CN103075046A

CN103075046A - 智能安防围栏

Info

Publication number: CN103075046A
Application number: CN2013100020123A
Authority: CN
Inventors: 吴定会; 张磊; 李想; 曹京航; 王旭彤; 刘承焕; 周刚; 耿超
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2013-05-01

Abstract

本发明公开了一种智能安防围栏，包括左右两根立杆以及立杆之间的网状围栏，在围栏内设置振动光缆，振动光缆两端连接张力传感器和高压脉冲模块，张力传感器和高压脉冲模块内置于立杆中，在立杆中还安装有被动红外模块、无线通讯模块、微控制器、电源模块、蓄电池，所述电源模块包括能源转换模块、智能供电切换模块和变压稳压模块，在立杆顶部安装有云台摄像头，在立杆上部外表面铺设太阳能发电组件，微控制器通过无线通讯模块与监控中心通讯。在两根立杆上分别设有联接器，多个安防围栏之间通过联接器接插形成整体的安防围栏系统。本发明的优点是：这种智能安防围栏具有报警准确率高、视频监控针对性强、安全性能好，节能省电等诸多优点。

Description

智能安防围栏

技术领域

本发明涉及一种电子防护监测报警设备，具体涉及一种智能安防围栏。

背景技术

目前，安防所用围栏一般是简单的砖石混凝土，钢丝铁栅栏，或者塑料木材等制成，缺乏智能报警，视频红外等智能监测装置和高压脉冲等主动击退设备。有些围栏虽然也有一定的智能检测功能，但是功能单一，容易误判。

一些现有的安防围栏，通常是通过增加红外、激光对射设备来实现探测报警；通过安装摄像机来观察指定区域图像进行视频监控；通过接入高压脉冲实现主动击退。但是采用这些方法还存在以下缺点：

a. 仅通过红外、激光对射原理报警受外界环境干扰较大，雨雾天气易产生误报，对于一些野生动物产生的干扰也不能很好的排除，有很高的误报率。

b. 视频监控设备的需要一直开启才能实现实时的监控，若要监视人员也实时监测摄像机拍摄的实时数据的话，就会浪费大量人力资源，并且一直开启的摄像机会对电力资源造成浪费。

c. 有高压脉冲实现主动击退不失为一种好的方法，但是若围栏一直接入高压脉冲，设备安全性将受到挑战，并且势必会浪费大量的电力资源。

d. 围栏控制器需要通过数据线将数据发送出去：一方面围栏与控制室距离远线路架设不便，另一方面线路可能遭到人为破坏。

因此，现有的安防围栏在周界防护应用中具有较大的局限性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提出一种智能安防围栏，集成多传感器智能报警，实时视频监控，实时喇叭语音和高压脉冲主动击退，风能光能电网互补供电功能于一体。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：所述的智能安防围栏包括左右两根立杆，两根立杆之间安装有网状围栏，在围栏内设置振动光缆，振动光缆两端连接张力传感器和高压脉冲模块，所述张力传感器和高压脉冲模块内置于立杆中，在立杆中还安装有被动红外模块、无线通讯模块、微控制器、电源模块、蓄电池，所述电源模块包括能源转换模块、智能供电切换模块和变压稳压模块，在立杆顶部安装有云台摄像头，在立杆上部外表面铺设太阳能发电组件，太阳能发电组件通过所述能源转换模块连接到蓄电池，所述被动红外模块、无线通讯模块、云台摄像头、张力传感器和高压脉冲模块均与微控制器连接，微控制器通过无线通讯模块与监控中心通讯；变压稳压模块的输入端连接智能供电切换模块，智能供电切换模块同时连接市电电网和所述蓄电池，变压稳压模块的输出端分别连接微控制器所在电路板、高压脉冲模块和云台摄像头的电源端；所述被动红外模块产生触发信号使微控制器的系统进入警戒状态，当继续接收到振动光缆或张力传感器的触发信号时，系统进入报警状态，进入报警状态后微控制器控制打开云台摄像头进行实时视频监控，云台摄像头实时监控到的视频数据通过视频信号线传输到监控中心，同时微控制器控制高压脉冲模块对围栏通电主动击退入侵者。

在立杆中内置有语音模块，与微控制器相连接，当系统进入报警状态，微控制器控制语音模块播放语音警告入侵者。

此外，在立杆顶部还设置有风力发电组件，风力发电组件通过能源转换模块连接到蓄电池。

在两根立杆上分别设有联接器，多个安防围栏之间通过联接器接插形成整体的安防围栏系统。

本发明的有益效果是：

1、通过风力发电组件、太阳能光伏发电组件及备用有线电网共同供电。不仅具有自供电能力有效利用清洁能源，节约能源成本，而且在特殊情况下可以采用有线电网供电确保了安防的有效性。

2、采用被动红外模块、振动光缆、张力传感器的多传感器共同监控报警方式，受外界影响较小，误报率低。

3、云台摄像头及高压脉冲模块平时处于待机状态，只有在控制器接收到传感器组的信号并判断为触发报警时，云台摄像头、喇叭语音模块及高压脉冲模块才会开启。视频监控及主动击退的针对性强，具有实时性、安全性，并有效地节约了能源。

4、整个系统完全集成于实体围栏的内部，隐蔽性强，安全性高，不易被破坏。

附图说明

图1为本发明智能安防围栏的结构示意图。

图2为本发明智能安防围栏的电路结构框图。

图3为本发明智能安防围栏的供电结构框图。

图4为本发明智能安防围栏的实体外形示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本发明设计的智能安防围栏包括：第一立杆1，第二立杆2，围栏3，联接器16，控制器5，无线通讯模块6，传感器组，供电系统，高压脉冲模块8，云台摄像头9，喇叭语音模块15。本发明采用内置式一体化机械结构，采用多种传感器进行信号采集和处理，采用风能、光能、电网互补供电。

所述传感器组包含：被动红外模块7，振动光缆10，张力传感器11。

所述的供电系统包含：太阳能光伏发电组件13，风力发电组件14，电源模块4，蓄电池12。其中电源模块4由能源转换模块，智能供电切换模块和变压稳压模块组成。

所述的无线通讯模块6可选为：3G网络通讯模块，Zigbee通讯模块，GPRS网络通讯模块。

两根立杆之间安装网状围栏3，在围栏3内设置振动光缆10，振动光缆10两端连接张力传感器11和高压脉冲模块8，所述张力传感器11和高压脉冲模块8内置于立杆中，在立杆中还安装有被动红外模块7、无线通讯模块6、微控制器5、电源模块4、蓄电池12，所述电源模块4包括能源转换模块、智能供电切换模块和变压稳压模块，在立杆顶部安装有云台摄像头9，在立杆上部外表面铺设太阳能发电组件13，在立杆顶部设置风力发电组件14。

如图2、3所示，太阳能发电组件13和风力发电组件14通过所述能源转换模块连接到蓄电池12，所述被动红外模块7、无线通讯模块6、云台摄像头9、张力传感器11和高压脉冲模块8均与微控制器5连接，微控制器5通过无线通讯模块6与监控中心通讯；变压稳压模块的输入端连接智能供电切换模块，智能供电切换模块同时连接市电电网和所述蓄电池12，变压稳压模块的输出端分别连接微控制器5所在电路板、高压脉冲模块8和云台摄像头9的电源端。在立杆中还可内置语音模块15，与微控制器5相连接。

当有人接近时，所述被动红外模块7产生触发信号使微控制器5的系统进入警戒状态，当继续接收到振动光缆10或张力传感器11的触发信号时，系统进入报警状态。进入报警状态后微控制器5控制打开云台摄像头9进行实时视频监控，云台摄像头9实时监控到的视频数据通过视频信号线传输到监控中心。同时微控制器5控制语音模块15播放语音警告入侵者、控制高压脉冲模块8对围栏3通电，对入侵者进行打击，使其主动离开。当检测到所有触发信号消失后，微控制器5控制高压脉冲模块8断电，喇叭语音模块15停止播放语音，云台摄像头9延迟10分钟后关断，系统进入待机储能状态，直至下一触发信号到达。除此之外监控中心可以通过无线通讯模块6与微控制器5进行全天候通讯。

所述的太阳能光伏发电组件13和风力发电组件14通过能源转换模块将能源储存在蓄电池12中，并由蓄电池12经由变压稳压模块给整个安防围栏系统供电。当检测到蓄电池12剩余电量少于15%时，供电方式由智能供电切换模块切换为电网供电。电能在经过变压稳压模块处理后分三路分别提供给微控制器5所在电路板、高压脉冲模块8和云台摄像头9。传感器组、喇叭语音模块15和无线通讯模块6的电源由微控制器所在电路板提供。

如图4所示为本发明的一个围栏单元。太阳能发电组件均匀的铺设在第一立杆1和第二立杆2的上半部分的两个外表面。在围栏单元的两根立杆上分别设有联接器16，多个安防围栏单元之间通过联接器16接插形成整体的安防围栏系统。在应用于周界安防时，通过一个围栏单元上的联接器16与其他围栏单元联接围成周界形成整个周界安防系统。

在独立的智能安防围栏单元工作时，在无传感器触发信号的情况下围栏单元中的整个独立系统处于待机储能状态。

本发明智能安防围栏的系统储能供电示意图如图3所示。由太阳能光伏发电组件13和风力发电组件14在系统待机储能状态下提供初步能源。初步能源在经过能源转换模块处理后存储到蓄电池12中。整个系统的供电来源由智能供电切换模块来控制。正常状态下系统由蓄电池12供电，当检测到蓄电池12的剩余电量小于15%时，智能供电切换模块将供电源切换为电网供电。

Claims

1.智能安防围栏，其特征是：包括左右两根立杆，两根立杆之间安装有网状围栏（3），在围栏（3）内设置振动光缆（10），振动光缆（10）两端连接张力传感器（11）和高压脉冲模块（8），所述张力传感器（11）和高压脉冲模块（8）内置于立杆中，在立杆中还安装有被动红外模块（7）、无线通讯模块（6）、微控制器（5）、电源模块（4）、蓄电池（12），所述电源模块（4）包括能源转换模块、智能供电切换模块和变压稳压模块，在立杆顶部安装有云台摄像头（9），在立杆上部外表面铺设太阳能发电组件（13），太阳能发电组件（13）通过所述能源转换模块连接到蓄电池（12），所述被动红外模块（7）、无线通讯模块（6）、云台摄像头（9）、张力传感器（11）和高压脉冲模块（8）均与微控制器（5）连接，微控制器（5）通过无线通讯模块（6）与监控中心通讯；变压稳压模块的输入端连接智能供电切换模块，智能供电切换模块同时连接市电电网和所述蓄电池（12），变压稳压模块的输出端分别连接微控制器（5）所在电路板、高压脉冲模块（8）和云台摄像头（9）的电源端；所述被动红外模块（7）产生触发信号使微控制器（5）的系统进入警戒状态，当继续接收到振动光缆（10）或张力传感器（11）的触发信号时，系统进入报警状态，进入报警状态后微控制器（5）控制打开云台摄像头（9）进行实时视频监控，云台摄像头（9）实时监控到的视频数据通过视频信号线传输到监控中心，同时微控制器（5）控制高压脉冲模块（8）对围栏（3）通电主动击退入侵者。

2.如权利要求1所述智能安防围栏，其特征是，在立杆中内置语音模块（15），与微控制器（5）相连接，当系统进入报警状态，微控制器（5）控制语音模块（15）播放语音警告入侵者。

3.如权利要求1所述智能安防围栏，其特征是，在立杆顶部设置风力发电组件（14），风力发电组件（14）通过能源转换模块连接到蓄电池（12）。

4.如权利要求1所述智能安防围栏，其特征是，在两根立杆上分别设有联接器（16），多个安防围栏之间通过联接器（16）接插形成整体的安防围栏系统。