[发明专利]无电流光开关

说明书

技术领域

本发明大体涉及一种传输开关状态的无电流光开关。该开关能够用于所有需要无电流地传输开关状态的领域。它能够用于监控进入竖井(shaft)或门，用于电信基础设施，用于气体、水、下水道以及电源，并用于保护饮用水蓄水池或布水器的竖井或门，以及民用和军用安全基础设施和安全访问系统。此外，本发明描述了一种能够可靠地检测多个开关的装置。

背景技术

目的是开发一种机械式无电流光开关，该光开关能够用于任何对重要基础设施的访问需要保护和监控的地方。除了电信竖井，这些重要结构包括必须保护以防止非法进入的气体、水和电力供应的竖井和进入门。这些竖井通常位于地下，并由竖井盖封闭。多功能开关应当安装在竖井内以监控各个竖井盖的打开状态。

此外，该开关还应该能够监控对技术性或高度安全的房间或容器的访问，并且还应当能够与浮阀组合使用以对竖井洪水或建筑水平等进行指示。

美国专利US7109873B2提到了一种能够用于检测竖井盖打开的开关。在该开关的一种实施方式中，开关中的可移动销子通过弹簧预紧，并从内部挤压闭合的竖井盖。当竖井盖被打开时，销子移动并使固定在销子上的光导体(玻璃纤维)弯曲。或者，可以使用磁铁来触发竖井盖被打开时光导体(玻璃纤维)的弯曲。为此，必须将第一磁铁固定在竖井盖上，当竖井盖被关闭时，该磁铁吸引通过弹簧预紧的第二磁铁。在打开竖井盖时，预紧被中和并触发开关。当开关被触发时，与第二磁铁连接的锥形销使玻璃纤维偏转和弯曲。

测量装置在光时域反射(OTDR)的基础上对光导体的弯曲(屈曲)进行记录。为此，OTDR测量装置连接至光导体，该OTDR测量装置每次测量都通过光导体发送光脉冲，并测量一段时间内反向散射光的强度。如果光导体中存在弯曲，则在光导体中对光的全反射进行补偿，光从光导体离开。一段时间内对反向散射光进行的测量不仅能被用于确定量级，还能够被用于确定光强度由于暂时衰减而受损的位置。由于该测量是在不同时间间隔发送光脉冲的脉冲测量，并且由于玻璃纤维需要花费一定时间恢复至初始位置，无法在两个光脉冲之间检查开关的开关状态。如果开关只被触发很短的时间，则无法可靠地检测到该触发。

发明内容

本发明的目的是开发出一种无电流光开关，该开关能够可靠地检测触发而不管各次触发的时距。该目的通过权利要求1中公开的开关实现。

本发明特别涉及一种开关，该开关利用光导体，例如用作传输介质的玻璃纤维来纯机械式地且不带任何电流地传输开关状态。术语“开关”也可以理解为开关装置和多功能开关。有利地，系统利用导光且对弯曲敏感的光导体的特性，特别是这样的事实：当该光导体弯曲或屈曲时，光在屈曲点或弯曲点离开。

根据本发明的可查询的开关装置包括壳体，设置在该壳体中的光导体，以及设置在壳体内的用于所述光导体的偏转装置。开关装置还包括触发装置，该触发装置触发所述开关装置的开关操作，并至少临时地驱动所述偏转装置。该偏转装置配置为当偏转装置被驱动时使得光导体以限定方式偏转，从而使光导体的弯曲半径以限定方式改变。可查询的开关装置还包括用于所述偏转装置的重置机构，该重置机构包括延迟元件，所述延迟元件在触发装置重置之后，以限定的延迟将偏转装置返回 至偏转装置的初始位置。

根据本发明的优选实施方式，开关内的光导体沿着设置在可移动滑块上的挂钩(catch)被引导。当触发机构被启动时，挂钩使光导体从其空闲状态位置偏转，从而导体的合成弯曲引起光导体的导光性和反射能力暂时衰减。该衰减被测量装置记录，相应的信息被发送至地理参考式评估程序，该地理参考式评估程序确定相关开关的准确位置。一般而言，根据本发明的开关可以在所有环境中使用以传输开关状态。由于根据本发明的开关不会产生摩擦热或火花，建议将其用于高度易爆或高度易燃，或高度腐蚀的环境。由于根据本发明的开关不用电流就可以运行，它最适合于在电流供应有问题的地方使用。此外，由于不使用磁铁，因此该开关对磁场不敏感。此外还省略了昂贵的TK模块(TK modules)，例如GPS或GPRS，TK模块易受干扰影响，并可以使用干扰装置(例如，频率干扰器)对其进行破坏。

触发机构的重置优选经由延迟元件发生，该延迟元件确保所述触发被测量装置记录。该延迟元件具有两个重要优点：1)它允许只使用一个测量装置就能依次记录多个星形纤维束(由此，纤维束指定光导体，以及可操作地连接至该光导体的开关)；2)由于该延迟元件，能够可靠地记录短暂的开关序列。