專利名稱：自適應(yīng)紅外激光入侵探測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安全防范用入侵探測(cè)裝置，尤其是采用自適應(yīng)控制的紅外激光入侵探測(cè)器。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)公共安全也受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注，智能化安防技術(shù)的發(fā)展已取得了舉世矚目的成就，隨著企業(yè)和住宅小區(qū)需求的凸現(xiàn)，數(shù)字化智能安防當(dāng)前面臨新的發(fā)展契機(jī)，由于數(shù)字化智能安防行業(yè)的特殊性，國家對(duì)智能安防產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一直都給于政策上的鼓勵(lì)。近年來，為了解決企業(yè)和住宅小區(qū)的安全防范問題，建設(shè)部、 公安部兩部先后簽署下達(dá)了多種相關(guān)文件，以強(qiáng)化企業(yè)和住宅小區(qū)的智能化安全防范設(shè)施。在區(qū)域安全防范領(lǐng)域，主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器(即由發(fā)射端和接收端組成的紅外對(duì)射報(bào)警裝置)已得到推廣應(yīng)用，由于普通紅外光束存在穿透能力較低、發(fā)射功耗偏高等固有缺陷，造成現(xiàn)有產(chǎn)品大多存在探測(cè)距離短、誤報(bào)率高、能耗偏高、壽命較短、性能不穩(wěn)定等諸多缺陷，很大程度上限制了該類產(chǎn)品的進(jìn)一步普及?？紤]到激光是一種受激輻射產(chǎn)生的高亮度定向能束，較自發(fā)輻射產(chǎn)生的普通光束具有方向性好、單色性好、強(qiáng)相干性、穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、發(fā)散角小、能量密度大、穿透力強(qiáng)(基本不受雨、霧、雪、沙塵等影響)、抗干擾性好(基本不受陽光、燈光、雷電、電磁波等干擾)、能耗低、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、工作壽命長、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)；故為克服現(xiàn)有普通紅外入侵探測(cè)器的諸多缺陷，采用紅外激光作為發(fā)射光源是一種較理想的解決方案。目前，紅外激光入侵探測(cè)器尚處于推廣試用階段，產(chǎn)品性能上相對(duì)普通紅外探測(cè)器并無明顯優(yōu)勢(shì)，在安裝、使用和維護(hù)方面普遍存在如下問題1)相鄰激光發(fā)射器發(fā)出的光束經(jīng)常會(huì)相互干擾，造成不必要的誤報(bào)現(xiàn)象；2)激光發(fā)射器的發(fā)射角調(diào)節(jié)裝置抗振性差，造成激光光束偏移而發(fā)生誤報(bào)；3)由于紅外激光光束不可見，現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試時(shí)，激光發(fā)射器和接收器對(duì)準(zhǔn)困難；4)探測(cè)器抗電壓波動(dòng)、溫度變化、雨霧天氣、陽光直射、窗口積灰的能力差，易發(fā)生漏報(bào)或誤報(bào)，且半導(dǎo)體激光發(fā)射管壽命較短，很難滿足國家相關(guān)強(qiáng)制性檢測(cè)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為彌補(bǔ)現(xiàn)有紅外激光入侵探測(cè)器的諸多不足，本發(fā)明提供一種自適應(yīng)紅外激光入侵探測(cè)器，能通過外罩/立柱/支承架式機(jī)械結(jié)構(gòu)、高可靠性數(shù)字電路結(jié)構(gòu)、發(fā)射功率自動(dòng)調(diào)節(jié)和防干擾智能識(shí)別算法等手段，顯著降低入侵探測(cè)器的誤報(bào)率和漏報(bào)率。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是主要由發(fā)射端和接收端兩部分構(gòu)成，由發(fā)射端發(fā)出數(shù)束紅外激光，在接收端之間形成警戒線，當(dāng)有人體通過警戒線、光束被遮擋時(shí)，接收端的接收信號(hào)發(fā)生改變，經(jīng)防干擾智能識(shí)別算法處理后，通過無線或有線通訊方式對(duì)外發(fā)出報(bào)警信號(hào)；如遇惡劣天氣、強(qiáng)光直射、窗口積灰等干擾工況，接收端的接收信號(hào)發(fā)生信噪比減弱、影響正常識(shí)別時(shí)，接收端通過無線通訊方式向發(fā)射端發(fā)出指令，對(duì)激光發(fā)射功率進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。發(fā)射端主要由頂蓋、外殼、底座、玻璃窗、立柱、支承架、調(diào)整架、激光發(fā)射器、發(fā)射電路板、防水電纜接頭等部件組成，外殼為薄壁管材結(jié)構(gòu)，玻璃窗通過密封圈及螺栓安裝在外殼管壁的開口處，外殼上端口與頂蓋通過密封圈及螺栓連接，外殼下端口與底座通過密封圈及螺栓連接，立柱與底座通過螺紋連接，支承架通過螺栓安裝在立柱上，調(diào)整架通過螺栓安裝在支承架上，激光發(fā)射器通過螺栓安裝在調(diào)整架上，通過調(diào)整架可調(diào)節(jié)激光發(fā)射器的出光角，調(diào)節(jié)支承架的安裝高度使激光發(fā)射器的出光口對(duì)準(zhǔn)玻璃窗，發(fā)射電路板通過螺栓安裝在支承架側(cè)面，防水電纜接頭安裝在底座端面的開口處，供電電纜通過防水電纜接頭與發(fā)射電路板連通；接收端主要由頂蓋、外殼、玻璃窗、底座、立柱、支承架、光電傳感器、接收電路板、防水電纜接頭等部件組成，光電傳感器通過螺栓安裝在支承架上，調(diào)節(jié)支承架的安裝高度使光電傳感器的進(jìn)光口對(duì)準(zhǔn)玻璃窗，接收電路板通過螺栓安裝在支承架側(cè)面，供電及信號(hào)電纜通過防水電纜接頭與接收電路板連通，其余裝配結(jié)構(gòu)與發(fā)射端相同。本發(fā)明的有益效果是能通過外罩/立柱/支承架式機(jī)械結(jié)構(gòu)、高可靠性數(shù)字電路結(jié)構(gòu)、發(fā)射功率自動(dòng)調(diào)節(jié)和防干擾智能識(shí)別算法等手段，顯著降低入侵探測(cè)器的誤報(bào)率和漏報(bào)率，改善現(xiàn)有紅外激光入侵探測(cè)器的諸多不足。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明中發(fā)射端/接收端的外觀結(jié)構(gòu)。圖2是本發(fā)明中發(fā)射端的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)。圖3是本發(fā)明中接收端的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)。圖4是本發(fā)明中發(fā)射端的電路結(jié)構(gòu)。圖5是本發(fā)明中接收端的電路結(jié)構(gòu)。圖6是本發(fā)明中發(fā)射端的控制流程。圖7是本發(fā)明中接收端的控制流程。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。在圖1、2和3所示實(shí)施例中，本發(fā)明中發(fā)射端主要由頂蓋(1)、外殼O)、底座(3)、 玻璃窗、立柱(5)、支承架(6)、調(diào)整架(7)、激光發(fā)射器(8)、發(fā)射電路板(9)、防水電纜接頭(10)等部件組成，外殼為薄壁管材結(jié)構(gòu)，玻璃窗通過密封圈及螺栓安裝在外殼管壁的開口處，外殼上端口與頂蓋通過密封圈及螺栓連接，外殼下端口與底座通過密封圈及螺栓連接，立柱與底座通過螺紋連接，支承架通過螺栓安裝在立柱上，調(diào)整架通過螺栓安裝在支承架上，激光發(fā)射器通過螺栓安裝在調(diào)整架上，通過調(diào)整架可調(diào)節(jié)激光發(fā)射器的出光角，調(diào)節(jié)支承架的安裝高度使激光發(fā)射器的出光口對(duì)準(zhǔn)玻璃窗，發(fā)射電路板通過螺栓安裝在支承架側(cè)面，防水電纜接頭安裝在底座端面的開口處，供電電纜通過防水電纜接頭與發(fā)射電路板連通；接收端主要由頂蓋、外殼、玻璃窗、底座、立柱、支承架、光電傳感器(1 、接收電路板(13)、防水電纜接頭等部件組成，光電傳感器通過螺栓安裝在支承架上，調(diào)節(jié)支承架的安裝高度使光電傳感器的進(jìn)光口對(duì)準(zhǔn)玻璃窗，接收電路板通過螺栓安裝在支承架側(cè)面，供電及信號(hào)電纜通過防水電纜接頭與接收電路板連通，其余裝配結(jié)構(gòu)與發(fā)射端相同。在圖4所示實(shí)施例中，本發(fā)明中發(fā)射端的電路結(jié)構(gòu)主要由電源電路、微處理器、驅(qū)動(dòng)電路、無線接收電路、防拆保護(hù)電路、激光發(fā)射器1和2等部分構(gòu)成，其原理是微處理器按預(yù)設(shè)的頻率和占空比輸出脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)，并按無線接收電路收到的控制指令(來自接收端)，通過驅(qū)動(dòng)電路對(duì)PWM信號(hào)進(jìn)行功率放大，驅(qū)動(dòng)兩路激光發(fā)射器工作，從而將電信號(hào)轉(zhuǎn)為光信號(hào)對(duì)外輸出；電源電路對(duì)輸入電源進(jìn)行降壓、穩(wěn)壓和濾波處理，為系統(tǒng)提供符合要求的直流電源；防拆保護(hù)電路用于傳感發(fā)射端遭受的破壞或拆卸行為，并通過微處理器將觸發(fā)信號(hào)加載至PWM信號(hào)輸出。在圖5所示實(shí)施例中，本發(fā)明中接收端的電路結(jié)構(gòu)主要由電源電路、信號(hào)調(diào)理電路、微處理器、驅(qū)動(dòng)電路、無線發(fā)射電路、信號(hào)輸出電路、防拆保護(hù)電路、光電傳感器1和2等部分構(gòu)成，其原理是兩路光電傳感器分別將來自發(fā)射端的光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行放大和濾波后輸入微處理器，微處理器根據(jù)發(fā)射功率自動(dòng)調(diào)節(jié)和防干擾智能識(shí)別算法進(jìn)行信號(hào)處理后輸出報(bào)警信號(hào)，報(bào)警信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行功率放大，再通過信號(hào)輸出電路(包括繼電器和數(shù)據(jù)總線)和無線發(fā)射電路對(duì)外輸出；電源電路對(duì)輸入電源進(jìn)行降壓、穩(wěn)壓和濾波處理，為系統(tǒng)提供符合要求的直流電源；防拆保護(hù)電路用于傳感接收端遭受的破壞或拆卸行為，并通過微處理器將觸發(fā)信號(hào)加載至報(bào)警信號(hào)輸出。在圖6所示實(shí)施例中，本發(fā)明中發(fā)射端的控制流程是系統(tǒng)開始工作后，首先初始化配置參數(shù)(包括系統(tǒng)時(shí)鐘、單片機(jī)I/O 口定義等)，然后由PWM發(fā)生器產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)激光發(fā)射器的PWM信號(hào)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)顯示報(bào)警和兩路激光發(fā)射器工作狀況的發(fā)光二極管；隨后開始讀取撥碼開關(guān)信息，系統(tǒng)根據(jù)信息進(jìn)入不同的操作狀態(tài)(包括系統(tǒng)調(diào)試狀態(tài)、正常工作狀態(tài)、PWM滿占空比輸出調(diào)試狀態(tài))；最后系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)，每隔一段時(shí)間發(fā)送一組信號(hào)。在圖7所示實(shí)施例中，本發(fā)明中接收端的控制流程是系統(tǒng)開始工作后，首先初始化配置參數(shù)(包括系統(tǒng)時(shí)鐘、單片機(jī)I/O 口定義等)，然后系統(tǒng)開始配置經(jīng)信號(hào)調(diào)理后的輸入信號(hào)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)顯示報(bào)警和兩路激光發(fā)射器工作狀況的發(fā)光二極管；隨后開始讀取撥碼開關(guān)信息，系統(tǒng)根據(jù)信息進(jìn)入不同的操作狀態(tài)(包括調(diào)試狀態(tài)和正常工作狀態(tài))；最后系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)，記錄預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)接收到的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，與標(biāo)準(zhǔn)個(gè)數(shù)進(jìn)行比較，如接收到的數(shù)據(jù)量明顯減少，則驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路報(bào)警，反之則不報(bào)警。
權(quán)利要求
1.一種自適應(yīng)紅外激光入侵探測(cè)器，主要由發(fā)射端和接收端兩部分構(gòu)成，由發(fā)射端發(fā)出數(shù)束紅外激光，在接收端之間形成警戒線，當(dāng)有人體通過警戒線、光束被遮擋時(shí)，接收端的接收信號(hào)發(fā)生改變，經(jīng)防干擾智能識(shí)別算法處理后，通過無線或有線通訊方式對(duì)外發(fā)出報(bào)警信號(hào)；如遇惡劣天氣、強(qiáng)光直射、窗口積灰干擾工況，接收端的接收信號(hào)發(fā)生信噪比減弱、影響正常識(shí)別時(shí)，接收端通過無線通訊方式向發(fā)射端發(fā)出指令，對(duì)激光發(fā)射功率進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)紅外激光入侵探測(cè)器，所述發(fā)射端主要由頂蓋、外殼、 底座、玻璃窗、立柱、支承架、調(diào)整架、激光發(fā)射器、發(fā)射電路板、防水電纜接頭組成，外殼為薄壁管材結(jié)構(gòu)，玻璃窗通過密封圈及螺栓安裝在外殼管壁的開口處，外殼上端口與頂蓋通過密封圈及螺栓連接，外殼下端口與底座通過密封圈及螺栓連接，立柱與底座通過螺紋連接，支承架通過螺栓安裝在立柱上，調(diào)整架通過螺栓安裝在支承架上，激光發(fā)射器通過螺栓安裝在調(diào)整架上，通過調(diào)整架可調(diào)節(jié)激光發(fā)射器的出光角，調(diào)節(jié)支承架的安裝高度使激光發(fā)射器的出光口對(duì)準(zhǔn)玻璃窗，發(fā)射電路板通過螺栓安裝在支承架側(cè)面，防水電纜接頭安裝在底座端面的開口處，供電電纜通過防水電纜接頭與發(fā)射電路板連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)紅外激光入侵探測(cè)器，所述接收端主要由頂蓋、外殼、 玻璃窗、底座、立柱、支承架、光電傳感器、接收電路板、防水電纜接頭組成，光電傳感器通過螺栓安裝在支承架上，調(diào)節(jié)支承架的安裝高度使光電傳感器的進(jìn)光口對(duì)準(zhǔn)玻璃窗，接收電路板通過螺栓安裝在支承架側(cè)面，供電及信號(hào)電纜通過防水電纜接頭與接收電路板連通， 其余裝配結(jié)構(gòu)與發(fā)射端相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)紅外激光入侵探測(cè)器，所述發(fā)射端的電路結(jié)構(gòu)主要由電源電路、微處理器、驅(qū)動(dòng)電路、無線接收電路、防拆保護(hù)電路、激光發(fā)射器1和2構(gòu)成，其原理是微處理器按預(yù)設(shè)的頻率和占空比輸出脈寬調(diào)制信號(hào)，并按無線接收電路收到來自接收端的控制指令，通過驅(qū)動(dòng)電路對(duì)脈寬調(diào)制信號(hào)進(jìn)行功率放大，驅(qū)動(dòng)兩路激光發(fā)射器工作， 從而將電信號(hào)轉(zhuǎn)為光信號(hào)對(duì)外輸出；電源電路對(duì)輸入電源進(jìn)行降壓、穩(wěn)壓和濾波處理，為系統(tǒng)提供符合要求的直流電源；防拆保護(hù)電路用于傳感發(fā)射端遭受的破壞或拆卸行為，并通過微處理器將觸發(fā)信號(hào)加載至脈寬調(diào)制信號(hào)輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)紅外激光入侵探測(cè)器，所述接收端的電路結(jié)構(gòu)主要由電源電路、信號(hào)調(diào)理電路、微處理器、驅(qū)動(dòng)電路、無線發(fā)射電路、信號(hào)輸出電路、防拆保護(hù)電路、光電傳感器1和2構(gòu)成，其原理是兩路光電傳感器分別將來自發(fā)射端的光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行放大和濾波后輸入微處理器，微處理器根據(jù)發(fā)射功率自動(dòng)調(diào)節(jié)和防干擾智能識(shí)別算法進(jìn)行信號(hào)處理后輸出報(bào)警信號(hào)，報(bào)警信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行功率放大，再通過信號(hào)輸出電路和無線發(fā)射電路對(duì)外輸出；電源電路對(duì)輸入電源進(jìn)行降壓、穩(wěn)壓和濾波處理，為系統(tǒng)提供符合要求的直流電源；防拆保護(hù)電路用于傳感接收端遭受的破壞或拆卸行為，并通過微處理器將觸發(fā)信號(hào)加載至報(bào)警信號(hào)輸出。
全文摘要
一種自適應(yīng)紅外激光入侵探測(cè)器，主要由發(fā)射端和接收端兩部分構(gòu)成，能通過外罩/立柱/支承架式機(jī)械結(jié)構(gòu)、高可靠性數(shù)字電路結(jié)構(gòu)、發(fā)射功率自動(dòng)調(diào)節(jié)和防干擾智能識(shí)別算法等手段，顯著降低入侵探測(cè)器的誤報(bào)率和漏報(bào)率。
文檔編號(hào)G08B13/181GK102157045SQ20111012154
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者姚晨, 張學(xué)典, 張振一, 曹民, 李雪剛, 杜東, 高宏達(dá) 申請(qǐng)人:上海龍放建筑智能系統(tǒng)工程有限公司