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)絡傳輸技術(shù)進行探測的遠程探測系統(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?shù)膫鬏斁W(wǎng)絡將處理結(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。現(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、感應電壓檢測器；所述探測網(wǎng)由發(fā)射線和感應 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；所述感應電壓檢 測器與感應線連接，檢測所述感應線上的感應信號。
本實用新型的有益效果是，安全性高，適應性好，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線，在其中一條導線(稱為發(fā)射線)中加入高頻脈沖 電壓，其他導線(稱為感應線)接入ADC (模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)，將感應的高頻電壓信號轉(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、感應電壓檢測器；所述探測網(wǎng)由發(fā)射線和感應線構(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；所述感應電壓檢測器與感應線連接，檢測 所述感應線上的感應信號；
具體的，所述發(fā)射線和所述感應線為開路線；
進一步的，為了擴大監(jiān)控范圍和提高探測準確率，可以采用多條感應線構(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和感應線21構(gòu)成，發(fā)射線20和感應線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。感應線21由于電磁感應產(chǎn)生感應信號，該感應信號通過 端口15進入采樣電路17。在采樣電路中，感應信號首先經(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，感應信號電壓波動原因分析如下如圖2所示，設(shè)導體g (發(fā)射線)上有一高頻電壓Eg，在其附近還有一導體s (感應線) ，導體s與地的分布電容為Cs，導體g與導體s間的分布電容為Cgs，貝ljg在s上產(chǎn)生的感應電壓 為
L&=gg ，
當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設(shè)值時 ，終端機馬上發(fā)出相應的報警信號。為了提高探測效果，并且DSP處理器具有相應的處理能 力，可以增加感應線的數(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、感應電壓檢測器；所述探測網(wǎng)由發(fā)射線和感應線構(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；所述感應電壓檢測器與感應線連接，檢測所述感應線上的感應信號。
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、感應電壓檢測器；所述探測網(wǎng)由發(fā)射線和感應線構(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；所述感應電壓檢測器與感應線連接，檢測所述感應線上的感應信號。本實用新型用于入侵探測，具有安全性高，適應性好，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