CH650348A5 - Vorrichtung zur ueberwachung eines gebietes oder eines raumes. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Überwachung eines Gebietes oder eines Raumes, wobei sich eine Umzäunung oder eine Wand entlang einer gegebenen Begrenzung erstreckt.

Als Begrenzung werden üblicherweise Zäune aufgestellt, bei denen zwischen benachbarten Zaunpfählen Drähte oder Kabel gespannt sind. Solche Zäune werden beispielsweise dazu verwendet, Tiere vom Verlassen eines bestimmten Gebietes abzuhalten oder das unerlaubte Eindringen in das begrenzte Gebiet zu verhindern. In vielen Fällen ist es jedoch wünschenswert oder gar erforderlich, zusätzlich Warneinrichtungen vorzusehen, die einen Alarm auslösen; wenn mit oder ohne Erfolg versucht wird, die Begrenzung zu überschreiten.

Mit dem in der nachfolgenden Beschreibung verwendeten Begriff «Verbundträger» ist ein langgestreckter band- oder draht-ähnlicher Körper gemeint, der einen beliebigen Querschnitt aufweisen kann. Vorzugsweise wird ein solcher Querschnitt jedoch flach oder rohrförmig sein.

Die Erfindung ist durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gekennzeichnet.

Unter der im Anspruch 1 erwähnten optischen Strahlung kann Infrarotstrahlung, Ultraviolettstrahlung und sichtbares Licht verstanden werden.

Der fiberoptische Wellenleiter kann sich beispielsweise zwischen den Zaunpfählen einer Umzäunung erstrecken. Auf diese Weise ist es möglich, mittels einer Warneinrichtung einen Alarm auszulösen, wenn der optische Wellenleiter beispielsweise durch ein ausbrechendes Tier oder durch eine eindringende Person beansprucht oder beschädigt wird. Lediglich geringe Beanspruchungen, wie sie beispielsweise durch Wind verursacht werden können, sind vernachlässigbar, so dass sie nicht zu einer Alarmabgabe führen müssen.

Zum Schutz des fiberoptischen Wellenleiters kann dieser von einem Schutzmantel umgeben sein. Um unter normalen Umständen ein Berühren des optischen Wellenleiters zu vermeiden, kann dieser in einem bandförmigen Träger angeordnet sein, der entlang seinen Rändern stachelartig Widerhaken oder Zähne aufweist.

Soll die Vorrichtung für relativ lange Begrenzungen verwendet werden, dann ist es vorteilhaft, wenn als Energiequelle ein Lasergenerator verwendet wird.

Zur Erhöhung der Überwachungssicherheit, beispielsweise gegen eine Beeinflussung von aussen, kann die durch den Wellenleiter übertragene Strahlung impulscodiert sein.

Eine den fiberoptischen Wellenleiter bildende Faser kann mit einer Kunststoff-Schutzschicht umgeben sein, deren Aus-sendurchmesser vorzugsweise mindestens 2,5 mm betragen sollte.

An Hand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Verbundträger mit einem darin angeordneten fiberoptischen Wellenleiter,

Fig. 2 die Enden einer Überwachungsvorrichtung am Beispiel eines Zaunes,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen bandförmigen Verbundträger mit einem eingelegten fiberoptischen Wellenleiter und Widerhaken an den Rändern,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Verbundträger, ähnlich der Figur 3, jedoch mit Zähnen an den Rändern,

Fig. 5 einen Teilschnitt in vergrössertem Massstab nach der Schnittlinie II-II der Figur 4,

Fig. 6A und 6B zwei aufeinanderfolgende Herstellungsstufen einer weiteren Ausführungsform eines Verbundträgers im Querschnitt und

Fig. 7 eine bevorzugte Anordnung zur Verwendung der Verbundträger für eine Umzäunung.

Der in der Figur 1 im Querschnitt dargestellte bandförmige Verbundträger 1, der im nachfolgenden Text auch als Band bezeichnet wird, weist ein Trägerband 2 auf, das aus Stahl bestehen kann und vorzugsweise längs einer seiner beiden Seitenflächen mit einer Längsnut versehen ist, die etwa in der Mitte der Seitenfläche verläuft. In diese Längsnut ist eine einzige fiberoptische Faser als Wellenleiter 3 eingelegt. Das Trägerband 2 ist mit einem korrosionsfesten Material, gegebenenfalls durch Eintauchen in ein Zinkbad, beschichtet. Die dadurch gebildete Zinkschicht 4, welche auch als Abdeck-schicht bezeichnet wird, dient als Schutzmantel, von welchem auch der Wellenleiter 3 umgeben ist.

Die Anordnung der erwähnten Längsnut ist nicht unbedingt erforderlich, weil beispielsweise auch so vorgegangen werden kann, dass die Faser 3 auf das Trägerband 2 gelegt und dann die Beschichtung von Trägerband 2 und Faser 3 zur Erzielung des zusammengesetzten Bandes durchgeführt wird.

Fig. 2 zeigt zwei solche zusammengesetzten Bänder 1, wie sie bezüglich der Zusammensetzung eben beschrieben worden

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sind. Die beiden Bänder 1 erstrecken sich entlang einer Grenze, beispielsweise der Grenze eines Feldes und werden durch aufrechtstehende Zaunpfähle 5 gehalten, die in gleich-mässigen Abständen aufgestellt sind und von denen die beiderseitigen Endpfähle 5 in Fig. 2 dargestellt sind. Eine Lichtquelle 6 ist so angeordnet, dass sie Licht in das eine Ende der fiberoptischen Faser an einem Ende des unteren Bandes 1 einstrahlen kann ; benachbart dem anderen Ende des Bandes 1 ist ein Detektor 7 angeordnet, so dass sein Empfangsteil das das Ende der fiberoptischen Faser verlassende Licht aufnimmt. Der Detektor 7 ist mit einer Warnanlage 8 verbunden, beispielsweise einem Alarmgerät mit hörbarer oder sichtbarer Alarmanzeige. Dem oberen Band I des Zaunes sind in gleicher Weise eine Lichtquelle, ein Detektor und eine Warneinrichtung zugeordnet, sind jedoch der Einfachheit halber in Fig. 2 nicht dargestellt. Die nachfolgende Beschreibung soll sich nun auf das untere Band beziehen.

Der Detektor 7 besitzt einen ersten Zustand, auch als Ruhezustand zu bezeichnen, in welchem er kein Warnsignal der Warneinrichtung 8 zuleitet. Dabei ist der Detektor 7 so angeordnet, dass er durch vernachlässigbare Störungen des Bandes, etwa Bewegungen des Bandes durch Windeinfluss, nicht aus seinem Ruhezustand herausgebracht werden kann. Andererseits jedoch spricht der Detektor auf Änderungen der Intensität des die fiberoptische Faser verlassenden Lichtstrahls an, wenn diese Intensitätsänderung einen vorgegebenen Grenzwert über- bzw. unterschreitet, so dass im Falle einer beträchtlichen Deformation des Bandes 1, beispielsweise bei einer starken seitlichen Verschiebung oder einer Zusammenpressung des Bandes oder einem Durchschneiden des Bandes, die Änderung der festgestellten Lichtintensität den vorgegebenen, zulässigen Bereich überschreitet und der Detektor 7 die Warneinrichtung 8 auslöst.

Es ist darauf hinzuweisen, dass für die fiberoptische Faser 3 eine handelsübliche, einfache Qualität bevorzugt wird, und zwar nicht nur deshalb, weil diese Fasern beträchtlich billiger sind als Spezialanfertigungen hoher Qualität, sondern auch weil die einfacheren Fasern bei gegebener Stellungsänderung der Faser eine grössere Änderung in der Übertragungsintensität aufweisen, so dass sich diese handelsüblichen Fasern besonders gut für den hier beschriebenen Zweck eignen.

Gemäss Fig. 3 kann das Band an seinen beiden Längskanten mit Stacheln oder Haken 9 versehen sein, um so Tiere und Menschen davon abzuhalten, das Band zu berühren. Diese Stacheln oder Haken können auf einfache Weise durch Pressverfahren bei der Herstellung des Stahl-Trägerbandes erzeugt werden, also vor dem Überziehen mit Zink. Es ist darauf hinzuweisen, dass das Stachelband von Fig. 3 auch deshalb besonders vorteilhaft ist, weil es zum Zwecke der Lagerung und des Transports leicht und sicher auf eine Trommel aufgewickelt werden kann, wobei es weniger Platz beansprucht als ein in entsprechender Weise aufgewickelter Stacheldraht.

Anstelle einer Beschichtung mit Zink kann auch eine solche mit Kunststoff, etwa Nylon, Anwendung finden, jedoch vermindert im Fall eines Stachelbandes die Kunststoffbe-schichtung die Schärfe der Stacheln.

Das oben beschriebene Verfahren zum Herstellen des Bandes oder Streifens 1 ist nicht für alle praktischen Fälle zufriedenstellend. Anhand der Fig. 4 und 5 wird deshalb nachfolgend eine verbesserte Ausführung beschrieben.

Nach diesen Fig. 4 und 5 besteht das für die Sicherheitseinrichtung verwendete, biegsame Band 1 aus einem Trägerband 2, etwa aus Stahl; das Band kann ein galvanisiertes Band sein, das mit einem schützenden Lack auf Kunststoffbasis beschichtet ist. Das Trägerband 2 ist mit einer Längsnut 13 versehen, welche entlang der Mittellinie einer der beiden Hauptflächen 18 des Bandes verläuft. In die Nut 13 ist eine einzige fiberoptische Faser 3 handelsüblicher Qualität eingesetzt, die mit einer Schutzschicht 15 aus Kunststoff überzogen ist. Die überzogene fiberoptische Faser wird in der Nut 13 durch ein geeignetes Bindemittel 16 festgehalten, beispielsweise einem biegsamen Zweikomponentenharz. Auf die Fläche 18 des Bandes 1 ist ausserdem ein Klebstreifen 17 aufgebracht, welcher sowohl die in der Nut 13 befindliche Faser 3 und das Bindemittel als auch die der Nut benachbarten Flächenbereiche der Bandseite 18 abdeckt.

Das Band 1 ist an seinen beiden Längskanten in Abständen mit Stacheln, Haken oher Zähnen 9 versehen, was jedoch nicht zwangsläufig erforderlich ist.

Die Herstellung des Bandes 1 kann zweckmässigerweise mittels folgender Verfahrensstufen durchgeführt werden:

a) Aus einem Trägerband mit geraden Randkanten werden über die Länge verteilt Randkantenbereiche beiseitig ausgestanzt, so dass an beiden Kanten des Bandes Zähne, Haken oder Stacheln 9 entstehen;

b) nunmehr wird in das Stahlband 2 die zentrale Nut 13 eingeschnitten, beispielsweise dadurch, dass das Band zwischen zwei Walzen hindurchläuft, die mit korrespondierender Nut und Rippe versehen sind; dabei sind die beiden Verfahrensstufen a) und b) zeitlich vertauschbar;

c) in die Nut 13 wird eine Härtesubstanz eingebracht und zugleich auf die zum Einlegen in die Nut 13 bestimmte, fiberoptische Faser aufgebracht, derart, dass die Faser in das Harz eingehüllt ist. Anstelle des Zweikomponentenklebers kann auch ein Einkomponentenkleber erwendet werden, wobei dieser dann in die Nut eingebracht und/oder auf die Faser aufgebracht wird;

d) schliesslich wird die Faser in die Nut eingelegt, worauf der Kleber aushärtet und die Faser in der Nut festhält.

Die erwähnten Herstellungsstufen können fliessbandmäs-sig durchgeführt werden, wobei das Band von einer Trommel abgewickelt wird und nacheinander eine Stanzstation, eine Walzstation zur Bildung der Längsnut - wobei diese beiden Stationen in ihrer Reihenfolge vertauschbar sind - und eine Station zum Einbringen der fiberoptischen Faser durchläuft, worauf das Band auf eine Aufwickeltrommel aufgewickelt wird. Der Kleber (Einkomponentenkleber oder Zweikomponentenkleber) wird an einer oder an mehreren geeigneten Stellen aufgebracht. Um zu verhindern, dass auf der Aufwikkeitrommel übereinanderliegende Bandwindungen durch den ausgehärteten Kleber zusammenkleben, ist es notwendig, eine geeignete Massnahme zu treffen, etwa auf die Fläche 18 des Bandes den Klebstreifen 17 aufzubringen, der den Kleber und die benachbarten Flächenbereiche der Bandfläche 18 abdeckt. Damit kann dann das fertige Band auf die Aufwikkeitrommel aufgewickelt werden, auch wenn der Kleber noch nicht vollständig ausgehärtet ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Kleber in einem Heizofen auszuhärten, den das Band nach dem Einbringen der fiberoptischen Faser und vor dem Aufwickeln durchläuft.

Die Nut 13 ist zwar vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich. Der erwähnte Kleber ist dann nicht erforderlich, wenn ein Klebestreifen 17 verwendet wird, weil dieser Klebstreifen auch allein in der Lage ist, die Faser in der gewünschten Weise am Band festzuhalten.

Das Band kann in der Weise hergestellt werden, dass die fiberoptische Faser 3 durch einen Längsschlitz eingeführt wird. Gemäss Fig. 6A wird dabei die Faser 3 in den Längsschlitz 21 eines rohrförmigen Bandes 20 eingesetzt, das beispielsweise aus einem gerollten Weichstrahlstreifen besteht. Der Schlitz 21 wird dann mittels eines Pressvorgangs geschlossen, und zwar dadurch, dass das Rohrband 20 zwischen zwei Walzen 22 hindurchläuft (Fig. 6B), wobei eine Nahtschweissung erfolgen kann. Bei dieser Ausführungsform weist das Band keine Zähne oder Stacheln auf.

In einer weiteren Variante kann das Band 1 mit einer

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fiberoptischen Faser versehen sein, die vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 130 Mikron besitzt, wobei das Band zur Erhöhung seiner Festigkeit mit Kunststoff überzogen ist, wobei der Aussendurchmesser des Überzugs zumindest 0,24 cm beträgt.

Unabhängig von dem jeweiligen Aufbau .des Bandes 1 ist es möglich, einen pulsierenden Lichtstrahl in das eine Ende der fiberoptischen Faser einzuleiten, mit dem Ziel, bei gegebener Übertragungsleistung eine grössere Lichtintensität zu erhalten, womit längere Zäune durch die Vorrichtung mit einem optischem Detektor und zugehöriger Warnanlage überwacht werden können. Zur Erhöhung der Sicherheit können die Impulse kodiert sein, wobei dann der Detektor so arbeitet, dass ein Alarm ausgelöst wird, wenn der Detektor den vorge-'gebenen Code nicht feststellt.

Vorzugsweise besteht die Vorrichtung aus mehreren längs des Zaunes laufenden Bändern, wobei dann zumindest eines der benachbarte Zaunpfosten verbindenden Bänder eine fiberoptische Faser enthält und an eine Lichtquelle sowie eine Detektor-Alarm-Anlage angeschlossen ist und wobei zumindest ein weiterer Streifen, der von dem fiberoptischen Streifen äusserlich nicht unterscheidbar ist, «blind» ausgebildet ist, d.h. keine fiberoptische Faser enthält. Eine derartige Anordnung ist in Fig. 7 dargestellt, auf die nachfolgend Bezug genommen wird. Bei dieser Anordnung werden ein fiberoptisches Band 1 und ein blindes Band 1' verwendet. Die Zaunpfosten sind mit dem Bezugszeichen 5 versehen. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass die Kosten vergleichsweise niedrig sind, weil die Kosten des Blindbandes verständlicherweise beträchtlich unter denjenigen des fiberoptischen Bandes liegen.

Andererseits wird aber ein voller Schutz gewährleistet,

weil ein Eindringling, selbst wenn er weiss, dass ein Alarmsystem auf fiberoptischer Grundlage verwendet wird, es nicht wagen wird, eines der Bänder zu zerstören, weil ja gerade das zerstörte dann das mit fiberoptischer Faser sein könnte. Aus einer Abwandlungsform können auch das Blindband und/

oder das bzw. die fiberoptischen Bänder mit einem elektrischen Leiter, beispielsweise einem Kupferdraht, versehen sein, durch welchen ein Strom fliesst, der unterbrochen wird, wenn das Band von einem Eindringling durchschnitten wird. 5 Die Kosten eines derartigen Zaunes sind dann immer noch geringer als diejenigen eines Zaunes, bei dem beide Zaunbänder fiberoptische Fasern enthalten. Werden mehrere Blindbänder verwendet, kann nur eines oder nur ein Teil dieser Blindbänder mit einem elektrischen Leiter versehen werden, io während der Rest der Blindbänder keinen elektrischen Leiter aufweist. Auch ist es möglich, eines oder mehrere der Bänder (fiberoptische Bänder und/oder Blindbänder) mit einem isoliert eingebetteten, elektrischen Leitungsdraht zu versehen, der dazu dient, Hilfseinrichtungen in bestimmten Abständen 15 längs des Zaunes mit Strom zu versorgen, etwa optische Empfänger oder Übertrager.

Wenn die zu schützende Strecke sehr gross ist, beispielsweise mehrere Kilometer beträgt, dann ist es vorteilhaft, wenn die Lichtquelle ein Lasergenerator ist. Darüber hinaus ist dar-20 auf hinzuweisen, dass anstelle einer einzigen fiberoptischen Faser eine Mehrzahl solcher Fasern oder ein Faserbündel verwendet werden können.

Eine weitere Sicherheitsmassnahme besteht darin, eines oder mehrere, fiberoptische Elemente enthaltende Bänder 25 unterhalb des Zaunes einzugraben, so dass jeder Versuch, den Zaun zu untergraben, in der beschriebenen Weise zur Auslösung eines Alarms führen würde.

Fiberoptische Fasern mit Lichtquelle und Detektor gemäss vorangehender Beschreibung können auch in Wände 30 oder Mauern eingesetzt oder in einer Leitung eingebaut werden, die sich entlang der zu schützenden Grenze erstreckt. Jeder Eindringversuch durch Zerstörung oder Beschädigen eines Teils der Mauer führt dann dazu, dass die fiberoptische Faserleitung unterbrochen wird, ebenso wie jeder Versuch, 35 die Leitung durchzuschneiden, so dass auch in allen diesen Fällen ein Alarm ausgelöst wird.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Vorrichtung zur Überwachung eines Gebietes oder eines Raumes, bei der sich eine Umzäunung oder eine Wand entlang einer gegebenen Begrenzung erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass ein fiberoptischer Wellenleiter (3) entlang der Begrenzung verläuft und eine Energiequelle (6) vorgesehen ist, um von einem Ende des Wellenleiters (3) eine optische Strahlung durch den Wellenleiter zu richten und dass ein Detektor (7) vorgesehen ist, um die aus dem anderen Ende des Wellenleiters (3) austretende Strahlung abzutasten und um seinen Zustand dann zu ändern, wenn die abgetastete Strahlung von einem vorgegebenen Wert abweicht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Warneinrichtung (8) vorgesehen ist, welche bei einer Zustandsänderung des Detektors (7) betätigbar ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der fiberoptische Wellenleiter (3) von einem Schutzmantel (4) umgeben ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der fiberoptische Wellenleiter (3) einadrig ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der fiberoptische Wellenleiter (3) mehradrig ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der fiberoptische Wellenleiter (3) in einem Träger (1) angeordnet ist, der entlang seinen Rändern Widerhaken oder Zähne (9) aufweist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Träger (1) entlang der Begrenzung verläuft, der äusserlich mit dem erstgenannten Träger identisch ist, jedoch keinen fiberoptischen Wellenleiter aufweist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Umzäunung oder der Wand ein weiterer einen optischen Wellenleiter enthaltender Träger eingegraben ist, dessen Wellenleiter gleichermassen wie der erstgenannte Wellenleiter (3) mit einer weiteren Energiequelle und einem weiteren Detektor optisch verbunden ist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle (6) oder mindestens eine der beiden Energiequellen ein Lasergenerator ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lasergenerator oder die Lasergeneratoren zur Aussendung von Impulsen einer vorbestimmten Codierung bestimmt ist bzw. sind und der jeweils zugeordnete Detektor auf den Empfang solcher Codierung abgestimmt ist, um bei Ausbleiben der Codierung seinen Zustand zu ändern.