專利名稱：一種基于加速度傳感器的展品監(jiān)控防盜系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種監(jiān)控防盜系統(tǒng)，尤其應(yīng)用于展覽館、博物館等公 眾場館的展品監(jiān)控與防盜。
背景技術(shù)：
目前，在展覽館、博物館等大型公眾場合，展品的防盜監(jiān)控主要基于 攝像頭。然而，當(dāng)場館參觀人數(shù)眾多或被監(jiān)控展品體積小時，攝像頭很難 有效的捕捉到不法份子的惡意破壞或偷盜行為。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種基于加速度傳感器的展品監(jiān)控防盜 器，有效防止展覽現(xiàn)場中的小展品盜竊現(xiàn)象，并且成本低，體積小，易推 廣。
一種基于加速度傳感器的展品監(jiān)控防盜系統(tǒng)，包括依次相接的加速度 傳感器、濾波器、處理器、報警信號無線發(fā)送端和報警信號無線接收端， 加速度傳感器檢測到的加速度信號經(jīng)濾波器濾波后傳送給處理器，處理器 判決加速度信號是否有效，若有效，則驅(qū)動報警信號發(fā)送端向報警信號接 收端發(fā)出報警信號，報警信號接收端收到報警信號后立即鳴響報警器。本實用新型的技術(shù)效果體現(xiàn)在本實用新型的監(jiān)控系統(tǒng)實時積分計算 展品的空間狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)被監(jiān)控展品存在空間位移時則將該震動視為外界 偷盜行為，及時發(fā)出無線報警信號通知現(xiàn)場保安。本實用新型的關(guān)鍵之處 在于通過加速度傳感器檢測到的震動信號來獲知展品狀態(tài)，可靠性高。該 系統(tǒng)不但能夠進行防盜監(jiān)控，同時也可監(jiān)視現(xiàn)場參觀人員的惡意破壞行為， 當(dāng)檢測到展品有超過正常范圍的巨烈震動時則將該震動視為惡意的人為破 壞行為并通知現(xiàn)場保安。該防盜系統(tǒng)體積小、重量輕，易安裝，制造成本 低廉，可大范圍推廣運用于人多嘈雜的展覽場館展品監(jiān)控。


圖1為本實用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2為本實用新型卡爾曼濾波器設(shè)計示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合結(jié)構(gòu)框圖和實施例，具體闡明本實用新型。
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)框圖，實施例中的加速度傳感器采用三軸加速 計SCA3000芯片，濾波器通過軟件方式實現(xiàn)，采用卡爾曼濾波器，處理器 使用C51單片機，報警信號發(fā)送和接收端采用nRF24El芯片。
由加速計、濾波器、DSP處理器、RF電路組成的加速度探測端位于 展品內(nèi)部。當(dāng)加速度傳感器輸出加速度信號時，此信號經(jīng)濾波器濾波，DSP 處理與判決之后，通過RF電路向接收端發(fā)出相應(yīng)的報警信號。接收端收到 經(jīng)由RF傳來的報警信號后，立即鳴響本地的報警器。
為減小加速度數(shù)據(jù)誤差，系統(tǒng)必須對加速計輸出信號進行濾波。本實施例采用卡爾曼濾波器處理加速計輸出信號?？柭鼱顟B(tài)估計模型如圖2 所示。其中角標(biāo)k， k+l代表時刻，(一)代表狀態(tài)更新前，(+)代表狀態(tài)
更新后，^為系統(tǒng)狀態(tài)矩陣，f為卡爾曼增益，H為測量矩陣，^為加速 度狀態(tài)矩陣，Q為系統(tǒng)白噪聲平均方差，R為系統(tǒng)測量誤差平均方差，z為
系統(tǒng)測量值，A為加速度狀態(tài)運算矩陣，T表示矩陣轉(zhuǎn)置。
由于展館人多且嘈雜，館內(nèi)空氣流通與震動會引起展品的微小震動。 為防止系統(tǒng)將正常的展品震動判為惡意的人為破壞或者偷盜行為，DSP處 理器采用了判決算法對加速度進行判決。其中在判決門限時，需將加速度 傳感器放入場館現(xiàn)場，觀測在此系統(tǒng)在正常監(jiān)控狀態(tài)時的加速度輸出值， 根據(jù)統(tǒng)計特性取正常情況下加速度傳感器最大輸出值作為判決門限。在此 后的監(jiān)控中，當(dāng)展品震動加速度小于該判決門限時，該系統(tǒng)自動視該檢測 到的信號為無效信號。當(dāng)展品震動加速度超過該值時，系統(tǒng)則不斷監(jiān)聽一 段時間內(nèi)的所有加速度數(shù)據(jù)。通過積分運算，系統(tǒng)粗略得出展品在此時間 段內(nèi)的空間位移。依據(jù)此計算結(jié)果，系統(tǒng)可判定此不法行為為惡意破壞或 為偷盜行為，從而向接收端發(fā)出相應(yīng)的報警信號。
報警信號通過RF電路傳送到位移場館保安辦公室的接收端，接收端 得到信號后立刻驅(qū)動揚聲器發(fā)出相應(yīng)的報警聲音。
以上為本實用新型的最佳實施方式，根據(jù)本實用新型公開的內(nèi)容，凡 屬利用加速計設(shè)計的空間震動防盜系統(tǒng)都屬于侵權(quán)行為。
權(quán)利要求1、一種基于加速度傳感器的展品監(jiān)控防盜系統(tǒng)，其特征在于，包括依次相接的加速度傳感器、濾波器、處理器、報警信號無線發(fā)送端和報警信號無線接收端，加速度傳感器檢測到的加速度信號經(jīng)濾波器濾波后傳送給處理器，處理器判決加速度信號是否有效，若有效，則驅(qū)動報警信號發(fā)送端向報警信號接收端發(fā)出報警信號，報警信號接收端收到報警信號后立即鳴響報警器。
專利摘要本實用新型提供了一種基于加速度傳感器的展品監(jiān)控防盜系統(tǒng)，包括依次相接的加速度傳感器、濾波器、處理器、報警信號無線發(fā)送端和報警信號無線接收端，加速度傳感器檢測到的加速度信號經(jīng)濾波器濾波后傳送給處理器，處理器判決加速度信號是否有效，若有效，則驅(qū)動報警信號發(fā)送端向報警信號接收端發(fā)出報警信號，報警信號接收端收到報警信號后立即鳴響報警器。本實用新型有效防止展覽現(xiàn)場中的小展品盜竊現(xiàn)象，成本低，體積小，易推廣。
文檔編號G08B13/02GK201369079SQ20092008411
公開日2009年12月23日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者勃 劉, 胡三慶 申請人:華中科技大學(xué)