CN105225391A - 基于红外热释电人体感应的电力设施防盗防入侵监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于红外热释电人体感应的电力设施防盗防入侵监控方法，该方法通过安装于电力设施现场的摄像机和被动红外探测器实现监控，包括以下步骤：1)摄像机实时采集电力设施周围的视频信息，并实时存储；2)被动红外探测器感应电力设施周围的环境信号，并发送给摄像机；3)摄像机对所述环境信号进行处理后，判断是否需要报警，若是，则发出报警信号，同时将与当前时刻对应的视频信息上传至远程服务器，若否，则返回步骤1)。所述被动红外探测器包括热释电红外传感器和菲涅尔透镜。与现有技术相比，本发明具有功耗小、隐蔽性好、成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种防盗防入侵监控方法，尤其是涉及一种基于红外热释电人体感应的电力设施防盗防入侵监控方法。
背景技术
变压器等电力设施被盗屡屡发生，给供电企业带来的严重的直接经济损失和间接经济损失，并严重影响了社会用电，造成了不好的社会影响。变压器被盗通常有两种情况。一种是“破腹偷芯”式，即只要变压器里面的铜线，其他一概不要。盗窃分子剪断变压器的高低压引线，卸下固定变压器地脚的螺栓，将变压器从高处扔到地上，然后卸掉大盖上连接螺栓，以破坏的方式拆卸，直到取出变压器的铜制线圈为止。虽然电力部门能回收部分铁件和外壳，但是变压器从高空坠落加野蛮拆卸，部件破损严重，回收价值不大。此种偷窃方式性质恶劣，因偷窃破坏造成大量的变压器油渗入地下，污染周围环境。第二种是囫囵偷走，变压器、表计装置一锅端。通常盗贼先将机动车里装上一些土，然后开到变压器台或架构下面，盗窃分子剪断变压器的高低压引线，卸下固定变压器地脚的螺栓，然后将变压器从架构上推落到车厢里，车里预装的土一是吸收变压器的冲击力，避免发出巨大的声音，二是可以吸收流出的变压器油。此方法盗窃速度快，整个过程不过十几分钟。
针对较为常见的第一种变压器被盗方式，通常采用提高变压器上盖开启难度的方式，如焊死上盖、采用防盗螺栓/防盗锁等，但现有方式容易造成变压器检修困难，防盗能力也有限。
因此有必要采取各种措施防止电力设置被盗，降低供电公司因电力设施被盗造成的经济损失。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种功耗小、隐蔽性好、成本低的基于红外热释电人体感应的电力设施防盗防入侵监控方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于红外热释电人体感应的电力设施防盗防入侵监控方法，该方法通过安装于电力设施现场的摄像机和被动红外探测器实现监控，包括以下步骤：
1)摄像机实时采集电力设施周围的视频信息，并实时存储；
2)被动红外探测器感应电力设施周围的环境信号，并发送给摄像机；
3)摄像机对所述环境信号进行处理后，判断是否需要报警，若是，则发出报警信号，同时将与当前时刻对应的视频信息上传至远程服务器，若否，则返回步骤1)。
所述被动红外探测器包括热释电红外传感器和菲涅尔透镜。
所述热释电红外传感器包括两个互相串联或并联的热释电元。
所述热释电红外传感器接收的红外信号波长为8～12微米。
所述摄像机为基于多媒体处理器的摄像机。
所述摄像机包括视频输入板、主处理器板、数据存储板和电源接口板，所述主处理器板分别连接视频输入板和数据存储板，所述电源接口板分别连接视频输入板、主处理器板和数据存储板，所述主处理器板与主处理器板连接。
所述视频输入板包括CMOS图像传感器。
所述与当前时刻对应的视频信息为当前时刻前后5s内的视频信息段。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明采用触发报警方式，即设备24小时处于监控状态，视频信息存储在摄像机的数据存储板中，仅在报警时向远程服务器上传图像，具有节省流量、节省电力、减少设备使用频率的优点；
2)本发明采用被动红外探测器感应入侵信号，被动红外探测器本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好，施工简易，价格低廉；
3)被动红外探测器中还包括菲涅尔透镜，可对红外信号进行聚集，同时使环境的干扰受到明显的控制作用；
4)本发明视频输入板采用CMOS图像传感器，该传感器为高灵敏度、低噪声的图像传感器，可达到2048"1536的图像分辨率，并有48Mps的图像数据读出能力，还具有像素合并功能，在需要较低分辨率图像输出时，可将邻近像素合并平均作为输出，从而提高了图像质量。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例提供一种基于红外热释电人体感应的电力设施防盗防入侵监控方法，该方法通过安装于电力设施现场的摄像机和被动红外探测器实现监控，包括以下步骤：
1)摄像机实时采集电力设施周围的视频信息，并实时存储；
2)被动红外探测器感应电力设施周围的环境信号，并发送给摄像机；
3)摄像机对环境信号进行处理后，判断是否需要报警，若是，则发出报警信号，同时将与当前时刻对应的视频信息上传至远程服务器，若否，则返回步骤1)，此处，与当前时刻对应的视频信息为当前时刻前后5s内的视频信息段。
被动红外探测器包括热释电红外传感器和菲涅尔透镜。在自然界，任何高于绝对温度(-273度)时物体都将产生红外光谱，不同温度的物体，其释放的红外能量的波长是不一样的，因此红外波长与温度的高低是相关的。热释电红外传感器(PIR)能将波长为8～12微米的红外信号变化转变为电信号，并能对自然界中的白光信号具有抑制作用，因此在被动红外探测器的警戒区内，当无人体移动时，热释电红外感应器感应到的只是背景温度，当人体进人警戒区，热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景温度的差异信号。菲涅尔透镜有两种形式，即折射式和反射式。菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用，即将热释的红外信号折射(反射)在PIR上，第二个作用是将警戒区内分为若干个明区和暗区，使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号，这样PIR就能产生变化的电信号。人体发射的10微米左右的红外线通过菲涅尔透镜增强后聚集到热释电红外传感器上。热释电红外传感器在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能判断是否存在入侵。
被动红外探测器的特性：
A)被动红外探测器以探测人体辐射为目标的，所以热释电红外传感器对波长为10微米左右的红外辐射必须非常敏感。
B)为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有菲涅尔透镜，使环境的干扰受到明显的控制作用。
C)热释电红外传感器包含两个互相串联或并联的热释电元，而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。
D)人一旦侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警。
E)菲涅尔透镜根据性能要求不同，具有不同的焦距(感应距离)，从而产生不同的监控视场，视场越多，控制越严密。
本实施例中，摄像机为基于多媒体处理器的摄像机，括视频输入板、主处理器板、数据存储板和电源接口板，主处理器板分别连接视频输入板和数据存储板，电源接口板分别连接视频输入板、主处理器板和数据存储板，主处理器板与主处理器板连接。视频输入板包括CMOS图像传感器。CMOS图像传感器为高灵敏度、低噪声的图像传感器，可达到2048"1536的图像分辨率，并有48Mps的图像数据读出能力，还具有像素合并功能，在需要较低分辨率图像输出时，可将邻近像素合并平均作为输出，从而提高了图像质量。视频输入板可利用CMOS图像传感器输出的闪光灯控制信号，实现夜间拍摄和报警功能。
本实施例中，CMOS图像传感器采用omnivision公司的CMOS图像传感器OV3610。310万像素彩色CMOS传感器OV3610，集成了图像阵列QXGA(2048x1536)和lO位ADC，采用先进的算法消除固定图像噪音(FPN小于0.03％vp-p)和拖尾效应，大大地降低了图像浮散，具有光学暗底校准，可进行视频或快照操作，可编/自动曝光和增益控制，可编/自动白平衡控制，垂直和水平亚取样，高帧速率输出，可编程图像窗口以及可变帧速率控制，片内R/G/B通道和平均亮度计数器，内/外帧同步，SCCB(类似于IIC)从接口，加电重置和掉电降功耗模式，工作电源3.3V/1.8v(+/-5％)，工作电流小于40mA，待机时小于10uA。SNR为40dB，灵敏度0.9V/勒克斯.秒，动态范围60dB。
Claims (8)
1.一种基于红外热释电人体感应的电力设施防盗防入侵监控方法，其特征在于，该方法通过安装于电力设施现场的摄像机和被动红外探测器实现监控，包括以下步骤：
1)摄像机实时采集电力设施周围的视频信息，并实时存储；
2)被动红外探测器感应电力设施周围的环境信号，并发送给摄像机；
3)摄像机对所述环境信号进行处理后，判断是否需要报警，若是，则发出报警信号，同时将与当前时刻对应的视频信息上传至远程服务器，若否，则返回步骤1)。
2.根据权利要求1所述的基于红外热释电人体感应的电力设施防盗防入侵监控方法，其特征在于，所述被动红外探测器包括热释电红外传感器和菲涅尔透镜。
3.根据权利要求2所述的基于红外热释电人体感应的电力设施防盗防入侵监控方法，其特征在于，所述热释电红外传感器包括两个互相串联或并联的热释电元。
4.根据权利要求2所述的基于红外热释电人体感应的电力设施防盗防入侵监控方法，其特征在于，所述热释电红外传感器接收的红外信号波长为8～12微米。
5.根据权利要求1所述的基于红外热释电人体感应的电力设施防盗防入侵监控方法，其特征在于，所述摄像机为基于多媒体处理器的摄像机。
6.根据权利要求5所述的基于红外热释电人体感应的电力设施防盗防入侵监控方法，其特征在于，所述摄像机包括视频输入板、主处理器板、数据存储板和电源接口板，所述主处理器板分别连接视频输入板和数据存储板，所述电源接口板分别连接视频输入板、主处理器板和数据存储板，所述主处理器板与主处理器板连接。
7.根据权利要求5所述的基于红外热释电人体感应的电力设施防盗防入侵监控方法，其特征在于，所述视频输入板包括CMOS图像传感器。
8.根据权利要求1所述的基于红外热释电人体感应的电力设施防盗防入侵监控方法，其特征在于，所述与当前时刻对应的视频信息为当前时刻前后5s内的视频信息段。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160106 |