基于单光子探测实现封闭空间周界安全的方法技术

本发明专利技术在没有入侵事件发生时，将周界安全系统设定为待机状态，此时信号分析系统停止运行，仅保留单光子探测器；当入侵事件发生时，单光子探测器灵敏感知周围环境的光强变化，唤醒周界安全系统的各种传感器和信号分析系统，对入侵事件进行进一步甄别。与普通光电探测器相比，单光子探测器能够感知极微弱的光强变化，对于轻微泄露、经封闭空间内壁散射的光场同样具有较灵敏的感知能力(而光敏电阻等需要将光敏面精确对准漏光方向)，同时待机

【技术实现步骤摘要】
基于单光子探测实现封闭空间周界安全的方法


[0001]本专利技术属于光电探测和光学传感的交叉学科，具体是指一种通过单光子探测器探测封闭空间背景光泄露、为银行金库、保险箱等安全攸关场所提供周界安全防护的方法。

技术介绍

[0002]周界安全系统通过各类传感器感知识别振动、声音、温度、光照等物理量变化，对银行金库、档案室、文物室、保险柜等重要场所的异常事件进行甄别告警。目前普遍采用的周界安全系统包括光纤传感系统、声敏探测系统、红外探测系统、摄像头等，感知的物理量分别为振动(或温度)、声音、温度(或光照)、光照。在各类传感器中，光学传感器以其灵敏度高、精度高、规避难度大，在周界安全系统中运用最为广泛。
[0003]对于保险柜等封闭空间，光照条件相对固定，入侵事件(如有人使用电钻强行开启保险柜)往往伴随着光照条件的剧烈变化。因此，封闭空间的周界安全可采取漏光探测的方式，即通过光电探测器探测环境中的光照信号，出现大幅变化即发生了入侵事件。在上述方案中，光电探测器的灵敏度决定了周界安全系统的感知能力，光电探测器的能耗决定了周界安全系统的续航时间。

技术实现思路

[0004]针对上述缺陷，本专利技术要解决的技术问题是如何将单光子探测器放置于封闭空间内，单光子探测器输出信号连接继电启动电路，用于启动待机状态的周界安全系统，当封闭空间遭到入侵时，周围环境光强的微弱变化将引起单光子探测器的饱和响应，启动待机状态的周界安全系统，对入侵事件进行进一步的甄别处理。
[0005]为解决上述问题，为权衡封闭空间周界安全系统感知能力和续航时间，本专利技术提供一种基于单光子探测实现封闭空间周界安全的方法，将半导体单光子探测器的感光面与超广角透镜结合，使封闭空间内的环境光导入单光子探测器；将积分电路与单光子探测器一并置入封闭空间，封闭空间内的光照稳定，使得单光子探测器尚未达到饱和状态，周界安全系统处于低功耗待机状态，当封闭空间打开时光强变化引起单光子探测器信号饱和，继电启动周界安全系统；启动后的周界安全系统将同时唤醒多种传感器，对入侵事件进行甄别和应对。
[0006]优选的，上述单光子探测器参数设定为高探测效率、低死时间和近饱和点，使其能够精确感知光照变化并做出灵敏反应。
[0007]优选的，上述多种传感器包括但不限于摄像头、红外探测器、光纤传感器。
[0008]优选的，上述多种传感器将获取入侵事件的多物理场数据信息，通过模式识别对入侵事件进行甄别，同时启动各种应急机制。
[0009]优选的，上述方法具体包括以下步骤：
[0010]S1、将单光子探测器和低功耗积分电路一起布设于保险柜，通过参数调节使在封闭空间光照条件下接近饱和状态但未达到饱和状态；所述低功耗积分电路接收单光子探测
器的响应信号，当单光子探测器光子计数达到饱和触发周界安全系统；
[0011]S2、封闭状态下的保险柜光强恒定，此时周界安全系统处于关闭状态，仅有低功耗积分电路和单光子探测器保持运行；当保险柜处于开放状态会引起保险柜内光强变化，所述单光子探测器将捕获漏入的光子并产生饱和信号；
[0012]S3、积分电路接收饱和信号，触发周界安全系统开机，周界安全系统开机后将同时启动高能耗报警设备，对入侵事件进行进一步的甄别和应对。
[0013]优选的，只要有人开启保险柜，保险柜所有人的某台通信设备将会实时接收到保险柜内图像。
[0014]优选的，上述报警设备包括摄像头、红外探测器、光纤传感器或其它高能耗设备。
[0015]优选的，上述保险柜处于开放状态包括有人开启保险柜亦或是通过电钻或其他外部手段打通保险柜。
[0016]本专利技术提供一种如上述基于单光子探测实现封闭空间周界安全的系统，包括单光子探测器、超广角透镜、积分电路、摄像头、红外探测器、光纤传感器以及周界安全系统，将单光子探测器的感光面与超广角透镜结合，使封闭空间内的环境光能全部导入单光子探测器；将积分电路与单光子探测器一并置入封闭空间，封闭空间光照相对较弱时单光子探测器尚未达到饱和状态，周界安全系统处于低功耗待机状态，当封闭空间打开时光强变化会引起单光子探测器饱和，继电启动周界安全系统；周界安全启动的唤醒摄像头、红外探测器和光纤传感器，所述传感器将获取入侵事件的多物理场数据信息，通过模式识别对入侵事件进行甄别，同时启动各种应急机制。
[0017]本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法。
[0018]与现有技术相比，本专利技术达到了以下技术效果：
[0019]首先，本专利技术提出一种基于漏光的封闭空间周界安全方法，并且强调使用单光子探测器对漏光进行高灵敏度感知，为封闭空间周界安全提供了一种全新技术手段；
[0020]其次，本专利技术所述周界安全系统的待机
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启动策略，能够极大节约无入侵时间时周界安全系统正常运行面临的功耗难题；
[0021]最后，本专利技术还能应用于封闭储藏室漏点探查监测等领域，在封闭空间气密性检查方面亦有重要价值。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1示出了本专利技术基于单光子探测实现封闭空间周界安全的方法的一实施例示意图；
[0024]图2示出了本专利技术基于单光子探测实现封闭空间周界安全系统示意图；
[0025]图3示出了本专利技术基于单光子探测实现封闭空间周界安全的方法的另一实施例示意图。
具体实施方式
[0026]下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本专利技术，并不被配置为限定本专利技术。对于本领域技术人员来说，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术更好的理解。
[0027]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0028]如图1所示，本专利技术提供了一种基于单光子探测实现封闭空间周界安全的方法的实施例，包括：
[0029]S101、单光子探测器的方式，将半导体单光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单光子探测实现封闭空间周界安全的方法，将半导体单光子探测器的感光面与超广角透镜结合，使封闭空间内的环境光导入单光子探测器；将积分电路与单光子探测器一并置入封闭空间，封闭空间内的光照稳定，使得单光子探测器尚未达到饱和状态，周界安全系统处于低功耗待机状态，当封闭空间打开时光强变化引起单光子探测器信号饱和，继电启动周界安全系统；启动后的周界安全系统将同时唤醒多种传感器，对入侵事件进行甄别和应对。2.根据权利要求1所述的基于单光子探测实现封闭空间周界安全的方法，其特征在于，所述单光子探测器参数设定为高探测效率、低死时间和近饱和点，使其能够精确感知光照变化并做出灵敏反应。3.根据权利要求1所述的基于单光子探测实现封闭空间周界安全的方法，其特征在于，所述多种传感器包括但不限于摄像头、红外探测器、光纤传感器。4.根据权利要求3所述的基于单光子探测实现封闭空间周界安全的方法，其特征在于，所述多种传感器将获取入侵事件的多物理场数据信息，通过模式识别对入侵事件进行甄别，同时启动各种应急机制。5.根据权利要求1
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4之一所述的基于单光子探测实现封闭空间周界安全的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：S1、将单光子探测器和低功耗积分电路一起布设于保险柜，通过参数调节使在封闭空间光照条件下接近饱和状态但未达到饱和状态；所述低功耗积分电路接收单光子探测器的响应信号，当单光子探测器光子计数达到饱和触发周界安全系统；S2、封闭状态下的保险柜光强恒定，此时周界安全系统处于关闭状态，仅有低功耗积分电路和单光子探测器保持运行；当保险柜处于开放状态会引起保险柜内光强变化，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭凯，张洁，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院系统工程研究院，
类型：发明
国别省市：