CN104599415A - 集成有光纤传感器、声音传感器和图像监测器的安防装置 - Google Patents

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Abstract

一种集成有光纤传感器、声音传感器和图像监测器的安防装置，包括：分布式光纤传感器、声音传感器、图像检测器、信号处理系统、控制单元、报警器和终端显示设备，其特征在于所述光纤传感器、声音传感器、图像检测器安装在墙体上，信号处理系统与光、声、图像检测器电路连接，光、声、图像存储器分别设有滤波电路、放大电路、模数转换电路，判断模块与各处理模块电路连接，判断模块与控制单元电路连接，控制单元与报警器和终端显示设备电路连接。本发明的优点是将分布式光纤传感器、声音传感器和图像检测器结合，系统可及时精确地得知入侵者的位置和图像信息，减少漏报率和误报率，适用于对保密和安防有较高要求的区域和军事设施等机构。

Description

集成有光纤传感器、声音传感器和图像监测器的安防装置
技术领域
本发明涉及一种安保设备，特别涉及一种集成有光纤传感器、声音传感器和图像监测器的安防装置。
背景技术
随着社会经济的不断发展，人们对于生活和环境的安全性要求越来越高。在民用方面，尤其是涉及到财产和生命安全的方面，人们希望能够及时预知灾难的发生，避免财产的损失；在军事国防方面，我们对军事信息和军事基地的保密性要求更加严格。因此准确度高的安防系统就显得非常必要。
对于普通的安防系统，目前应用较多的是在防区周界设置数个图像监测器，可实现实时监控。这种设施对于大范围、长边界的安防区来说，存在不能快速定位入侵位置的弊端。分布式光纤传感器的出现，使人们可以在较大范围内布防，也可以快速地得到入侵报警。但是这种光纤传感器的定位精度一般为几十米甚至几百米，对某些对安防要求非常严格的场合来说，这种定位精度是不够的，不利于安防人员快速精准地发现和处置入侵者。因为光纤传感器布置时一般使用条带状埋置，因此在横向的感知区域范围比较小，有意入侵者可以轻松地跨过光纤，从而引起漏报警。此外，单独使用分布式光纤传感器的监测系统因不能获知入侵者图像或入侵判定算法存在缺陷等原因，难免会对某些扰动信号存在误判，从而造成误报警，这样势必造成安保人力的浪费。
发明内容
本发明的目的是针对已有技术中存在的缺陷，提供一种集成有光纤传感器、声音传感器和图像监测器的安防装置。
本发明包括：分布式光纤传感器、声音传感器、图像检测器、信号处理系统、控制单元、报警器和终端显示设备，信号处理系统包括光信号处理模块、声音信号处理模块、图像存储器和判断模块，其特征在于所述分布式光纤传感器安装在围栏上或者埋于浅层地下，声音传感器安装在围栏墙体上或置于地表浅层下，图像检测器安装在围栏立柱墙体上，信号处理系统与光纤传感器、声音传感器、图像存储器连接，信号处理系统的光纤信号处理模块与光纤传感器电路连接，声音信号处理模块与声音传感器电路连接，图像存储器与图像检测器电路连接，光纤信号处理模块、声音信号处理模块、图像存储器分别设有滤波电路、放大电路、模数转换电路，个自分别对采集到的光纤信号、声音信号和图像信号进行处理，判断模块与光纤信号处理模块、声音信号处理模块、图像存储器电路连接，判断模块设有算法判断电路，判断模块与控制单元电路连接，控制单元与报警器和终端显示设备电路连接。
所述分布式光纤传感器用于在长距离、高精度地感知扰动信号，其包括光发生器、传感光纤和光探测器，用于采集布防周界长距离的入侵扰动。用于在长距离内高精度地感知扰动信号的分布式光纤传感器运用光时域反射技术(OTDR)呈直线或波浪形固定安装在在围栏上，或埋于浅层地下。
所述声音传感器由压电膜连接的质量块和硅基体构成，所述质量块和所述硅基体之间设有支撑结构，质量块上下表面均与不对称结构的悬臂梁连接，声音传感器安装固定在围栏墙体上或置于地表浅层下。用于监测短距离的声音信号。
所述图像检测器为具有夜间清晰录像功能的红外摄像头，红外摄像头安装在围栏立柱墙体上。可以在白天和夜间工作时自动进行日夜拍照模式的转换。
所述判断模块设有算法判断电路，判断模块经判断电路的处理给出入侵者的精确定位。算法判断电路由入侵定位算法电路、定位算法电路两部分组成，入侵定位算法电路对光纤传感器和声音传感器的扰动分别进行判断，即当扰动幅度和频率在预设值范围内时即可认定为入侵；定位算法电路对光纤传感器和声音传感器认定入侵的信号进行比较判断，如果两者都认为是入侵，则确定入侵者存在，一旦判断模块的判断电路认定为入侵，则计算入侵者的具体位置信息。入侵信息实时传输给控制单元。
所述控制单元在收到判断模块的报警信息后，立即调出图像存储器的储存图像，同时具有按照指令驱动报警器，终端显示设备实时显示入侵图像。报警器发出声光警报，报警器设置在监控室内或监控室及防范区域边界，设置在监控室内的报警器提醒安保人员注意防范入侵者，设置在防范区域边界的报警器对入侵者发出警告。
本发明的优点是将分布式光纤传感器、声音传感器和图像检测器结合，系统可及时精确地得知入侵者的位置和图像信息，减少漏报率和误报率，适用于对保密和安防有较高要求的区域和军事设施等机构。
附图说明
图1光纤传感器、声音传感器和图像监测器布局示意图；
图2光纤传感器、声音传感器埋于浅层地下布局示意图；
图3本发明的结构示意系框图。
图中：101围墙、102光纤传感器、103墙体、104声音传感器、105图像监测器、201地面、304声音信号处理模块、305光信号处理模块、306图像存储器、307入侵定位算法电路、308定位算法电路、309控制单元、310终端显示设备、311报警器。
具体实施方式
实施例一
下面结合附图进一步说明本发明的实施例：
参见图3，本实施例由分布式光纤传感器102、声音传感器104、图像检测器105、信号处理系统、控制单元309、报警器311和终端显示设备310组成。信号处理系统包括光信号处理模块305、声音信号处理模块304、图像存储器306和判断模块即入侵定位算法电路307、定位算法电路308。
图1所示为具体实施例一的光纤传感器102、声音传感器104和图像监测器105布局示意图。光纤传感器102按波浪形固定安装在围墙101上，经过耐湿气和腐蚀处理的声音传感器104按照直线形式安装在围墙基础墙体103的表浅层下，声音传感器由压电膜连接的质量块和硅基体构成，所述质量块和所述硅基体之间设有支撑结构，质量块上下表面均与不对称结构的悬臂梁连接。图像监测器105安装在围墙的柱体上，图像检测器105为具有夜间清晰录像功能的红外摄像头。
参见图3，光信号处理模块305的输入端与光纤传感器102电路连接，声音信号处理模块304的输入端与声音传感器104电路连接，图像存储器306的输入端与图像检测器105电路连接。光信号处理模块305、声音信号处理模块304、图像存储器306分别设有滤波电路、放大电路、模数转换电路，个自分别对采集到的光纤信号、声音信号和图像信号进行处理，判断模块与光纤信号处理模块305、声音信号处理模块304、图像存储器306电路连接，判断模块设有算法判断电路，即入侵定位算法电路307、定位算法电路308，通过入侵定位算法电路307进行初步判定；光纤传感器102将扰动信号调制过的光信号送到光信号处理模块305做光电转换、滤波等处理，然后通过入侵定位算法电路307进行初步判定，入侵定位算法电路307结合声音传感器104的入侵判定和光纤传感器102的入侵判定进行综合比对得出是否为入侵的判定，再通过定位算法电路308进行定位判定，图像检测器105实时对防区内的情况进行图像记录，并通过图像存储器306进行保存，判断模块经判断电路的处理给出入侵者的精确定位，判断模块综合判断光纤传感器和声音传感器所测得的扰动是否为入侵者，并计算入侵者的具体位置信息。入侵信息实时传输给控制单元。判断模块与控制单元电路309连接，控制单元309与报警器311和终端显示设备310电路连接。控制单元309在收到判断模块的报警信息后，立即调出图像存储器306的储存图像，同时具有按照指令驱动报警器311，终端显示310设备实时显示入侵图像，报警器311设置在监控室内及监控室及防范区域边界内，报警器发出声光警报，设置在监控室内的报警器提醒安保人员注意防范入侵者，设置在防范区域边界的报警器对入侵者发出警告。
实施例二
实施例二与实施例一相同，所不同的是传感器布局不同。光纤传感器102布置在地面201表面或者表面下比较浅层的位置，应确保可以正常监测到扰动。经过耐湿气和腐蚀包装的声音传感器104布置在地面201表面或者表面下比较浅层的位置。

Claims (6)

1.一种集成有光纤传感器、声音传感器和图像监测器的安防装置，包括：分布式光纤传感器、声音传感器、图像检测器、信号处理系统、控制单元、报警器和终端显示设备，信号处理系统包括光信号处理模块、声音信号处理模块、图像存储器和判断模块，其特征在于所述分布式光纤传感器安装在围栏上或者埋于浅层地下，声音传感器安装在围栏墙体上或置于地表浅层下，图像检测器安装在围栏立柱墙体上，信号处理系统与光纤传感器、声音传感器、图像检测器电路连接，信号处理系统的光纤信号处理模块与光纤传感器电路连接，声音信号处理模块与声音传感器电路连接，图像存储器与图像检测器电路连接，光纤信号处理模块、声音信号处理模块、图像存储器分别设有滤波电路、放大电路、模数转换电路，各自分别对采集到的光纤信号、声音信号和图像信号进行处理，判断模块与光纤信号处理模块、声音信号处理模块、图像存储器电路连接，判断模块设有算法判断电路，判断模块与控制单元电路连接，控制单元与报警器和终端显示设备电路连接。
2.根据权利要求1所述的集成有光纤传感器、声音传感器和图像监测器的安防装置，其特征在于所述分布式光纤传感器运用光时域反射技术(OTDR)呈直线或波浪形固定安装在在围栏上，或埋于浅层地下。
3.根据权利要求1所述的集成有光纤传感器、声音传感器和图像监测器的安防装置，其特征在于所述声音传感器由压电膜连接的质量块和硅基体构成，质量块和所述硅基体之间设有支撑结构，质量块上下表面与不对称结构的悬臂梁连接，声音传感器安装固定在围栏墙体上或置于地表浅层下。
4.根据权利要求1所述的集成有光纤传感器、声音传感器和图像监测器的安防装置，其特征在于所述图像检测器为具有夜间清晰录像功能的红外摄像头，红外摄像头安装在围栏立柱墙体上。
5.根据权利要求1所述的集成有光纤传感器、声音传感器和图像监测器的安防装置，其特征在于所述判断模块设有算法判断电路，算法判断电路由入侵定位算法电路、定位算法电路两部分组成，入侵定位算法电路对光纤传感器和声音传感器的扰动分别进行判断，定位算法电路对光纤传感器和声音传感器认定入侵的信号进行比较判断，判断模块经判断电路的处理给出入侵者的精确定位，入侵信息实时传输给控制单元。
6.根据权利要求1所述的集成有光纤传感器、声音传感器和图像监测器的安防装置，其特征在于所述控制单元在收到判断模块的报警信息后，立即调出图像存储器的储存图像，同时具有按照指令驱动报警器，终端显示设备实时显示入侵图像，报警器设置在监控室内或监控室及防范区域边界。
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