一种激光安全应用防护系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种激光安全应用防护系统及方法，包括经通讯方式相连的激光产生装置(1)和激光锁定终止装置(3)，激光产生装置(1)和激光锁定终止装置(3)之间形成有激光光路(2)；所述激光产生装置(1)，用于控制激光的输出和关闭，且输出的激光带有激光源的身份信息；所述激光锁定终止装置(3)用于监测激光状态并采用通讯方式将激光状态反馈至激光产生装置。防护方法为通过激光锁定终止装置实时监测激光输出状态，锁定激光光路，当激光光路被遮挡或偏离设定激光光路，判定为激光应用的不安全状态，激光产生装置关闭激光输出或降低激光输出功率。本发明专利技术具有能够有效提高激光应用安全性的特点。安全性的特点。安全性的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种激光安全应用防护系统及方法


[0001]本专利技术涉及激光应用安全防护领域，特别是一种激光安全应用防护系统及方法。

技术介绍

[0002]近年来，在一些公共领域，比如公园、景区等，为了营造出更加生动的环境和氛围，以及舒适和娱乐的艺术效果，激光照明应用越来越多。
[0003]激光在照明方面的应用，有其显著的特点，如高亮度、方向性好、单色性好、响应速度快、寿命长、能耗低，发散角小、投射距离远、功率密度高，发光元件体积更小，结构更加紧凑。在这些性能方面，都优于其他种类的光源(钨丝灯、荧光节能灯、LED灯)。
[0004]同时，由于激光的这些特性，在照明应用方面存在着安全隐患。容易对人眼造成伤害，容易对皮肤造成伤害，容易引燃易燃品。
[0005]目前，激光在照明应用的安全措施，常见的有三类，一是通过使用场所规避激光的安全隐患，如高速路上的激光灯对空照射；二是激光使用由激光安全员控制，如舞台激光；三是激光激发荧光粉产生白光，降低激光的能量密度。其中只有第三类是通过技术手段来提高激光使用的安全性，但是其安全控制效果还是相对较弱，因此要扩大激光在照明领域的应用范围，激光应用的安全控制技术仍需进一步提高。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于，提供一种激光安全应用防护系统及方法。本专利技术具有能够有效提高激光应用安全性的特点。
[0007]本专利技术的技术方案：一种激光安全应用防护系统，包括经通讯方式相连的激光产生装置和激光锁定终止装置，激光产生装置和激光锁定终止装置之间形成有激光光路；
[0008]所述激光产生装置，用于控制激光的输出和关闭，且输出的激光带有激光源的身份信息；
[0009]所述激光锁定终止装置用于监测激光状态并采用通讯方式将激光状态反馈至激光产生装置。
[0010]前述的一种激光安全应用防护系统中，所述激光产生装置包括激光源控制部分和激光光学部分；所述激光源控制部分包括激光源控制电路板，激光源控制电路板连接有电流源电路；所述激光源控制电路板还连接有始端通讯模块；所述激光光学部分包括激光发光体和光学调整组件。
[0011]前述的一种激光安全应用防护系统中，所述激光锁定终止装置包括控制电路板，控制电路板连接有光敏组件和终端通讯模块，光敏组件的进光侧还设有光学隔板。
[0012]一种激光安全应用防护方法，通过激光锁定终止装置实时监测激光输出状态，锁定激光光路，当激光光路被遮挡或偏离设定激光光路，判定为激光应用的不安全状态，激光产生装置关闭激光输出或者降低激光输出功率。
[0013]前述的一种激光安全应用防护方法中，激光产生装置发出带有激光源身份信息的
激光，激光锁定终止装置阻断激光产生装置所发出激光的传输，并识别激光中带有的激光源的身份信息，实时监测激光源所发出激光的有/无状态；
[0014]激光锁定终止装置通过通讯方式将监测到的激光状态发送至激光产生装置，激光产生装置根据自身发出的激光状态和激光锁定终止装置监测到的激光状态综合判断，识别激光是否偏离光路或光路被遮挡；
[0015]当激光产生装置识别到所发出的激光偏离光路或光路被障碍物遮挡，激光产生装置关闭激光输出或者降低激光输出功率。
[0016]前述的一种激光安全应用防护方法中，激光产生装置发出的激光通过PWM脉宽调制载波激光源的身份信息；所述激光锁定终止装置通过光敏元件，结合PWM脉宽解调软件算法，识别激光的身份信息。
[0017]PWM脉宽调制中，至少包括但不限于两种不同占空比类型的脉冲，分别对应二进制编码的码元“0”和“1”,亦可增加其他占空比类型的脉冲，比如“起始位”、“停止位”、“校验位”等；
[0018]所述激光锁止器通过光敏元件实时监测所述激光的状态(有/无)，并通过通讯方式告知所述激光源，所述激光源实时判断所述激光的输出状态和所述激光锁止器监测到所述激光状态的对应关系，若所述激光的输出状态为“有”，所述激光锁止器检测到的所述激光状态为“有”，判定该对应关系为“正常”；若所述激光的输出状态为“无”，所述激光锁止器检测到的所述激光状态为“无”，判定该对应关系为“正常”；其他情况判定为“异常”。当对应关系为“异常”时，所述激光源关闭激光输出。
[0019]前述的一种激光安全应用防护方法中，所述激光锁定终止装置通过光敏元件实时监测所述激光状态，通过通讯告知激光产生装置，激光产生装置实时判断激光的输出状态和所述激光锁定终止装置监测到所述激光状态的对应关系，
[0020]若激光的输出状态为“有”，所述激光锁定终止装置检测到的激光状态为“有”，判定该对应关系为“正常”；
[0021]若激光的输出状态为“无”，所述激光锁定终止装置检测到的激光状态为“无”，判定该对应关系为“正常”；
[0022]其他情况判定为“异常”；
[0023]当对应关系为“异常”时，激光产生装置关闭激光输出。
[0024]前述的一种激光安全应用防护方法中，所述通讯方式包括有线通讯和/或无线通讯。
[0025]前述的一种激光安全应用防护方法中，有线通讯方式包括RS232通讯、RS485通讯、RS422通讯、CAN通讯和/或以太网通讯；无线通讯方式包括WiFi通讯、蓝牙通讯、ZIGBEE通讯和/或2G/3G/4G/5G通讯。
[0026]与现有技术相比，本专利技术通过激光产生装置和激光锁定终止装置之间的相互配合，实时监测激光的传输状态，结合激光的输出状态，判断激光输出是否正常，正常时激光可安全输出，异常时关闭激光输出或者降低激光输出功率；从而可以消除了大功率(大于500mW)激光存在的对人眼、对皮肤以及容易引起火灾的潜在安全隐患，极大提高了激光应用的安全性。与此同时，本专利技术激光产生装置通过PWM脉宽调制光载波激光源的身份信息，激光锁定终止装置通过通讯发出的激光状态，除包括激光有/无信息外，还包括激光源的身
份信息；这样利于采用本专利技术所描述的方法开发的产品易于组网通讯，也消除了其他的非激光信号对激光锁定终止装置造成的光信号干扰。综上所述，本专利技术具有能够有效提高激光应用安全性的特点。
附图说明
[0027]图1是本专利技术实施例给出的一种激光安全应用防护方法的应用模型；
[0028]图2为激光产生装置核心组成结构示意图；
[0029]图3为激光锁定终止装置核心组成结构示意图；
[0030]图4为本专利技术防护方法的流程图；
[0031]图5为PWM脉宽调制/脉宽解调的码元定义视图。
[0032]附图中的标记为：1—激光产生装置；2—激光光路；3—激光锁定终止装置；11—激光源控制部分；111—激光源控制电路板；112—电流源电路；113—始端通讯模块；12—激光光学部分；121—激光发光体；122—光学调整组件；21—激光源输出的激光；22—输出到激光锁止器上的激光；311—光学隔板；321—控制电路板；322—光敏元件；323—终端通讯模块。
具体实施方式
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光安全应用防护系统，其特征在于：包括经通讯方式相连的激光产生装置(1)和激光锁定终止装置(3)，激光产生装置(1)和激光锁定终止装置(3)之间形成有激光光路(2)；所述激光产生装置(1)，用于控制激光的输出和关闭，且输出的激光带有激光源的身份信息；所述激光锁定终止装置(3)用于监测激光状态并采用通讯方式将激光状态反馈至激光产生装置。2.根据权利要求1所述的一种激光安全应用防护系统，其特征在于：所述激光产生装置(1)包括激光源控制部分(11)和激光光学部分(12)；所述激光源控制部分(11)包括激光源控制电路板(111)，激光源控制电路板(111)连接有电流源电路(112)；所述激光源控制电路板(111)还连接有始端通讯模块(113)；所述激光光学部分(12)包括激光发光体(121)和光学调整组件(122)。3.根据权利要求1所述的一种激光安全应用防护系统，其特征在于：所述激光锁定终止装置(3)包括控制电路板(321)，控制电路板(321)连接有光敏组件(322)和终端通讯模块(323)，光敏组件(322)的进光侧还设有光学隔板(311)。4.应用权利要求1
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3中任一项所述的一种激光安全应用防护方法，其特征在于：通过激光锁定终止装置实时监测激光输出状态，锁定激光光路，当激光光路被遮挡或偏离设定激光光路，判定为激光应用的不安全状态，激光产生装置关闭激光输出或者降低激光输出功率。5.根据权利要求4所述的一种激光安全应用防护方法，其特征在于：激光产生装置发出带有激光源身份信息的激光，激光锁定终止装置阻断激光产生装置所发出激光的传输，并识别激光中带有的激光源的...

【专利技术属性】
技术研发人员：程世友，张芳江，范俊杰，毛伟良，韩金鹏，杨兴波，
申请(专利权)人：浙江晶日科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：