專利名稱:集散式電容擾動探測安全防范裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及安防探測技術(shù),特別涉及利用電容擾動進行入侵探測的安防系統(tǒng)。
背景技術(shù):
安防探測技術(shù)隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)發(fā)生深刻的變化,出現(xiàn)了各種利 用數(shù)字信號處理和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進行探測的遠(yuǎn)程探測系統(tǒng)。現(xiàn)場終端機對各種傳感信號進行 檢測和處理,并通過適當(dāng)?shù)膫鬏斁W(wǎng)絡(luò)將處理結(jié)果傳輸給上位機,由上位機進行統(tǒng)一管理,實 現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制?,F(xiàn)有安防系統(tǒng)終端機,主要采用,紅外對管、高壓電網(wǎng)、震動傳感器等設(shè)備, 對一些定區(qū)域進行防護,其均存在某種漏洞,如紅外對管在強光下容易失靈或誤報、高壓 電網(wǎng)有很大危險性、震動傳感器無法測量非接觸式侵入。
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題,就是針對現(xiàn)有技術(shù)安防系統(tǒng)可靠性、安全性存在的問 題,提供一種利用電容擾動進行入侵探測的安全防范裝置。
本實用新型解決所述技術(shù)問題,采用的技術(shù)方案是,集散式電容擾動探測安全防范裝置 ,包括終端機、探測網(wǎng)和上位機,所述探測網(wǎng)與終端機連接,所述終端機與上位機連接;其 特征在于,所述終端機包括高頻脈沖發(fā)射器、感應(yīng)電壓檢測器;所述探測網(wǎng)由發(fā)射線和感應(yīng) 線構(gòu)成;所述高頻脈沖發(fā)射器與發(fā)射線連接,向所述發(fā)射線饋送高頻脈沖;所述感應(yīng)電壓檢 測器與感應(yīng)線連接,檢測所述感應(yīng)線上的感應(yīng)信號。
本實用新型的有益效果是,安全性高,適應(yīng)性好,可靠性高,能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的無電磁 污染的安防探測。
圖l是實施例結(jié)構(gòu)示意圖2是探測原理示意圖。
具體實施方式
本實用新型利用兩條或多條開路導(dǎo)線,在其中一條導(dǎo)線(稱為發(fā)射線)中加入高頻脈沖 電壓,其他導(dǎo)線(稱為感應(yīng)線)接入ADC (模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器),將感應(yīng)的高頻電壓信號轉(zhuǎn)換 成數(shù)字信號,再將數(shù)字信號傳入DSP處理器(或稱為數(shù)字信號處理器),在DSP中實現(xiàn)128階 數(shù)字濾波。對濾波后的數(shù)字量進行分析和算法處理,將感應(yīng)電勢的瞬時幅度變化轉(zhuǎn)化為斜率后,進行矢量運算,根據(jù)瞬時斜率的變化率,判斷是否有入侵發(fā)生。同時將實時斜率變化率 通過總線傳輸給ARM處理器(一種類型的微處理器)。ARM處理器將斜率變化率、報警、工作 狀態(tài)、實時溫度等通過CAN總線(或RS-23、 RJ-45、 RJ-11等接口)傳輸給上位機。上位機進 行組態(tài)、數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫、向下位機傳達命令等工作,監(jiān)控人員可以通過上位機進行監(jiān)控。 同時,由于系統(tǒng)可以實時將現(xiàn)場報警狀況記錄到數(shù)據(jù)庫中,又系統(tǒng)可以自動產(chǎn)生報警,所以 本系統(tǒng)可實現(xiàn)24小時無人巡守防護區(qū)。工作中ARM處理器與DSP處理器可以互相監(jiān)視對方工作 狀態(tài),有一方出現(xiàn)異常,另外一方可以使其重新啟動或者喚醒有故障的一方。
本實用新型的技術(shù)方案是,集散式電容擾動探測安全防范裝置,包括終端機、探測網(wǎng)和 上位機,所述探測網(wǎng)與終端機連接,所述終端機與上位機連接;其特征在于,所述終端機包 括高頻脈沖發(fā)射器、感應(yīng)電壓檢測器;所述探測網(wǎng)由發(fā)射線和感應(yīng)線構(gòu)成;所述高頻脈沖發(fā) 射器與發(fā)射線連接,向所述發(fā)射線饋送高頻脈沖;所述感應(yīng)電壓檢測器與感應(yīng)線連接,檢測 所述感應(yīng)線上的感應(yīng)信號;
具體的,所述發(fā)射線和所述感應(yīng)線為開路線;
進一步的,為了擴大監(jiān)控范圍和提高探測準(zhǔn)確率,可以采用多條感應(yīng)線構(gòu)成探測網(wǎng); 更進一步的,所述高頻脈沖發(fā)射器由ARM處理器和脈沖電路構(gòu)成,所述感應(yīng)電壓檢測器 由DSP處理器和采樣電路構(gòu)成;所述ARM處理器與脈沖電路連接,所述脈沖電路與發(fā)射線連接 ;所述DSP處理器與采樣電路連接,所述采樣電路與感應(yīng)線連接;所述ARM處理器與DSP處理 器及上位機相連。 實施例
如圖1所示,本例的終端機l由ARM處理器ll、脈沖電路16、 DSP處理器12和采樣電路17構(gòu) 成。脈沖電路16包括脈沖放大器和脈沖變壓器,采樣電路17包括分壓器和AD轉(zhuǎn)換器。本例中 的探測網(wǎng)由發(fā)射線20和感應(yīng)線21構(gòu)成,發(fā)射線20和感應(yīng)線21均采樣末端開路的開路線,見圖 1。 ARM處理器11產(chǎn)生的基準(zhǔn)信號由I/0端口輸出到脈沖電路16,經(jīng)過脈沖放大器放大后通過 脈沖變壓器和端口14饋入發(fā)射線20。感應(yīng)線21由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)信號,該感應(yīng)信號通過 端口15進入采樣電路17。在采樣電路中,感應(yīng)信號首先經(jīng)過分壓器分壓,然后輸入AD轉(zhuǎn)換器 進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,得到感應(yīng)信號數(shù)據(jù)并傳輸給DSP處理器12。在DSP處理器12中,對感應(yīng)信號數(shù) 據(jù)進行數(shù)字濾波和電壓波動比率判斷。如波動比率大于報警預(yù)設(shè)值,DSP處理器12通過總線 向ARM處理器11發(fā)送報警信號。ARM處理器11將報警信號通過端口13傳輸給上位機,并可以直 接控制警燈、警笛等報警裝置產(chǎn)生報警。
人或異物靠近時,感應(yīng)信號電壓波動原因分析如下如圖2所示,設(shè)導(dǎo)體g (發(fā)射線)上有一高頻電壓Eg,在其附近還有一導(dǎo)體s (感應(yīng)線) ,導(dǎo)體s與地的分布電容為Cs,導(dǎo)體g與導(dǎo)體s間的分布電容為Cgs,貝ljg在s上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓 為
L&=gg ,
當(dāng)Cs和Cgs發(fā)生變化時,Us就隨之而發(fā)生變化。異物靠近時,只要其介電常數(shù)不同于原 有介質(zhì)時,Cs和Cgs必發(fā)生變化,通常人介入時Cs和Cgs均增加,而Us也增加。本實用新型就 是通過測量Us的變化從而判斷是否有人非法侵入,如Us在一定周期中的變化率超過預(yù)設(shè)值時 ,終端機馬上發(fā)出相應(yīng)的報警信號。為了提高探測效果,并且DSP處理器具有相應(yīng)的處理能 力,可以增加感應(yīng)線的數(shù)量。
權(quán)利要求1.集散式電容擾動探測安全防范裝置,包括終端機、探測網(wǎng)和上位機,所述探測網(wǎng)與終端機連接,所述終端機與上位機連接;其特征在于,所述終端機包括高頻脈沖發(fā)射器、感應(yīng)電壓檢測器;所述探測網(wǎng)由發(fā)射線和感應(yīng)線構(gòu)成;所述高頻脈沖發(fā)射器與發(fā)射線連接,向所述發(fā)射線饋送高頻脈沖;所述感應(yīng)電壓檢測器與感應(yīng)線連接,檢測所述感應(yīng)線上的感應(yīng)信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的集散式電容擾動探測安全防范裝置,其特征 在于,所述發(fā)射線為開路線。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的集散式電容擾動探測安全防范裝置,其特征 在于,所述感應(yīng)線為開路線。
4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的集散式電容擾動探測安全防范裝置,其特征 在于,所述感應(yīng)線有n條,n為大于l的正整數(shù)。
5.根據(jù)上述任意一項權(quán)利要求所述的集散式電容擾動探測安全防范 裝置,其特征在于,所述高頻脈沖發(fā)射器由ARM處理器和脈沖電路構(gòu)成,所述感應(yīng)電壓檢測 器由DSP處理器和采樣電路構(gòu)成;所述ARM處理器與脈沖電路連接,所述脈沖電路與發(fā)射線連 接;所述DSP處理器與采樣電路連接,所述采樣電路與感應(yīng)線連接;所述ARM處理器與DSP處 理器及上位機相連。
專利摘要本實用新型涉及利用電容擾動進行入侵探測的安防系統(tǒng)。本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)安防系統(tǒng)可靠性、安全性存在的問題,公開了一種集散式電容擾動探測安全防范裝置。本實用新型的技術(shù)方案是,集散式電容擾動探測安全防范裝置,包括終端機、探測網(wǎng)和上位機,所述探測網(wǎng)與終端機連接,所述終端機與上位機連接;其特征在于,所述終端機包括高頻脈沖發(fā)射器、感應(yīng)電壓檢測器;所述探測網(wǎng)由發(fā)射線和感應(yīng)線構(gòu)成;所述高頻脈沖發(fā)射器與發(fā)射線連接,向所述發(fā)射線饋送高頻脈沖;所述感應(yīng)電壓檢測器與感應(yīng)線連接,檢測所述感應(yīng)線上的感應(yīng)信號。本實用新型用于入侵探測,具有安全性高,適應(yīng)性好,可靠性高,能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的無電磁污染的安防探測。
文檔編號G08B13/26GK201294030SQ20082030295
公開日2009年8月19日 申請日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日
發(fā)明者松 程 申請人:中國民用航空總局第二研究所