CN100470595C - 周界全天候防范系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种周界全天候防范系统，属于电子信息领域，由多功能传感器11、区段分机12、主台13、语音超级射频卡14组成；主台13与多个区段分机12联网、区段分机12与周界墙内的多个多功能传感器11联网；多功能传感器11形成微波、被动红外防护幕墙，当有人侵入时便发出语音警示、并由区段分机12给主台13传输警情点的坐标；主台13记录、显示、语音报警地点，并发射报警信息给每个保安人员携带的语音超级射频卡14；语音超级射频卡14经过区段分机12自动相互无线通讯，区段分机12将相应数据发送给主台13，完成对保安人员的监控及巡更管理；天气可见度低时多功能传感器11能发出红色激光束为飞机引航；从而实现周界全天候防范和机场引航作用。

Description

周界全天候防范系统

技术领域    本发明涉及一种周界全天侯智能防范系统，属于电子信息领域，是现有周界防范预警系统的换代产品。

背景技术    随着社会的快速发展，人们已经接受用科技创造安全的理念，大多企、事业单位及住宅小区都开始配备周界防范设施，近年来，随着安防技术的迅猛发展，周界防范应用也有了明显的增长。

目前，周界防范主要设备有：主动红外对射防护、泄漏电缆防护、震动电缆防护、视频摄像监控防护。

周界防范在中国的应用还处在初级阶段，与发达国家相比，主要表现在：①技术和器材使用单一，因为入侵探测技术，各有特点，重要的是如何利用其工作原理，发挥其优点，克服和弥补器件和技术的不足。②软件被广泛忽视，各种周界防范技术和器件，其缺点可以采用软件校正和补偿。特别是两种以上技术和器材的集成，软件更有不可替代的地位。在中国，由于技术和器材的简单化，也由于缺乏经验，盗版猖獗，造成软件供应商缺乏，使整体应用处在低水平重复状态。如果没有一批精通软件技术、熟悉安防应用的软件供应商，要提高综合防范效果只能是纸上谈兵。③综合防范效果差，不能系统联网。只有数字化、网络化，标准化才能实现综合防范，提高整体效益。申请号是021585784的专利申请，公布了一种智能周界高压电网系统，其激光立体防护网仍然无法避免天气因素对报警检测的影响。目前由于上述原因，各类周界防范产品无法实现周界全天候防范。

一个国家是由陆、海、空三部分组成，机场作为重要的交通枢纽，它的安全就显得非常重要。机场的特点是占地广阔，如全球最大的美国丹佛国际机场，面积130余平方公里；我国2004年6月投入运营的广州新白云机场，其周界亦长达30余公里，仅派专车绕场巡逻一周便需近一个小时。由此可见，仅具象征性阻碍功能的护栏已难以承担安防功能，应引入更多新技术予以完善。这种新方案，必须是以现代计算机多媒体技术和网络技术为核心、融合多种高科技电子手段的智能周界安防系统。

周界安防是一个涉及面很广的技术领域，其基本目的在于为机场、核电站、边境、社区、监狱、军队、仓库等重要场所的外围提供入侵检测和安全防卫等功能，防范和监视各种非预期事件的发生。简而言之，一个成功的周界安防系统应具备5个要素：多功能检测、全天候警戒、联网定位预警、阻吓、可靠性。

因此，我们根据广大用户需求发明了全天候警戒、低功耗自动照明、快速多点预警、对保安人员监控及巡更管理的周界全天侯防范系统。

发明内容    本发明周界全天侯智能防范系统的目的是提供一种全天候、多用途、低成本的安全预警、高性价比的周界防范系统及其方法。

本发明的技术方案包括多功能传感器11、区段分机12、主台13、语音超级射频卡14；

主台13与多个区段分机12联网、区段分机12与周界墙内的多个多功能传感器11联网；多功能传感器11形成微波、被动红外防护幕墙，当有人侵入便发出语音警示、并通过区段分机12给主台13传输警情点的坐标；主台13记录、显示、语音报警地点，并发射报警信息给每个保安人员携带的语音超级射频卡14；语音超级射频卡14经过区段分机12时自动相互无线通讯，区段分机12将相应数据发送给主台13，完成对保安人员的监控及巡更管理；天气可见度低时多功能传感器11能发出红色激光束为飞机引航；从而实现周界全天候防范和机场引航作用。

本发明与现有周界防范、预警系统相比较具有的有益效果是：

1.本系统多功能传感器11具有8大功能：①微波检测；②被动红外检测；③联网智能判别报警；④环境温度检测；⑤震动检测；⑥双向LED白光照明；⑦语音警告提示；⑧激光引航指示。

2.多功能传感器11间距数十米一个互联，构筑成三维空间长10m、高3m、厚2m防护空间(可调)。

3.系统中的主台13、区段分机12、多功能传感器11均采用软件程序和中央处理器，主台13通过对每个多功能传感器11的各种检测信号的智能化分析，自动调整灵敏度，减少了由天气条件干扰造成的误报漏报现象。

4.该系统利用主台13对每个多功能传感器11信号对比，实现坐标定位报警，警情定位精确度为5-10m。

5.语音超级射频卡14配合主台13可实现移动语音预警，能使每个执勤人员用随身携带的语音超级射频卡14收到语音提示的警情，从而实现了快速准确地出警。

6.执勤人员佩带的语音超级射频卡14经过区段分机12时，自动相互无线通讯，区段分机12会将相应数据送给主台13，完成对每个保安人员的监控及巡更管理。

7.多功能传感器11能够在第一时刻给入侵者以语音警告，在执勤人员到达之前就对正入侵者起到了威慑劝阻的作用。

8.每个多功能传感器11设有自动双向LED白光照明，可替代路灯、节约10余倍电费。

9.若用在机场周界防范，每个多功能传感器11在可见度低时对天空能发出红色激光束，构成了高达1000m以上的空中机场边界图，从而实现了在夜间及可见度低时为飞机引航的功能。

附图说明    图1是本发明的组成图

            图2是本发明多功能传感器11的方框图

            图3是本发明区段处理器的方框图

            图4是本发明主台13的方框图

            图5是本发明语音超级射频卡14的方框图

具体实施方式    本发明的组成图1中，包括：多功能传感器11、区段分机12、主台13、语音超级射频卡14。

本发明的技术方案包括多功能传感器11、区段分机12、主台13、语音超级射频卡14；主台13与多个区段分机12联网、区段分机12与周界墙内的多个多功能传感器11联网；多功能传感器11形成微波、被动红外防护幕墙，当有人入侵便发出语音警示、并由区段分机12给主台13传输警情点的坐标；主台13记录、显示、语音报警地点，并发射报警信息给每个保安人员携带的语音超级射频卡14；语音超级射频卡14经过区段分机12自动相互无线通讯，区段分机12将相应数据送给主台13，完成对保安人员的监控及巡更管理；天气可见度低时多功能传感器11能发出红色激光束为飞机引航；从而实现周界全天候防范和机场引航作用。

图2是本发明多功能传感器11的方框图，包括：中央处理器21、通讯模块22、微波雷达模块23、被动红外模块24、温度传感器25、激光模块26、LED照明27、语音模块28、喇叭29。

当周界防护范围较小时区段分机12与主台13之间用有线方式连接，区段分机12通讯模块32用网线与主台13分机通讯模块42连接；当周界防护范围较大时，为了节省成本区段分机12与主台13之间用无线方式通讯，区段分机12的公用网收发模块36与主台13的公用网收发模块46进行通讯。本说明书为区段分机12与主台13有线连接通讯的典型实施例。

多功能传感器11每隔一定距离固定在周界墙的支撑架上，周界墙上一定数量的多功能传感器11通过网线与区段分机12联网，区段分机12通过无线或有线方式与主台13联网通讯。被动红外模块24形成被动红外防护幕墙；微波雷达模块23发射微波形成微波防护幕墙，被动红外防护幕墙与微波防护幕墙叠加实现微波、被动红外防护幕墙。

多功能传感器11固定在周界墙的支撑架上，其被动红外模块24和微波雷达模块23在围墙内与围墙平行形成长10米、高度3米、厚度为2米的空间防护幕墙。周界墙上相邻两个多功能传感器11形成的微波、红外防护幕墙互相延伸对接，通过这种方式对需要防护周界形成一个不可见的、封闭的、立体的微波、被动红外防护幕墙。

温度传感器25通过检测多功能传感器11自身及附近的温度，温度传感器25检测的温度变化信息传送给在中央处理器21，中央处理器21根据不同的环境温度对各器件参数进行补偿，从而确保检测精度，减少误报、漏报现象。

若某个多功能传感器11的温度传感器25检测到的温度信息超过软件设定的标准时，经中央处理器21判别后将数据通过通讯模块22传送给区段分机12对比后判别是否报警。

当有人为侵入防护幕墙时，微波雷达模块23和被动红外模块24都检测到警情信号，此警情信号传送给中央处理器21，中央处理器21把此信号通过通讯模块22传送给区段分机12，区段分机12经过判断得出是否有人侵入。若有人侵入，区段分机12发送警报的指令给多功能传感器11的通讯模块22，通讯模块22接收到指令后发送给中央处理器21，中央处理器21控制语音模块28通过喇叭29发出警报语音，阻吓入侵者。

在夜间如果多功能传感器11的微波雷达模块23和被动红外模块24检测到信号，该信号通过中央处理器21控制通讯模块22传送给区段分机12，区段分机12进行分析后如确认有人入侵，区段分机12发送照明指令给对应警戒区的多功能传感器11的通讯模块22，通讯模块22把该指令信号发送给中央处理器21，中央处理器21控制LED照明27发出白光照明，即阻吓入侵者又给保安人员以警情地点照明提示。

在夜间，主台13传送照明或激光指令给区段分机12，多功能传感器11的通讯模块22接收到区段分机12发送的开启照明或激光指令信息，通讯模块22将此信息发送给中央处理器21，中央处理器21控制LED照明27发射白光照明或激光模块26发射红色激光束。本发明用于机场，激光功能可以在恶劣天气为飞机引航，准确显示飞机场周边示意图。

多功能传感器11通过通讯模块22接收区段分机12提供的电能，通讯模块12将电能通过中央处理器21供应给多功能能传感器11的各工作模块。

图3是本发明区段分机12的方框图，包括：中央处理器31、通讯模块32、传感器通讯模块33、发射模块34、接收模块35、公用网收发模块36、红外传感器37、电瓶模块38、太阳能电池39。

多功能传感器11检测的微波信号、被动红外信号和温度信号发送给区段分机12的传感器通讯模块33，传感器通讯模块33发送给中央处理器31。区段分机12的中央处理器31对所有与此区段分机12连接的多功能传感器11发送的信号进行比较判断，得到周界防护范围内的警情数据，为可靠报警提供依据。

在正常天气，微波、被动红外防护幕墙的两个多功能传感器11之间的区段有人侵入时，该区段两边的多功能传感器11同时检测到微波信号、被动红外信号，分别把自身检测到的信号传送给区段分机12的传感器通讯模块33，传感器通讯模块33把微波检测信号、被动红外信号发送给中央处理器31，中央处理器31对两个相邻多功能传感器11检测到的信号强度进行比较，那一个多功能传感器11的检测信号强，入侵人员距离那个多功能传感器11近，并且可以根据信号强弱运算并判别入侵者的具体位置。

在雨、雪、雾天气，多功能传感器11可检测到微波和被动红外感应信号，每个多功能传感器11将此信号传送给对应区段分机12的传感器通讯模块33，传感器通讯模块33把此信号传送给中央处理器31，中央处理器31对所有与其联网的多功能传感器11的信号进行比较判断。若每个多功能传感器11检测到的微波变化信号一致，并且没有检测到红外辐射信号时，即确定为天气变化，中央处理器31通过传感器通讯模块33发出降低微波雷达模块23灵敏度和提高被动红外模块24灵敏度的指令给多功能传感器11；当某多功能传感器11检测到有红外辐射信号，中央处理器31通过对信号判定该位置有人非法侵入时，中央处理器31通过传感器通讯模块33传送指令给多功能传感器11使其发出语音报警，对侵入者进行阻吓。中央处理器31控制通讯模块32发送此警情信息给主台13，完成全天候警戒。

在夜间，主台13发送照明或激光指令给区段分机12通讯模快32，通讯模快32将照明指令或激光灯指令发送给中央处理器31，中央处理器31通过传感器通讯模块33发送照明指令或激光灯指令给对应位置的多功能传感器11。

当有如鸟等小动物侵入防护幕墙时，多功能传感器11检测到微波信号和被动红外信号后传送给区段分机12的中央处理器31，中央处理器31对检测信号的强弱进行分析、判断后得出非人类侵入的结论，不给多功能传感器11、主台13传送报警信息。

若某个多功能传感器11检测到的温度信息超过软件设定的标准时，多功能传感器11将该温度信息传送给区段分机12的传感器通讯模块33，传感器通讯模块33将该信息传送给中央处理器31进行判别是否报警。如果报警中央处理器31则将报警信息传送给主台13，由主台13调度人员进行检查。

保安人员携带语音超级射频卡14经过每个区段分机12时，接收到发射模块34采用F1信道发出的询问信息后，采用F2信道发射语音超级射频卡14的身份码ID，接收模块35接收到该语音超级射频卡14的身份码ID并将该信息传送给中央处理器31记存，中央处理器31控制通讯模块32将此张语音超级射频卡14通过的记录信息发送给主台13，主台13便记录保安人员的巡更情况。

太阳能电池39为电瓶模块38充电。电瓶模块38通过中央处理器31给分机各模块充电。中央处理器31通过传感器通讯模块33给与此区段分机12联网的所有多功能传感器11供电。

当红外传感器37检测到有人接近时，产生的信号传送给中央处理器31，中央处理器31控制通讯模块32将报警信息发送给主台13，主台13发射报警信息给保安人员的携带超级语音射频卡14，完成区段分机12自身的防破坏功能。

图4是本发明主台13的方框图，包括工控计算机41、分机通讯42、局域网通讯模块43、发射模块44、接收模块45、公用网收发模块46、音箱47、操作键盘48、显示屏49。

主台13通过分机通讯42获取警情信息，分机通讯12将警情信息发送给工控计算机41，工控计算机41控制显示屏49，显示周界防范示意图。在周界防范示意图上标有每个多功能传感器11和每个区段分机12的图标。当一个多功能传感器11的检测到报警信号后，屏幕上的周界防范示意图对应的图标闪动；同时工控计算机41控制音箱47语音报出警情信息。

主台13工作人员可以通过操作键盘48使工控计算机41控制发射模块44采用F3信道发送警情信息给语音超级射频卡14，调度携带语音超级射频卡14的工作人员；接收模块45采用F4信道接收语音超级射频卡14确认信息，接收模块45将语音超级射频卡14的确认信息发送给工控计算机41，工控计算机41控制音箱47发出语音超级射频卡14已经确认的语音提示。

主台13处的工作人员可以通过操作键盘48使工控计算机41控制分机通讯42发送开启激光或照明的指令给区段分机12，由区段分机12将激光或照明的指令转发给多功能传感器11，从而完成在夜间激光引航和照明功能。

主台13通过局域网通讯模块43使得工控计算机内的周界防范信息在局域网范围内可以被其他计算机共享。

主台13与分机12之间的所有信息交流都可以通过主台13的公用网收发模块46和分机的公用网收发模块36的信息交流实现.主台13与分机12的这种无线信息交流方式适合周界防护范围较大的情况，可以通过主台13的中央处理器41启动或关闭公用网收发模块46的工作。

图5是语音超级射频卡14的方框图，包括中央处理器51、显示屏52、加速度传感器53、无线收发模块54、电源模块55、语音电路56、喇叭57、控制按件58。

语音超级射频卡14在静止状态各模块停止工作、节省电能，当保安人员携带语音超级射频卡14巡逻时，加速度传感器53检测到位移信号，位移信号发送给中央处理器51，中央处理器51控制电源模块55给语音超级射频卡14各模块供电。

保安人员携带语音超级射频卡14经过每个区段分机12时，无线收发模块54会用F1信道接受收区段分机12发出的询问信息，无线收发模块54接收到区段分机12的询问信息后，将此信息发送给中央处理器51，中央处理器51控制无线收发模块54采用F2信道将该张语音超级射频卡14的身份ID信息发射给区段分机12。

保安人员携带语音超级射频卡14通过无线收发模块54采用F3信道接收到主台13发射的接警调度信息，无线收发模块54将接警调度信息发送给中央处理器51，中央处理器51通过语音电路56控制喇叭57发出接警语音；保安人员通过按件控制中央处理器51发送确认指令给无线收发模块54，无线收发模块54采用F4信道把确认指令信息发射给主台13。

通过触动控制案件58，中央处理器51控制显示屏52显示语音超级射频卡14经过区段分机12的记录，并通过语音电路56控制喇叭57发出相应的语音；通过触动控制案件58也可以使中央处理器51调出接收到的主台13发送的警情信息记录，并通过语音电路56控制喇叭57发出相应的声音。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明技术实施的任何简单修改、变更与等效结构变化，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种周界全天候智能防范系统，其特征是：由多功能传感器(11)、区段分机(12)、主台(13)、语音超级射频卡(14)组成；主台(13)与多个区段分机(12)联网、区段分机(12)与周界墙内的多个多功能传感器(11)联网；多功能传感器(11)形成微波、被动红外防护幕墙，当有人侵入便发出语音警示、并通过区段分机(12)给主台(13)传输警情点的坐标；主台(13)记录、显示、语音报警地点，并发射报警信息给每个保安人员携带的语音超级射频卡(14)；语音超级射频卡(14)经过区段分机(12)时自动相互无线通讯，区段分机(12)将相应数据发送给主台(13)，完成对保安人员的监控及巡更管理；天气可见度低时多功能传感器(11)能发出红色激光束为飞机引航；从而实现周界全天候防范和机场引航作用。

2.根据权利要求1所述的周界全天候智能防范系统，其特征在于：所述的多功能传感器(11)固定在周界墙的支撑架上，其被动红外模块(24)和微波雷达模块(23)发射出在围墙内与围墙平行形成延长10米、高度为3米、厚度为2米的防护幕墙，被动红外防护幕墙与微波防护幕墙重叠；周界墙上相邻两个多功能传感器(11)形成的微波、红外防护幕墙互相对接，通过这种方式对需要防护周界形成一个不可见的、封闭的、立体的微波、被动红外防护幕墙.

3.根据权利要求1所述的周界全天候智能防范系统，其特征在于：所述的区段分机(12)，在雨、雪、雾天气，传感器通讯模块(33)接收到多功能传感器(11)检测到的微波和被动红外感应信号，传感器通讯模块(33)把此信号传送给中央处理器(31)，中央处理器(31)对所有与其联网的多功能传感器(11)的信号进行比较判断；若每个多功能传感器(11)检测到的微波变化信号一致，并且没有检测到红外辐射信号时，即确定为天气变化，中央处理器(31)通过传感器通讯模块(33)发出降低微波雷达模块(23)灵敏度和提高被动红外模块(24)灵敏度的指令给多功能传感器(11)；当某多功能传感器(11)检测到有红外辐射信号，中央处理器(31)通过对信号判定该位置有人非法侵入时，中央处理器(31)通过传感器通讯模块(33)传送指令给多功能传感器(11)使其发出语音报警，对侵入者进行阻吓；中央处理器(31)控制通讯模块(32)发送此警情信息给主台(13)，完成全天候警戒。

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