一端与光环形器信号连接，所述补偿板(14)右端装在第一垫块(15)顶部，所述补偿板(14)左端位于基座(17)中心部位，所述第二垫块(12)装在补偿板(14)左端顶部，所述承载面(11)装在第二垫块(12)顶部。

【技术特征摘要】
1.一种光纤文物守护系统，其特征在于：由光源、光环形器、传感器、光栅解调单元和中心处理系统组成，所述光源与光环形器信号连接，所述光环形器与光栅解调单元信号连接，所述光栅解调单元与中心处理系统信号连接，所述传感器包括基座(17)、固定柱(18)、悬臂梁(13)、上光纤(10)、下光纤(19)、第一垫块(15)、补偿板(14)、第二垫块(12)以及承载面(11)，所述悬臂梁(13)采用等强度梁，所述悬臂梁(13)左端通过固定柱(18)与基座(17)连接，所述第一垫块(15)装在悬臂梁(13)右端顶部，所述上光纤(10)纵向装在悬臂梁(13)顶面上，所述下光纤(19)纵向装在悬臂梁(13)底面上，所述下光纤(19)一端与上光纤(10)一端信号连接，上光纤(10)另一端与光环形器信号连接，所述补偿板(14)右端装在第一垫块(15)顶部，所述补偿板(14)左端...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴礼章，李磊，程跃，叶杨高，李锦华，程旭东，
申请(专利权)人：安徽中电光达通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34