CN105319552A - 一种楼宇防攀爬监测装置及其防攀爬监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种楼宇防攀爬监测装置，包括外壳，所述外壳固定安装于楼宇二层以上、顶层以下外墙上，外壳的安装位置与易攀爬物体之间的距离大于0.5m，所述外壳内固定有PCB板，该PCB板上设置有处理芯片，所述外壳上设置有至少一对组合使用的超声波发射器和超声波接收器，所述超声波发射器和超声波接收器均通过PCB板与处理芯片连接。该防攀爬监测装置利用超声波进行监测，超声波可以穿透薄的物体且不受外界环境影响，并且超声波有反射接收时间，高空落物会快速脱离监测范围，从而使防攀爬监测装置的监测结果更加准确。
Description
技术领域
本发明涉及一种防攀爬监测装置，同时还设计一种防攀爬监测方法。
背景技术
日常生活中，许多低层的楼宇住户为了防盗，都在外墙壁上的窗户上安装了防盗窗，但是稍高点的楼宇住户则没有安防盗窗，而在实际中，低层的防盗窗正好给攀爬者往高层住户家攀爬的一个平台，这样就会给住户造成了人身财产造成损失，而当攀爬者入室作案后离去，如若未当场发现，攀爬者离去后，无法寻找有利的证据确定攀爬者的身份，这样对后续的财产追回工作以及犯罪人捉拿工作造成了一定的困难。而目前也有一些防攀爬监测装置，而这些防攀爬监测装置一般均采用红外对射的方式进行监测，若干条平行的红外线由红外发射器发出并有红外接收器接收，当被监测物体处在外墙时会阻隔对应的红外线的传输，这样红外信号中断，报警主机就会接收到开路信号，从而发出报警。而这种监测装置存在以下缺点：1.红外线监测会受到太阳光的影响，误报率高；2.一些小物体例如树叶、小动物等也会阻隔红外线，系统会误以为是人，从而会发出误报警。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种防攀爬监测装置，该防攀爬监测装置利用超声波进行监测，超声波可以穿透薄的物体且不受外界环境影响，并且超声波有反射接收时间，高空落物会快速脱离监测范围，从而使防攀爬监测装置的监测结果更加准确。
本发明所要解决的另一个技术问题是：提供一种防攀爬监测方法，该防攀爬监测方法可以准确的判断楼宇外墙上是否有人，提高监测的准确性。
为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种楼宇防攀爬监测装置，包括外壳，所述外壳固定安装于楼宇二层以上、顶层以下外墙上，外壳的安装位置与易攀爬物体之间的距离大于0.5m，所述外壳内固定有PCB板，该PCB板上设置有处理芯片，所述外壳上设置有至少一对组合使用的超声波发射器和超声波接收器，所述超声波发射器和超声波接收器均通过PCB板与处理芯片连接。
作为一种优选的方案，所述外壳包括壳体，该壳体内设置有安装在PCB板的安装腔室，所述壳体上对称设置有两个安装探头，每个安装探头内均安装有组合使用的所述超声波发射器和超声波接收器。
作为一种优选的方案，所安装探头包括转动安装于壳体外部的转动筒部、与转动部垂直连接的工作筒部，所述工作筒部朝向壳体的两侧。
作为一种优选的方案，所述壳体的外表面的两端为弧形表面。
作为一种优选的方案，所述壳体为塑料材质，所述安装腔室内设置有若干个加强筋，加强筋上设置有方便PCB板固定的螺孔。
采用了上述技术方案后，本发明的效果是：由于防攀爬监测装置，包括外壳，所述外壳固定安装于楼宇二层以上、顶层以下外墙上，外壳的安装位置与易攀爬物体之间的距离大于0.5m，所述外壳内固定有PCB板，该PCB板上设置有处理芯片，所述外壳上设置有至少一对组合使用的超声波发射器和超声波接收器，所述超声波发射器和超声波接收器均通过PCB板与处理芯片连接，该防攀爬监测装置利用超声波发射和反射监测楼宇外墙是否有人，提高了监测的准确性，减少了高空落物造成的干扰。
为了解决上述第二个技术问题，本发明提供了一种楼宇防攀爬监测方法，包括以下步骤：
A、在楼宇二层以上、顶层以下的外墙设置了超声波监测装置，该超声波监测装置具有超声波发生器、超声波接收器、波形处理芯片和存储单元；该超声波监测装置连接报警主机；
B、设定超声波发射器的监测距离为L，将该监测距离L划分为N个等长的监测段，N为大于3的自然数，每个监测段由多个与超声波传输路线垂直的截平面组成，每个监测段的截平面均划分若干个监测栅格，同一监测段内的每个截平面划分的监测栅格相等，各监测段的截平面划分的监测栅格数也相等；
C、在楼宇外墙无人的情况下利用超声波发生器发出对楼宇外墙的监测范围内发射超声波，超声波接收器接收到外墙环境物体反射来的超生波信号将其储存作为基准波形信号；
D、超声波发射器按照设定频率发出超声波，超声波接收器接收反射波形信号并将该反射波形信号与基准波形信号进行比较，当反射波形信号中与基准波形信号之间出现区别时表明楼宇外墙中出现新的被监测物体；
E、再将该区别波形信号做进一步分析，当被监测物体所在截平面的监测栅格数中，出现反射超声波信号的监测栅格数量大于或等于被监测物体所在截平面对应的预设格数，判定被监测物体为人；
F、超声波监测装置将开路信号传递给报警主机报警。
其中，所述步骤B中还可以用步骤B1来替代，其步骤B1为：设定超声波发射器的监测距离为L，将该监测距离L划分为N个等长的监测段，N为大于3的自然数，每个监测段由多个与超声波传输路线垂直的截平面组成，每个监测段的截平面均划分若干个监测栅格，同一监测段内的每个截平面划分的监测栅格相等，各监测段的截平面划分的监测栅格数由近至远递增并成等差数列，此时对应的步骤E中截平面预设格数的设定方式如下：同一监测段中预设格数一致，不同监测段的预设格数相同，且均以距离超声波发射器最远的截平面预设格数为准。
其中优选的，所述各监测段的截平面预设格数的设定方式如下：
同一监测段中预设格数一致，且以距离超声波发射器最远的截平面预设格数为准；不同监测段中预设格数成等差数列，越靠近超声波发射器的监测栅格数值越大。
其中优选的，所述监测段的截平面为椭圆平面，且将高度方向作为椭圆平面的长轴。
优选的，所述防攀爬监测方法的步骤E中再增加一判定条件，当被监测物体所在截平面的监测栅格数中，出现反射超声波信号的监测栅格数量大于或等于被监测物体所在截平面对应的预设格数，且相邻截平面中在设定的时间段内也出现反射超声波信号的监测栅格，且相邻截平面中出现反射超声波信号的监测栅格数量与上述反射超声波信号的监测栅格数量相等或相近时，判定被监测物体为人。
采用了上述技术方案后，本发明的效果是：该监测方法利用超声波先对外墙环境进行监测，确定监测范围内外墙的静物，然后根据被监测物体在不同监测距离内所反射不同的波信号来判断该被监测物体是否为人，这样小物体或其他可穿透的物体在监测范围内不会发生报警，提高监测结果的准确性。
又由于，所述防攀爬监测方法的步骤E中再增加一判定条件，当被监测物体所在截平面的监测栅格数中，出现反射超声波信号的监测栅格数量大于或等于被监测物体所在截平面对应的预设格数，且相邻截平面中在设定的时间段内也出现反射超声波信号的监测栅格，且相邻截平面中出现反射超声波信号的监测栅格数量与上述反射超声波信号的监测栅格数量相等或相近时，判定被监测物体为人，该判定方法进一步判断出现反射超声波信号的监测栅格在相邻截平面中变化，判定被监测物体为人，而出现反射超声波信号的监测栅格不在相邻截平面中变化，或者在相邻截平面中出现变化的反射超声波信号的监测栅格数目少，均判定被检测物体不是人，进一步剔除干扰。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的立体结构图；
图2是本发明实施例的另一个立体结构图；
图3是本发明实施例的另一个立体结构图；
图4是超声波监测的示意图；
附图中：1.外壳；2.转动筒部；3.工作筒部；4.截平面；5.被检测物体；6.监测栅格。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例1
如图1至图4所示，一种楼宇防攀爬监测装置，包括外壳1，所述外壳1固定安装于楼宇二层以上、顶层以下外墙上，外壳1的安装位置与易攀爬物体之间的距离大于0.5m。
所述外壳1内固定有PCB板，该PCB板上设置有处理芯片，所述外壳1上设置有至少一对组合使用的超声波发射器和超声波接收器，所述超声波发射器和超声波接收器均通过PCB板与处理芯片连接。所述外壳1包括壳体，该壳体内设置有安装在PCB板的安装腔室，所述壳体上对称设置有两个安装探头，每个安装探头内均安装有组合使用的所述超声波发射器和超声波接收器。
其中，所安装探头包括转动安装于壳体外部的转动筒部2、与转动部垂直连接的工作筒部3，所述工作筒部3朝向壳体的两侧。利用转动筒部2可调节工作筒部3的位置，调节监测范围。
所述壳体的外表面的两端为弧形表面，这样不易积尘。所述壳体为塑料材质，所述安装腔室内设置有若干个加强筋，加强筋上设置有方便PCB板固定的螺孔，该壳体强度足，安装稳定。
该防攀爬监测装置利用超声波发射和反射监测楼宇外墙是否有人，提高了监测的准确性，减少了高空落物造成的干扰。
实施例2
本实施例还公开了一种楼宇防攀爬监测方法，包括以下步骤：
A、在楼宇二层以上、顶层以下的外墙设置了超声波监测装置，该超声波监测装置具有超声波发生器、超声波接收器、波形处理芯片和存储单元；该超声波监测装置连接报警主机，该超声波监测装置设置的位置不能靠近下水管或者外墙的其他攀爬物；
B、设定超声波发射器的监测距离为L，将该监测距离L划分为N个等长的监测段，N为大于3的自然数，每个监测段由多个与超声波传输路线垂直的截平面4组成，每个监测段的截平面4均划分若干个监测栅格6，同一监测段内的每个截平面4划分的监测栅格6相等，各监测段的截平面4划分的监测栅格6数也相等，例如，选择超声波发射器发出的监测距离L为2.5m，最近监测距离为0.55m，将该监测距离L划分为4段，每段长度0.5m；分别为0.5-1m之间的第一段、1m-1.5m的第二段、1.5m-2m的第三段，2m-2.5m的第四段，每段的监测栅格6数目划分为32格。
C、在楼宇外墙无人的情况下利用超声波发生器发出对楼宇外墙的监测范围内发射超声波，超声波接收器接收到外墙环境物体反射来的超生波信号将其储存作为基准波形信号；
D、超声波发射器按照设定频率发出超声波，超声波接收器接收反射波形信号并将该反射波形信号与基准波形信号进行比较，当反射波形信号中与基准波形信号之间出现区别时表明楼宇外墙中出现新的被监测物体；
E、再将该区别波形信号做进一步分析，当被监测物体所在截平面4的监测栅格6数中，出现反射超声波信号的监测栅格6数量大于或等于被监测物体所在截平面4对应的预设格数，判定被监测物体为人；其中优选的，所述各监测段的截平面4预设格数的设定方式如下：同一监测段中预设格数一致，且以距离超声波发射器最远的截平面4预设格数为准；不同监测段中预设格数成等差数列，越靠近超声波发射器的监测栅格6数值越大，还以上述划分为例，第四段的监测段距离超声波发射器最远，第四段的预设格数为3格，对应，第三段为4格，第二段为5格，第一段为6格，那么当被监测物体处在第四段的监测段中，那么只要超声波接收器接收到被监测物体反射的反射信号计算的监测栅格6数量大于3格，那么就判定被检测物体5为人，小于3格则不发出报警信号。而当被监测物体在第一格时，需要大于或等于6格监测栅格6反射超声波信号才判断被监测物体为人，这种判定方法结合监测栅格6的划分计算简单，易实现，并且准确度相对较高。
其中优选的，所述监测段的截平面4为椭圆平面，且将高度方向作为椭圆平面的长轴，这样高度方向上的监测范围比较广，使监测范围更合理。
F、超声波监测装置将开路信号传递给报警主机报警，传递方式可以采用有线或3G、4G实现。
实施例3
该实施例与实施例2的方法基本相似，其中，所述步骤B中还可以用步骤B1来替代，其步骤B1为：设定超声波发射器的监测距离为L，将该监测距离L划分为N个等长的监测段，N为大于3的自然数，每个监测段由多个与超声波传输路线垂直的截平面4组成，每个监测段的截平面4均划分若干个监测栅格6，同一监测段内的每个截平面4划分的监测栅格6相等，各监测段的截平面4划分的监测栅格6数由近至远递增并成等差数列，此时对应的步骤E中截平面4预设格数的设定方式如下：同一监测段中预设格数一致，不同监测段的预设格数相同，且均以距离超声波发射器最远的截平面4预设格数为准，还是以上述的划分为例，L为2.5m，最近监测距离为0.5m，监测范围划分四段，此时划分监测栅格6时就将第一段划分20格、第二段划分28格、第三段划分36格，第四段划分44格，第一至第四段的预设格数均为6格，例如被检测物体5处于第四段中，反射超声波的各监测栅格6的格数等于或超过6格时，判定为人，小于6格则不报警。
优选的，所述防攀爬监测方法的步骤E中再增加一判定条件，当被监测物体所在截平面4的监测栅格6数中，出现反射超声波信号的监测栅格6数量大于或等于被监测物体所在截平面4对应的预设格数，且相邻截平面4中在设定的时间段内也出现反射超声波信号的监测栅格6，且相邻截平面4中出现反射超声波信号的监测栅格6数量与上述反射超声波信号的监测栅格6数量相等或相近时，判定被监测物体为人。该判定条件进一步判断只有相同或者相近栅格数的反射超声波信号在相邻不同的截平面4中变化出现才进一步判断别检测物体为人。
以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种楼宇防攀爬监测装置，包括外壳，其特征在于：所述外壳固定安装于楼宇二层以上、顶层以下外墙上，外壳的安装位置与易攀爬物体之间的距离大于0.5m，所述外壳内固定有PCB板，该PCB板上设置有处理芯片，所述外壳上设置有至少一对组合使用的超声波发射器和超声波接收器，所述超声波发射器和超声波接收器均通过PCB板与处理芯片连接。
2.如权利要求1所述的一种楼宇防攀爬监测装置，其特征在于：所述外壳包括壳体，该壳体内设置有安装在PCB板的安装腔室，所述壳体上对称设置有两个安装探头，每个安装探头内均安装有组合使用的所述超声波发射器和超声波接收器。
3.如权利要求2所述的一种楼宇防攀爬监测装置，其特征在于：所安装探头包括转动安装于壳体外部的转动筒部、与转动部垂直连接的工作筒部，所述工作筒部朝向壳体的两侧。
4.如权利要求3所述的一种楼宇防攀爬监测装置，其特征在于：所述壳体的外表面的两端为弧形表面。
5.如权利要求4所述的一种楼宇防攀爬监测装置，其特征在于：所述壳体为塑料材质，所述安装腔室内设置有若干个加强筋，加强筋上设置有方便PCB板固定的螺孔。
6.一种楼宇防攀爬监测方法，包括以下步骤：
A、在楼宇二层以上、顶层以下的外墙设置了超声波监测装置，该超声波监测装置具有超声波发生器、超声波接收器、波形处理芯片和存储单元；该超声波监测装置连接报警主机；
B、设定超声波发射器的监测距离为L，将该监测距离L划分为N个等长的监测段，N为大于3的自然数，每个监测段由多个与超声波传输路线垂直的截平面组成，每个监测段的截平面均划分若干个监测栅格，同一监测段内的每个截平面划分的监测栅格相等，各监测段的截平面划分的监测栅格数也相等；
C、在楼宇外墙无人的情况下利用超声波发生器发出对楼宇外墙的监测范围内发射超声波，超声波接收器接收到外墙环境物体反射来的超生波信号将其储存作为基准波形信号；
D、超声波发射器按照设定频率发出超声波，超声波接收器接收反射波形信号并将该反射波形信号与基准波形信号进行比较，当反射波形信号中与基准波形信号之间出现区别时表明楼宇外墙中出现新的被监测物体；
E、再将该区别波形信号做进一步分析，当被监测物体所在截平面的监测栅格数中，出现反射超声波信号的监测栅格数量大于或等于被监测物体所在截平面对应的预设格数，判定被监测物体为人；
F、超声波监测装置将开路信号传递给报警主机报警。
7.如权利要求6所述的一种楼宇防攀爬监测方法，其特征在于：所述各监测段的截平面预设格数的设定方式如下：
同一监测段中预设格数一致，且以距离超声波发射器最远的截平面预设格数为准；
不同监测段中预设格数成等差数列，越靠近超声波发射器的监测栅格数值越大。
8.如权利要求7所述的一种楼宇防攀爬监测方法，其特征在于：所述监测段的截平面为椭圆平面，且将高度方向作为椭圆平面的长轴。
9.如权利要求6所述的一种楼宇防攀爬监测方法，其特征在于：所述步骤B中还可以用步骤B1来替代，其步骤B1为：设定超声波发射器的监测距离为L，将该监测距离L划分为N个等长的监测段，N为大于3的自然数，每个监测段由多个与超声波传输路线垂直的截平面组成，每个监测段的截平面均划分若干个监测栅格，同一监测段内的每个截平面划分的监测栅格相等，各监测段的截平面划分的监测栅格数由近至远递增并成等差数列，此时对应的步骤E中截平面预设格数的设定方式如下：
同一监测段中预设格数一致，不同监测段的预设格数相同，且均以距离超声波发射器最远的截平面预设格数为准。
10.如权利要求6或9所述的一种楼宇防攀爬监测方法，其特征在于：所述防攀爬监测方法的步骤E中再增加一判定条件，当被监测物体所在截平面的监测栅格数中，出现反射超声波信号的监测栅格数量大于或等于被监测物体所在截平面对应的预设格数，且相邻截平面中在设定的时间段内也出现反射超声波信号的监测栅格，且相邻截平面中出现反射超声波信号的监测栅格数量与上述反射超声波信号的监测栅格数量相等或相近时，判定被监测物体为人。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 215600, Zhangjiagang Economic Development Zone, Suzhou, Jiangsu (6 West Jingyang Road, South District) Applicant after: SUZHOU SHENGSHIHUAAN INTELLIGENT SCIENCE AND TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 215600 Zhangjiagang Suzhou Economic Development Zone (No. 6, Jingyang West Road, South District, Jiangsu) Suzhou Shengshi Huaan Intelligent Technology Co., Ltd. Applicant before: Suzhou Shengshi Hua'an Technology Co., Ltd. |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 215600 Zhangjiagang Economic Development Zone, Suzhou City, Jiangsu Province (No. 6 Xinjing West Road, South District) Patentee after: Jiangsu Shengshi Huaan Internet Technology Co., Ltd. Address before: 215600 Zhangjiagang Economic Development Zone, Suzhou City, Jiangsu Province (No. 6 Xinjing West Road, South District) Patentee before: SUZHOU SHENGSHIHUAAN INTELLIGENT SCIENCE AND TECHNOLOGY CO., LTD. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |