本發(fā)明涉及入侵報(bào)警領(lǐng)域，具體涉及一種監(jiān)控方法、裝置及入侵報(bào)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，電動(dòng)自行車在居民樓、商業(yè)樓等場(chǎng)所的電梯使用中存在安全隱患。電動(dòng)自行車或電池發(fā)生短路或過充時(shí)，可能會(huì)引起火災(zāi)等安全事故。現(xiàn)在有很多視覺識(shí)別技術(shù)在電梯轎廂內(nèi)識(shí)別電動(dòng)自行車，以此阻止電動(dòng)自行車進(jìn)入電梯，但是由于電梯的乘客攜帶的物品多樣，加上乘客眾多視覺識(shí)別被遮擋等因素，視覺識(shí)別阻止電動(dòng)自行車入轎廂的方式存在弊端，常常出現(xiàn)誤判或漏判，且視覺識(shí)別無法解決乘客將拆卸的電動(dòng)自行車代入電梯上樓，而電動(dòng)自行車存在火災(zāi)危險(xiǎn)的部分就是其電池。因此，開發(fā)一種新的監(jiān)控方法、裝置及入侵報(bào)警系統(tǒng)，能夠有效識(shí)別并阻止電動(dòng)自行車或被拆卸的電池進(jìn)入電梯的技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，且還需兼顧精確度和生產(chǎn)成本以及適用更多場(chǎng)景的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，本發(fā)明提供一種監(jiān)控方法、裝置及入侵報(bào)警系統(tǒng)，信號(hào)接收裝置配合信號(hào)發(fā)射裝置實(shí)時(shí)獲取rssi值，rssi值較為精準(zhǔn)的判斷出信號(hào)發(fā)射裝置和信號(hào)接收裝置的位置距離，當(dāng)控制器識(shí)別無線信號(hào)的rssi值超過相應(yīng)的設(shè)定閾值時(shí)，控制器開始運(yùn)行空間三角定位算法，控制器通過空間三角定位算法獲取獲取信號(hào)發(fā)射裝置的坐標(biāo)，再結(jié)合監(jiān)控區(qū)域的尺寸和布局，可以既精準(zhǔn)又快速的判斷出入侵模板是否處于監(jiān)控區(qū)域內(nèi)。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種入侵報(bào)警系統(tǒng)，包括控制器、信號(hào)發(fā)射裝置和三個(gè)及以上的信號(hào)接收裝置，信號(hào)發(fā)射裝置安裝在被監(jiān)控入侵目標(biāo)上，三個(gè)及以上的信號(hào)接收裝置安裝于監(jiān)控區(qū)域的預(yù)設(shè)位置上，以形成一個(gè)三角形或三維空間中的三角錐形，控制器和信號(hào)接收裝置連接，信號(hào)發(fā)射裝置向外部實(shí)時(shí)發(fā)送無線信號(hào)，信號(hào)接收裝置接收信號(hào)并控制器實(shí)時(shí)傳輸無線信號(hào)，當(dāng)控制器識(shí)別無線信號(hào)的rssi值超過相應(yīng)的設(shè)定閾值時(shí)，控制器開始運(yùn)行空間三角定位算法，根據(jù)已知的三個(gè)及以上的信號(hào)接收裝置的坐標(biāo)，獲取信號(hào)發(fā)射裝置的坐標(biāo)，和結(jié)合監(jiān)控區(qū)域的尺寸和布局，判斷入侵目標(biāo)是否處于監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，當(dāng)入侵目標(biāo)處于監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，控制器生成報(bào)警信息，報(bào)警信息包括位置和時(shí)間信息；

3、所述rssi的閾值根據(jù)信號(hào)接收裝置到監(jiān)控區(qū)域的最短距離以及距離公式來進(jìn)行設(shè)置，距離公式為：

4、；

5、其中，d是信號(hào)接收裝置和信號(hào)發(fā)射裝置的距離；rssi0是在信號(hào)接收裝置距離信號(hào)發(fā)射裝置1米處的rssi參考值；rssi是信號(hào)接收裝置當(dāng)前接收到的rssi值；n是環(huán)境衰減因子。

6、進(jìn)一步地，被監(jiān)控入侵目標(biāo)為電動(dòng)自行車或其電池，信號(hào)發(fā)射裝置采用nrf52系列的藍(lán)牙模塊，信號(hào)接收裝置采用cc2640r2f的藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)模塊，信號(hào)發(fā)射裝置安裝于電動(dòng)自行車電池外殼內(nèi)部，信號(hào)接收裝置位于轎廂的不同的多個(gè)面的轎壁上。

7、進(jìn)一步地，本技術(shù)的控制器還與電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行連接，電梯運(yùn)行系統(tǒng)在一層或負(fù)一層的井道內(nèi)連接有一個(gè)行程控制器，當(dāng)電梯轎廂觸碰到樓層的行程開關(guān)時(shí)，表示電梯已到達(dá)該樓層，當(dāng)電梯到達(dá)該樓層時(shí)，向電梯系統(tǒng)發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)并將信號(hào)傳輸給控制器，控制器將啟動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給信號(hào)接收裝置，信號(hào)接收裝置啟動(dòng)以接收信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)出的信號(hào)。

8、進(jìn)一步地，信號(hào)發(fā)射裝置具體采用nrf52840，包括兩個(gè)晶振電路，其中第一晶振電路包括晶振x1、c1和c2，電容c1一端連接nrf52840的xl1接口，電容c2一端連接nrf52840的xl2接口，電容c1和c2另一端均接地，晶振x1連接在電容c1一端和電容c2一端之間；第二晶振電路包括晶振x2、電容c3和c4，電容c3一端連接nrf52840的xc2接口，電容c4一端連接nrf52840的xc1接口，電容c3和c4另一端均接地，晶振x2連接在電容c3一端和電容c4一端之間，兩個(gè)晶振電路分為生成高速時(shí)鐘和低速時(shí)鐘。

9、本發(fā)明還提供一種監(jiān)控方法，應(yīng)用于入侵報(bào)警系統(tǒng)的控制器，包括如下步驟：

10、s1：當(dāng)控制器識(shí)別信號(hào)接收裝置接收到的rssi值超過相應(yīng)的設(shè)定閾值時(shí)，控制器開始運(yùn)行空間三角定位算法；

11、s2：將三個(gè)信號(hào)接收裝置分別記為a、b以及c，獲取已知的三個(gè)及以上的信號(hào)接收裝置的位置坐標(biāo)，位置坐標(biāo)分別表示為（,?）、（,）以及（,?），信號(hào)發(fā)射裝置的位置坐標(biāo)假設(shè)為（x,y），a、b以及c分別測(cè)量來自信號(hào)發(fā)射裝置的rssi值，將三個(gè)rssi值根據(jù)距離公式進(jìn)行計(jì)算并轉(zhuǎn)換為距離、、，所述距離公式為：

12、

13、其中，d是信號(hào)接收裝置和信號(hào)發(fā)射裝置的距離；rssi0是在信號(hào)接收裝置距離信號(hào)發(fā)射裝置1米處的rssi參考值；rssi是信號(hào)接收裝置當(dāng)前接收到的rssi值；n是環(huán)境衰減因子。

14、s3：列如下方程組并通過牛頓迭代法解方程組，以獲取信號(hào)發(fā)射裝置的位置坐標(biāo)（x,y）：

15、??；

16、??；

17、?=?；

18、s4：控制器根據(jù)計(jì)算得到的信號(hào)發(fā)射裝置的位置坐標(biāo)（x,y），結(jié)合轎廂的監(jiān)控區(qū)域邊界坐標(biāo)點(diǎn)，判斷信號(hào)發(fā)射裝置是否處于轎廂的監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，判斷信號(hào)發(fā)射裝置處于轎廂的監(jiān)控區(qū)域內(nèi)時(shí)，控制器生成報(bào)警信息，報(bào)警信息包括位置和時(shí)間信息。

19、進(jìn)一步地，所述步驟s3中，解方程組的步驟如下：

20、s31：將方程組寫為函數(shù)形式：

21、；

22、；

23、；

24、列出牛頓迭代法的迭代公式：，其中，是雅可比矩陣（jacobian?matrix），?是函數(shù)向量；

25、列出雅可比矩陣：

26、?[??]

27、[??]

28、[??]

29、函數(shù)向量?f?由各個(gè)函數(shù)值組成：

30、；

31、；

32、；

33、計(jì)算偏導(dǎo)數(shù)：；

34、；

35、；

36、；

37、；

38、；

39、s32:?選擇一個(gè)初始猜測(cè)點(diǎn)?，代入步驟s31列出的雅可比矩陣和函數(shù)向量f公式中，計(jì)算雅可比矩陣?和函數(shù)向量?；

40、s33：基于步驟s32，解線性方程組?，得到=?[,?]；

41、s34：更新迭代點(diǎn)：?=??；

42、s35：重復(fù)步驟?s32-s34，直到滿足收斂條件?，其中??是任意一個(gè)正數(shù)。

43、進(jìn)一步地，還包括步驟s5：控制器和樓宇的物業(yè)的集中監(jiān)控中心進(jìn)行連接，當(dāng)控制器確認(rèn)入侵目標(biāo)出現(xiàn)在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，控制器生成報(bào)警信息，報(bào)警信息包括位置和時(shí)間信息，控制器將位置和時(shí)間信息及時(shí)發(fā)送給集中監(jiān)控中心。

44、進(jìn)一步地，還包括步驟s6：控制器還與電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行連接，電梯控制系統(tǒng)和至少一個(gè)聲音報(bào)警器連接，聲音報(bào)警器設(shè)置于一層或負(fù)一層的井道內(nèi)，當(dāng)控制器確認(rèn)入侵目標(biāo)出現(xiàn)在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，向電梯控制系統(tǒng)發(fā)送入侵信號(hào)，電梯的運(yùn)行系統(tǒng)控制電梯不啟動(dòng)，電梯控制系統(tǒng)使電梯停止進(jìn)行向上或向下的運(yùn)行，聲音報(bào)警器并進(jìn)行報(bào)警，以提醒入侵目標(biāo)遠(yuǎn)離監(jiān)控區(qū)域，直到控制器確認(rèn)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)沒有入侵目標(biāo)，才繼續(xù)正常運(yùn)行。

45、本發(fā)明還提供一種監(jiān)控裝置，應(yīng)用于入侵報(bào)警系統(tǒng)的控制器，裝置包括：

46、激光雷達(dá)，激光雷達(dá)和控制器連接，用于掃描監(jiān)控區(qū)域周邊立體區(qū)域，控制器對(duì)獲取的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行裁剪與拼接，得到周邊立體區(qū)域的邊界坐標(biāo)；

47、第一計(jì)算模塊，用于將多個(gè)信號(hào)接收裝置和監(jiān)控區(qū)域邊界的最短距離代入距離公式，獲得相應(yīng)的信號(hào)接收裝置的rssi值的閾值；

48、第一判斷模塊，用于判斷當(dāng)前多個(gè)信號(hào)接收裝置接收到的rssi值是否大于設(shè)定的相應(yīng)閾值，任意一個(gè)信號(hào)接收裝置的rssi值大于設(shè)定的閾值，即開始運(yùn)行空間三角定位算法；

49、第二計(jì)算模塊，用于通過空間三角定位計(jì)算，根據(jù)多個(gè)信號(hào)接收裝置的位置坐標(biāo)，計(jì)算出信號(hào)發(fā)射裝置的位置坐標(biāo)；

50、第二判斷模塊，用于根據(jù)提前預(yù)設(shè)的監(jiān)控區(qū)域的邊界坐標(biāo)值，判斷信號(hào)發(fā)射裝置的位置坐標(biāo)是否落入在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)；

51、生成模塊，確認(rèn)信號(hào)發(fā)射裝置的位置坐標(biāo)落入在監(jiān)控區(qū)域時(shí)，生成報(bào)警信息，包括將發(fā)射裝置的位置和時(shí)間信息。

52、本技術(shù)提供的一種監(jiān)控方法、裝置及電瓶車入侵報(bào)警系統(tǒng)，基于rssi值和三角空間算法，可以精準(zhǔn)識(shí)別出監(jiān)控區(qū)域是否有入侵目標(biāo)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，算法不復(fù)雜，可以快速計(jì)算出信號(hào)發(fā)射裝置的位置坐標(biāo)，結(jié)合預(yù)設(shè)的轎廂的監(jiān)控區(qū)域立體邊界坐標(biāo)數(shù)據(jù)，可以快速判斷出入侵目標(biāo)是否在轎廂內(nèi)，判斷方法精準(zhǔn)且快速，不局限于只能判斷地面監(jiān)測(cè)，可適用于各種復(fù)雜環(huán)境的入侵檢測(cè)，地面坐標(biāo)一般局限于平面坐標(biāo)，且設(shè)置三個(gè)及以上信號(hào)接收裝置可以實(shí)現(xiàn)多方位對(duì)入侵目標(biāo)的監(jiān)控；將信號(hào)接收裝置和信號(hào)發(fā)射裝置替代傳統(tǒng)的通過圖像或視覺識(shí)別檢測(cè)電梯內(nèi)是否存在入侵目標(biāo)的方法，精準(zhǔn)性更高且對(duì)于故意隱藏入侵目標(biāo)的人群依然適用，不會(huì)出現(xiàn)誤判情況，特別適合應(yīng)用于一些通過視覺系統(tǒng)不容易識(shí)別的場(chǎng)合，或存在隱藏入侵的情況下，增加入侵報(bào)警系統(tǒng)的安全性和可靠性；控制器在rssi值達(dá)到閾值后再啟動(dòng)算法，可以避免控制器一直處于復(fù)雜運(yùn)算中，降低能耗且提高能源利用效率。