CN101976487A

CN101976487A - 多路有线监控器

Info

Publication number: CN101976487A
Application number: CN 201010537474
Authority: CN
Inventors: 刘家发
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-11-10
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2011-02-16

Abstract

本发明属于电子技术、安防监控技术领域，多路有线监控器主要用于探测设防区域是否有人体进入或设防物体是否被移动的一种监控装置。本发明由多路监控探头、直流放大和声光告警电路、电位锁定电路、供电电源、电源滤波电路和电源指示电路组成，其特征是用两只硅晶体管组成电桥平衡电路，电桥电路的4个平衡臂用4路监控探头取代，每只探头中的微动开关分别串接一只电阻组成电桥电路1个平衡臂。一旦发生某路监控探头被触动或布防线被短接或被剪切等动作时，监控装置随即以声、光方式告警，电路设有记忆功能，报警讯号一经响起，电桥平衡电路状态即刻被打破，电位锁定电路将自动维持电路的工作状态，进入设防区域的不速之客无法自行解除警讯。

Description

多路有线监控器

技术领域

本发明属于电子、安防监控技术领域，多路有线监控器主要用于探测设防区域是否有人体进入或设防物体是否被移动的一种监控装置。

背景技术

市场上的监控报警装置种类很多，获取警情的方式主要有：一是市场占有率最大的红外传感器为探头(用热释电效应器件加菲涅尔透镜)制造的报警器；二是以车载为代表的，用防震动、防撬动、防噪音的振动位移传感器制造的报警器；三是少量用触摸、感应探头、微波探头制造的报警器等。虽然这些报警器在很多领域防范的霸主地位和积极作用不容质疑，但它们在实际使用中确实也存在一些问题。

存在问题

(一)市场上使用最多的人体热释红外探测报警器，外观为白色半园柱形，俗称红外探测器。红外探头中使用的是热释电效应器件，为了提高探测距离又加了菲涅尔透镜，其先天有一定的方向性，因而存在探测死角。另外，这些红外探头在室内测试时都比较灵敏、可靠，但在实际应用中往往要打折扣。

1.当夏天室内气温≥30度时，由于环境温度淹没人体体温，人体表温度加上汗液蒸发大概只有31度，那么人体体温接近环境温度，红外探测器内探测芯片很难探测出人的体温，导致探测距离急剧缩短或探测作用不可靠或失效。

2.室温25～30度时，遇小偷和动物(包括宠物)面对红外探头窗口作横向移动、走动时能够报警，如果面对着探测窗口缓慢作纵向直行时，红外探头就反映迟钝或失效。

3.室温在25度时，人体面对热释红外探测报警器的探头窗口作纵向运动时，也就是面对红外探测窗口慢慢地靠近，只到慢慢地关闭报警器，红外探测报警器常常无反映。

4.有一种放在窗户上的护窗雷达，其也属人体热释红外探测报警器。虽然气温只有二十几度，但装在窗户上的红外报警器受到阳光照射，报警器内部温度很难散发，探测芯片因匣内温度过高也影响探测作用。

5.还有的把人体热释红外探测报警器安装在院墙上，受环境温度的干扰，其监控作用也会大打折扣，且容易遭到引线被剪断或破坏。

如：1992年，河南开封发生一起建国以来最大的“九一八”文物被盗大案，4名犯罪分子从戒备森严的博物馆里盗走价值超过亿元人民币的69件国家文物珍品，这批文物就是在十多枚红外探头的严密监控下被全数盗走。案件破获后据盗贼交代，他们经过试验摸索成功地采取身着红衣、头戴红帽、手戴红手套，用红布遮盖住文物上方的所有红外探头，致使博物馆该馆区内的红外探头全部失灵。总之，用红外探头制作的报警器存在一定的局限性和技术性作案的可能。

由此可见：人体热释红外报警器在环境温度较高时使用或安装在户外时，效果不好。熟悉红外探头工作原理的入防者可设法利用探测死角，从红外探头侧面、后面关闭或破坏报警器，从而进入防范区域。红外探头对不移动物体，对不发红外热量的物体不能作出反应或反应迟钝，入防者可以利用工具改变红外探头的探测区域。有的产品当小动物误入防区就会发生误报现象，这种不可靠性经常给监控人员造成不必要的麻烦。

夏季在户外使用或安装人体热释红外监控装置工作性能不够可靠。熟悉红外探头工作原理的入侵者可设法利用探头的死角，从红外探头侧面、后面关闭或破坏报警器，从而进入红外探测防范区域。红外探头对不移动物体，对不发红外热量的物体不能作出反应，入侵者可以利用棍棒改变红外探头的探测区域。

(二)车载式防震动、防撬动的振动位移报警器，经常因为爆竹声、雷雨天气的雷鸣声、大分贝的噪声、周围震动等发出刺耳的报警声，这种扰民的误报噪音在居民区普遍存在。据说：有很多盗车事件就是盗车者利用报警噪音作为掩护而成功作案，误报的噪音已经让车主们习以为常而反应麻木。正是这种车载报警器真假情况不分而导致的屡次误报，致使真有盗情发生报警时，车主们也懒于去探个究竟，这样的车载报警器形同虚设。

最后得出：市场上有些成品监控装置或设施存在着一定的缺陷，本发明是可解决或弥补市面上各类监控装置存在的有些缺憾及售价较高等问题而设计。

发明内容

发明目的：本发明主要用于探测设防区域是否有人体进入或设防物体是否被移动的一种监控装置，主要功能有：

1.监控方式灵活多样，不受监控区域大小或物品性质等因素限制。

2.有警情发生时，监控装置的声、光报警动作干脆、利落。

3.有警情发生时，电路能自行锁定电路工作状态，要解除监控装置的报警状态，必须由监控人员采取相应措施。

4.解决无实质性险情的误报和有危险警情漏报等问题。

5.监控装置的多路监控通道可以同时使用，也可以根据需要使用部分监控通道。

技术特征：

多路有线监控器，由多路监控探头、直流放大和声光告警电路、电位锁定电路、供电电源、电源滤波电路和电源指示电路组成，其特征是用2只硅晶体管组成电桥平衡电路，电桥电路中的4个平衡臂用多路有线监控器的监控探头取代。

多路有线监控器的各部分电路组成及其连接关系

1.多路监控探头分别取代电桥平衡电路的4个臂，每路监控探头由1只微动开关或磁控开关串接1只电阻组合而成，电桥电路的多路监控探头分别是：第1路监控探头由微动开关(K1)和电阻(R1)组成；第2路监控探头由微动开关(K2)和电阻(R3)组成；第3路监控探头由微动开关(K3)和电阻(R5)组成；第4路监控探头由微动开关(K4)和电阻(R7)组成。

2.电桥平衡电路，由两只硅晶体管(BG1、BG2)和多路监控探头接成对称的电桥平衡电路，2只硅晶体管(BG1、BG2)的集电极同接负载电阻(R9)的下端，电阻(R9)的上端接供电电源正极(VCC)，硅晶体管(BG1)的基极接电阻(R11)的左端，电阻(R11)的另一端分别接硅晶体管(BG2)的发射极和第3路、第4路监控探头的一端，第3路监控探头的另一端串接电阻(R14)后接供电电源正极(VCC)，第4路监控探头的另一端接地。硅晶体管(BG2)的基极接电阻(R10)的一端，电阻(R10)的另一端分别接硅晶体管(BG1)的发射极和第1路、第2路监控探头的一端，第1路监控探头的另一端串接电位器(W)后接供电电源正极(VCC)，第2路监控探头的另一端接地。

3.直流放大和声光告警电路，由锗三极管(BG3)、红色发光二极管(D2)和蜂鸣器(Y)组成，锗三极管(BG3)的基极接两只硅晶体管(BG1、BG2)的集电极，锗三极管(BG3)的发射极接供电电源正极(VCC)，锗三极管(BG3)的集电极接锗二极管(D1)和硅二极管(D3)的正极，硅二极管(D3)的负极接蜂鸣器(Y)的正极，蜂鸣器(Y)的负极接地。

4.电位锁定电路，由锗二极管(D1)负责锁定电路工作状态，锗二极管(D1)的正极分别接锗三极管(BG3)的集电极、硅二极管(D3)的正极，锗二极管(D1)的负极分别接硅晶体管(BG2)的基极和电阻(R10)的右端。

工作原理：电路工作原理图中的4只微动开关(K1、K2、K3、K4)触点处于常闭状态(根据设防对象情况也可将触点设在常开状态)与电桥平衡电路4个臂的电阻组成电桥电路。电路原理图中连接多路监控探头的虚线为布防线。

监控装置电路中的监控通道选择开关K1-1、K2-2、K3-3、K4-4是设置在电路板上的拨码开关(DIP)。当4只拨码开关(DIP)全部在断开位置时，多路监控通道为全部开通，使用时可根据需要开通一路或几路监控通道(各监控探头中的微动开关触点处于常闭状态，根据设防对象不同也可将微动开关触点设在常开状态)。

在多路监控通道中，对应的拨码开关(DIP)全部处于断开状态，对外多路监控探头全部处在监控状态时，电路中a、b两点的电位相等，硅三极管(BG1)和硅三极管(BG2)的基极、发射极的电位相等，电桥电路处于平衡状态，锗三极管(BG3)处于截止状态，这时多路监控探头全部处于警戒待命状态。

以第2路监控通道为例：当微动开关(K2)突然开路或布防线被人为切断时，电桥电路的平衡状态被打破，那么a点电位高于b点的电位，硅三极管(BG2)得到正常偏置电压而导通，锗三极管(BG3)因有电流通过，则锗三极管(BG3)将由截止变为导通，锗二极管(D1)由截止变为导通使硅三极管(BG2)基极始终保持高电位。此时，即使第2路监控探头中的微动开关(K2)触点重新接通或布防线被恢复原状，锗三极管(BG3)也将继续保持导通状态(维持记忆)，使得发光二极管(D2)和蜂鸣器(Y)始终保持工作。

当第2路监控通道布防线被人为短路时，a点电位为0V，硅三极管(BG1)有正向偏压而导通，同样锗二极管(D1)的导通使锗三极管(BG3)基极始终保持高电位，锗三极管(BG3)也继续保持导通状态。

同理，第1、3、4路监控通道中的监控探头工作原理和工作过程同上。

一旦遇到某路监控探头被触动或布防线被短接或被剪切等动作时，监控装置随即以声、光方式报告警讯，报警讯号一经响起，锁定电路将自动维持，进入设防区域内的不速之客无法自行解除警讯，警讯解除或撤防必须由监控人员切断监控装置的电源开关(SW)。只有再次打开监控装置的电源开关，电路才能恢复到初始平衡状态(电路平衡状态复位)，故电路中的电源开关(SW)兼有电路复位功能。

锗二极管(D1)为锁定电路工作状态而设，发光二极管(D2)为报警指示灯，硅二极管(D3)为信号输出隔离二极管，硅二极管(D3)作用是为阻断干扰前面电路的正常工作。

有益效果：

用硅晶体管组成电桥平衡电路制作的多路监控装置，该技术方案大大简化了电路结构，降低了装置的制作难度及成本，并实现了监测灵敏度高、工作性能可靠的要求。

各路监控通道均具有防破坏功能，一旦遇到某路监控探头被触动或窃贼发现了布防线而实施短接或被剪切等动作时，监控装置随即以会声、光方式报告警讯，报警讯号一经响起锁定电路将自动维持，在设防区域内不速之客无法自行解除警讯，警讯解除或撤防必须由监控人员执行。

监控探头隐蔽性好。因探头不是真正意义的探头，探头尺寸可以小到忽略，所以探头容易隐藏安装而难于被发觉，使得窃贼无法躲避探头的监控。

基本杜绝误报和漏报等现象，只有在确实发生不安全因素(包括非法粗暴进入)时才会报警，不会因打雷、放炮、震动等现象而发生无实质性情况的误报，也不会因技术性作案而漏报。通过多级监控设防和重点设防等组合防护，可进一步消除监控死区。监控装置设计有自检、应急功能，可以系统监控装置性能正常与否。万一个别监控通道或者探头发生故障，装置会自动报警示错，管理人员可以通过控制对应拨码开关(DIP)切断相应的监控通道，不会影响其他监控通道的正常工作。

附图说明

图1是多路有线监控器的电路工作原理图。

图1中二极管(D1)为锁定电路工作状态，红色发光二极管(D2)为报警指示，二极管(D3)为输出信号隔离二极管，设置二极管(D3)是为了阻断干扰前面电路的正常工作，其他元器件的参数见实施例中的元器件名称及技术参数表。电路原理图中连接多路监控探头的虚线为布防线。

电路工作原理图中的监控通道选择开关K1-1、K2-2、K3-3、K4-4为拨码开关(DIP)。4组拨码开关(DIP)全部断开时，外接的多路监控探头将全部处于监控状态。

具体实施方式

下面按照说明书附图和附图说明，结合以下实施例对本发明的相关技术和制作要点作进一步的描述。

元器件的选择与制作

1.元器件选择应考虑监控装置必须适应长期不间断使用的要求，所以力求以工作稳定、工作可靠为原则，筛选温度适应性宽且耐高温的元器件。

2.元件参数见元器件名称及技术参数表。

元器件名称及主要技术参数

元器件编号	元器件名称	主要参数	数量	备注
					BG1、BG2	硅三级管、2SC9013	T0-92塑封	2只	或3DG6
BG3	锗三极管、3AX31	或3AX81	1只	国产型号
					D1	锗二极管、2AP9	玻璃封装	1只	或1N60
D2	红色发光二极管	LEDФ5	1只	报警指示
					D3	二极管、1N4148	玻璃钝化	1只	或1N4001
D4	绿色发光二极管	LEDФ5	1只	电源指示
					W	电位器	1.5KΩ	1只	微调
K1、K2、K3、K4	开关(探头部分)	微动开关、干簧管等	4只	探头
					K1-1、K2-2、K3-3、K4-4	4位拨码开关	DIP规范	1组	内置开关
R1、R3、R5、R7	电阻	1/16W 1KΩ	4只	1206贴片
					R2、R4、R6、R8、R14	电阻	1/8W 1KΩ	5只
R9	电阻	1/8W 4.7KΩ	1只
					R10、R11	电阻	1/8W 6.8KΩ	2只

R12	电阻	1/8W 180Ω	1只
					R13	电阻	1/8W 910Ω	1只
C1	电解电容	470uF/16V	1只	立式
					C2	电解电容	1000uF/16V	1只	立式
Y	蜂鸣器(内含电子线路)	Ф10、电压：3～5V	1只	可焊式
					CK	外接电源插座	插座设有动触点	1套

3.监控探头的制作。监控探头的制作是一个重要的环节，为增强监控探头的隐蔽效果，4只监控探头中的微动开关要分别与4只电阻(R1、R3、R5、R7)组合封固为一体，特别是监控探头中的4只电阻要注意隐蔽，最好选用稳定性较好、体积较小的1/16W金属膜电阻或选用1206型贴片电阻。

元件安装：该装置所用元器件应按电路原理图中标注的参数技术进行筛选、检测。按照说明书附图1电路工作原理图，认真检查三极管、二极管、电解电容等有极性的元件。仔细检查电路中全部元器件的焊接正确与否和元器件的焊接质量，经检查无误后，即可进入调试。

电路调试：

1.电路调试的关键点是调整电桥电路的平衡。当供电电源电压为6V时，调整微调电位器(W)使电路中的a点对地电压等于b点的对地电压，即：Va＝Vb＝1.9～2.0V。分别将电阻(R1、R3、R5、R7)短路或开路时，硅二极管(D3)的负极对地均可得到4.6～4.9V的输出电压，这时蜂鸣器(Y)得电鸣响，红色发光二极管(D2)也因得电被点亮。4个监控通道应该分别有同样的动作反映。

2.当供电电源为6V时，整机静态电流为3.0～4.2mA；监控装置告警时工作电流为39mA。

3.统调：将监控装置连接布防线和监控探头，使监控装置在不同电源电压下，人为模拟各种警情，对整机各路监探通道进行联合调试。

技术指标

1.工作电压：4.5～7.5V(直流电源)；内置电源：4节7^#碱性电池

2.静态电流：静态工作电流4.0～4.6mA，装置告警工作电流36mA(电源为6V)

3.监控通道：4路

4.告警方式：声、光(告警方式可拓展设计)

5.监控距离：≥400m(选择线径较粗的布防线，监控距离可大幅度增加)

使用方法

1.首先检查监控装置各个监控通道的有效性，声、光报警信号是否正常。

2.根据警戒范围和防护对象的性质，确定监控探头选用微动开关还是使用磁控开关作为监控探头。

3.确定监控通道的路数后，开通装置上相应的监控通道(即：要开通哪路监控通道，则装置内电路板上相应的拨码开关(DIP)应置于断开状态。若拨码开关(DIP)选择不正确，监控装置将不能正常工作，同时报警示错。

4.在设防区域或贵重物品的适当部位，隐蔽安放好监控探头，布设好线缆，最后打开监控装置上的电源开关(SW)。

Claims

1.一种多路有线监控器，由4路监控探头、直流放大和声光告警电路、电位锁定电路、供电电源、电源滤波电路和电源指示电路组成，其特征是用2只硅晶体管组成电桥平衡电路，电桥电路中的4个平衡臂用4路监控探头取代。

2.根据权利要求1所述的多路有线监控器，其特征是4路监控探头分别取代电桥平衡电路的4个臂，每路监控探头由1只微动开关或礠控开关串接1只电阻组合而成，电桥电路的4路监控探头分别是：第1路监控探头由微动开关(K1)和电阻(R1)组成；第2路监控探头由微动开关(K2)和电阻(R3)组成；第3路监控探头由微动开关(K3)和电阻(R5)组成；第4路监控探头由微动开关(K4)和电阻(R7)组成。

3.根据权利要求1所述的多路有线监控器，其特征是电桥平衡电路由2只硅晶体管(BG1、BG2)和多路监控探头对称的接成电桥平衡电路，两只硅晶体管(BG1、BG2)的集电极同接负载电阻(R9)的下端，电阻(R9)的上端接供电电源正极VCC，硅晶体管(BG1)的基极接电阻(R11)的左端，电阻(R11)的另一端分别接硅晶体管(BG2)的发射极和第3路、第4路监控探头的一端，第3路监控探头的另一端串接电阻(R14)后接供电电源正极VCC，第4路监控探头的另一端接地，硅晶体管(BG2)的基极接电阻(R10)的一端，电阻(R10)的另一端分别接硅晶体管(BG1)的发射极和第1路、第2路监控探头的一端，第1路监控探头的另一端串接电位器(W)后接供电电源正极VCC，第2路监控探头的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的多路有线监控器，其特征是直流放大和声光告警电路，由锗三极管(BG3)、发光二极管(D2)和蜂鸣器(Y)组成，锗三极管(BG3)的基极接两只硅晶体管(BG1、BG2)的集电极，锗三极管(BG3)的发射极接供电电源正极VCC，锗三极管(BG3)的集电极接锗二极管(D1)和硅二极管(D3)的正极，硅二极管(D3)的负极接蜂鸣器(Y)的正极，蜂鸣器(Y)的负极接地。

5.根据权利要求1所述的多路有线监控器，其特征是电位锁定电路，由锗二极管(D1)负责锁定电路工作状态，锗二极管(D1)的正极分别接锗三极管(BG3)的集电极、硅二极管(D3)的正极，锗二极管(D1)的负极分别接硅晶体管(BG2)的基极和电阻(R10)的右端。