CN106408815A - 一种震动累加报警方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种采用对周期内检测到的震动进行累加的震动累加报警方法及装置。一种震动累加报警方法，包括以下步骤：⑴震动检测：震动传感器将感应到的震动转化成震动电信号进行处理后传输；⑵信号处理、逻辑判断：对震动电信号进行基本处理转换成震动脉冲信号后判断脉冲信号的有效性，有效的脉冲信号即为有效的震动信号；⑶信号累加：在一个时间周期即累加周期内，对逻辑判断为有效的震动信号进行次数累加；⑷报警：当一个累加周期内累加的有效震动信号的次数达到设定的报警阈值时，发出警报。

Description

一种震动累加报警方法及装置

技术领域

本发明涉及震动报警技术领域，特别是一种采用对周期内检测到的震动进行累加的震动累加报警方法及装置。

背景技术

震动防盗报警器简称震动报警器，其具有灵敏度高、安装使用方便、成本低的特点，在防盗警示方面有着很广泛的应用。震动报警器是对检测到的震动信号进行识别，当震动信号强度达到报警阈值时，发出警报。有的震动报警器不管什么震动都会被触发报警，现有的车辆报警器大多采用第一次震动发出提醒音,短时间内第二次震动就触发报警,不能过滤人为误震动和自然震动，所以车辆报警器误报频发，成为一大声音污染源。上述功能的震动报警器也不适合用在防盗门上。

现在门窗上用得最普遍的报警器是门磁触发报警器，这种报警器在不法分子撬开门窗入室就会报警，但它报警时门窗已被撬开，属于事后报警，对室内人员构成威胁，同时造成财产损失。高档智能防盗门锁也有防不法分子技术开锁和破坏开锁的作用，但针对的是对锁具本身的破坏，对防盗门其它地方不能有效防范。另外高档智能防盗门锁对使用人员有一定的技术要求，不适合老年人使用，只适用于高档场所；智能锁具成本也太高，难入平民百姓家。

发明内容

本发明的目的是针对现有的震动报警器误报率高的不足之处，提供一种准确率高的震动累加报警方法及装置。

本发明采用的技术方案是通过如下方式完成的：一种震动累加报警方法，该震动累加报警方法包括以下步骤：⑴震动检测：震动传感器将感应到的震动转化成震动电信号进行处理后传输；⑵信号处理、逻辑判断：对震动电信号进行基本处理转换成震动脉冲信号后判断脉冲信号的有效性，有效的脉冲信号即为有效的震动信号；⑶信号累加：在一个时间周期即累加周期内，对逻辑判断为有效的震动信号进行次数累加；⑷报警：当一个累加周期内累加的有效震动信号的次数达到设定的报警阈值时，发出警报。

在所述的一种震动累加报警方法中，所述的震动累加报警方法还包括人体扫描，主动发出红外线或超声波信号覆盖扫描区域，对返回的红外线或超声波信号进行处理，按信号的强弱程度把返回信号分为强信号、弱信号和无信号三态，当扫描区域有人的情况下获得扫描强信号，扫描区域没有人的情况下获得扫描弱信号，当接收器被人为遮挡或损坏、无法接收到红外或超声波信号时，此时为无信号，直接触发报警；将红外或超声波信号的处理结果与震动检测信号的处理结果一起作为逻辑判断的信号源，判断震动信号的有效性。

在所述的一种震动累加报警方法中，所述震动信号的有效性判断为：当人体扫描获得强信号反馈，与震动产生的脉冲信号同时存在判断为有效的脉冲信号即有效的震动信号，表明是人为产生的震动；人体扫描反馈为弱信号时出现的震动脉冲信号判断为无效的脉冲信号即无效的震动信号，表明是非人为引起的震动予以排除，提高报警的可靠性，降低误报率。

在所述的一种震动累加报警方法中，所述的人体扫描的工作模式包括持续扫描、累加周期同步扫描和短周期扫描三种模式，可以根据需要设定为其中一种扫描模式，在持续扫描模式下，待扫描区域的人体扫描持续进行，与震动检测相互独立，有人进入扫描区域时就会发出声音提示；在累加周期同步扫描模式下，当检测到震动信号时，先进行一个预备的短周期扫描，若预备扫描结果反馈为无人的弱信号，则扫描一个短周期后即关闭扫描，若预备扫描结果为有人的强信号，随即进入与累加周期同步的扫描；在短周期扫描模式下，每检测到一个震动信号就扫描一个短周期；人体扫描获得的结果配合震动检测结果用于逻辑判断。

一种震动累加报警装置，该震动累加报警装置包括中央控制模块、震动检测模块和报警模块，中央控制模块包括中央控制器和中央控制电路，中央控制电路设在中央控制器上，震动检测模块、报警模块均与中央控制模块相连；震动检测模块包括震动传感器和震动检测电路，震动传感器的输出端与震动检测电路连接，震动传感器用来感应被保护的物体的震动并输出震动电信号，当物体震动时，震动电信号经震动检测电路处理后传输至中央控制模块；报警模块包括报警部件和报警电路，报警电路的输出端与报警部件相连接，在中央控制模块的控制下发出警报；所述的中央控制电路包括震动累加电路、周期定时电路和逻辑处理电路，震动检测电路的输出端与逻辑处理电路连接，周期定时电路、震动累加电路分别与逻辑处理电路双向连接，逻辑处理电路的输出端与报警电路连接，震动传感器输出震动电信号至震动检测电路中，经处理后的震动电信号转换成脉冲信号传输至逻辑处理电路，逻辑处理电路对收到的信号进行有效性判断后把有效的脉冲信号传输至震动累加电路，脉冲信号的有效性即为震动信号的有效性，震动累加电路对有效的脉冲信号次数进行累加，当一个周期时间内的有效的脉冲信号次数累加达到设定的报警阈值时，中央控制电路触发报警电路发出警报，一个周期结束后震动累加电路的累加结果清零，并进入等待状态，等下个有效的脉冲信号出现时重新启动一个震动累加周期。

在所述的一种震动累加报警装置中，所述的震动检测电路包括信号放大电路、信号过滤和整形电路，信号放大电路的输出端与信号过滤和整形电路连接，信号过滤和整形电路的输出端与逻辑处理电路连接，信号放大电路把微弱信号放大到一定强度输送给信号过滤和整形电路，信号过滤和整形电路滤除无用信号并把过滤后的正弦信号转换成脉冲信号输送至逻辑处理电路。

在所述的一种震动累加报警装置中，所述的震动累加报警装置还包括扫描模块，扫描模块与中央控制模块相连，所述的扫描模块包括发射器、接收器和扫描电路，发射器用于发射红外或超声波，接收器对返回的信号接收处理，并传输至中央控制模块；扫描电路包括发射电路和接收电路。

在所述的一种震动累加报警装置中，所述的发射器采用红外发射器，发射器内设有红外发光二极管阵列和发射电路，发射电路包括脉冲震荡电路、分频电路、调制电路、宽动态补偿电路、功率驱动电路，脉冲震荡电路的输出端分别与调制电路、分频电路相连接，分频电路的输出端连接至调制电路，调制电路的输出端与功率驱动电路连接，宽动态补偿电路的输出端连至功率驱动电路，功率驱动电路的输出端连接红外发光二极管阵列发出红外脉冲信号进行空间扫描，红外发光二极管阵列实现大角度均匀发射红外信号；脉冲震荡电路产生一个与接收器工作频率一致的脉冲震荡信号，同时传输给调制电路与分频电路；分频电路把脉冲震荡电路的脉冲信号经多次分频后产生一个低频扫描频率并输送给调制电路；调制电路通过对脉冲震荡电路和分频电路送来的脉冲信号进行调制，调制结果是把脉冲震荡电路送来的连续脉冲信号变成间断脉冲信号，输送至功率驱动电路；功率驱动电路把经调制电路调制的间断脉冲信号进行功率放大；宽动态补偿电路的作用是抗白光干扰，使红外扫描距离在各种自然光强度下保持不变，因白光对红外接收器的性能影响很大，如不加补偿电路就会出现晚上无光时扫描距离远，白天光亮时扫描距离近很多。

在所述的一种震动累加报警装置中，所述的接收器采用红外接收器，红外接收器内设有红外接收头和接收电路，接收电路包括信号混合电路、强弱信号分离电路，红外接收头的输出端连至信号混合电路，信号混合电路的输出端与强弱信号分离电路连接，强弱信号分离电路的输出端连至中央控制模块，红外接收头接收物体反射回来的红外线，并转换成电脉冲信号输出到信号混合电路，信号混合电路把多个红外接收头的信号混合成一个信号，强弱信号分离电路接收到信号混合电路的信号，按信号的强弱程度把信号分为强信号、弱信号和无信号三态，当扫描区域有人的情况下获得扫描强信号，扫描区域没有人的情况下获得扫描弱信号，当接收器被人为遮挡或损坏、无法接收到红外或超声波信号时，此时为无信号，直接触发报警；强弱信号分离电路产生的信号传输至中央控制模块的逻辑处理电路，其中的强信号是逻辑处理电路判断震动脉冲信号是否有效的依据；当扫描模块进入工作状态时，正常情况下逻辑处理电路始终该收到强弱两种信号中的任意一种连续信号，表明扫描模块工作状态正常，当扫描模块被人为遮挡或损坏、没有输出强弱信号，此时逻辑处理电路收不到强弱信号分离电路送来的连续信号或信号很微弱就判定为无信号，表明扫描模块工作状态异常即发出警报。

在所述的一种震动累加报警装置中，所述的震动累加报警装置还包括低敏震动开关，低敏震动开关与中央控制模块相连，低敏震动开关的输出端连至逻辑处理电路，当低敏震动开关检测到强震动时，输出开关量信号至中央控制模块的逻辑处理电路，用于受到强烈破坏时的报警。

在所述的一种震动累加报警装置中，所述的震动累加报警装置还包括无线联网模块，无线联网模块与中央控制模块相连，无线联网模块包括无线联网电路，无线联网电路与逻辑处理电路的输出端相连，用于与智能报警主机联网报警，发送报警信号。

在所述的一种震动累加报警装置中，所述的震动累加报警装置还包括门铃模块，门铃模块与中央控制模块相连，所述的门铃模块包括门铃和门铃限制电路，当门铃被按动时门铃发生震动，震动产生的有效脉冲信号传输至中央控制模块的震动累加电路进行累加，当按门铃引起的有效脉冲信号次数累加达到设定值时，门铃限制电路关闭门铃，此时再按门铃会发出主人不在家的提示。

在所述的一种震动累加报警装置中，所述的门铃震动次数累加的设定值比报警阈值小，按门铃产生的震动不会引起震动报警。

在所述的一种震动累加报警装置中，所述的震动累加报警装置还包括门磁和语音留言模块，门磁和语音留言模块与中央控制模块相连，门磁感应门的开启与关闭，门开启时震动检测模块与扫描模块关闭，当门关闭一定时间后，震动检测模块与扫描模块开启，预留充足时间便于正常关门反锁；语音留言模块中设有录音功能，可以用于录音设置，当其他家庭成员正常开门后会自动播放录音。

在所述的一种震动累加报警装置中，所述的中央控制电路包括震动累加电路、周期定时电路、逻辑处理电路、脉冲拓宽电路和设定电路，所述的周期定时电路包括短周期定时电路和长周期定时电路，所述的脉冲拓宽电路将收到的脉冲信号拓宽成脉宽与短周期扫描模式的扫描周期时长一致的脉冲，所述的脉冲拓宽电路包括RS触发器一U₁和RS触发器二U₂，逻辑处理电路包括与门电路一U₃，震动累加电路包括二进制计数器U₄；设定电路包括四档拨动开关K和与门电路二U₅，设定电路用于报警阈值的设定，四档拨动开关K可以设定四挡报警阈值，扫描模块输出的红外信号传输至RS触发器一U₁的S端，RS触发器一U₁的Q端连接至与门电路一U₃的1脚，RS触发器一U₁的R端与RS触发器二U₂的R端一起接至短周期定时电路，震动检测模块输出的震动电信号传输至RS触发器二U₂的S端与短周期定时电路，启动短周期定时电路开始计时；RS触发器二U₂的Q端接至与门电路一U₃的2脚，与门电路一U₃的3脚、二进制计数器U₄的2脚相接并与长周期定时电路相连，二进制计数器U₄的1脚接地，二进制计数器U₄的7脚接至长周期定时电路，二进制计数器U₄的4脚、门电路二U₅的5脚相接并接至四档拨动开关K的1脚，二进制计数器U₄的5脚、门电路二U₅的6脚相接并接至四档拨动开关K的2脚，二进制计数器U₄的6脚接至四档拨动开关K的6脚，四档拨动开关K的5脚与门电路二U₅的4脚相接。

在所述的一种震动累加报警装置中，所述的发射电路包括脉冲震荡电路、分频电路、调制电路、宽动态补偿电路和功率驱动电路，其中，功率驱动电路包括电阻一R₁、电阻二R₂、芯片一U₇和三极管Q，红外发光二极管阵列分别与芯片一U₇、三极管Q的集电极相连接，芯片一U₇稳定输入红外发光二极管阵列的电流，电阻一R₁的一端与宽动态补偿电路相连接，电阻一R₁的另一端、电阻二R₂的一端相接并接至芯片一U₇的4脚，芯片一U₇的2脚接地，芯片一U₇的3脚与电阻二R₂的另一端相连；调制电路包括与门电路三U₆、反相器一U₈和电阻三R₃，脉冲震荡电路、分频电路传送的信号分别与与门电路三U₆的两个输入端相连，与门电路三U₆的输出端与反相器一U₈相接，反相器一U₈和电阻三R₃的一端相连接，电阻三R₃的另一端与三极管Q的基极相接。

在所述的一种震动累加报警装置中，所述的红外接收器内设有红外接收头一U₁₁、红外接收头二U₁₂和接收电路，接收电路包括信号混合电路和强弱信号分离电路，强弱信号分离电路包括触发器U₉、电阻四R₄、电阻五R₅、电容一C₁和电容二C₂，信号混合电路包括电阻六R₆、电阻七R₇、电阻八R₈、电阻九R₉、反相器二U₁₀，红外接收头一U₁₁、红外接收头二U₁₂输出的信号分别经电阻八R₈、电阻九R₉后混合传送至反相器二U₁₀的同相端，电阻六R₆、电阻七R₇接于反相器二U₁₀的反相端，电阻七R₇与电源正极VCC相连；信号混合电路输出的信号分别传输至强弱信号分离电路中的电阻四R₄、电阻五R₅，电阻四R₄与电容一C₁的一端连接至触发器U₉的3脚，电阻五R₅与电容二C₂一端连接至触发器U₉的1脚，电容一C₁的另一端、电容二C₂的另一端、触发器U₉的2脚接地，触发器U₉将处理后的信号输出至中央控制模块。

本发明中对有效震动信号的判断采用震动信号与扫描信号相结合的逻辑判断方式，扫描反馈信号按信号的强弱程度把信号分为强信号、弱信号和无信号三态，当扫描区域有人的情况下获得扫描强信号，扫描区域没有人的情况下获得扫描弱信号，当接收器被人为遮挡或损坏、无法接收到红外或超声波信号时，此时为无信号，直接触发报警，其中扫描获得的弱信号为基础信号，表明扫描模块正常工作；当人体扫描获得强信号反馈，与震动产生的脉冲信号同时存在判断为有效的脉冲信号即有效的震动信号，表明是人为产生的震动；人体扫描反馈为弱信号时出现的震动脉冲信号判断为无效的脉冲信号即无效的震动信号，表明是非人为引起的震动予以排除，提高报警的可靠性，降低误报率。本发明采用的震动报警方法科学准确，大大降低了误报率，增加报警的可靠性。本发明中采用的红外扫描可以根据具体使用环境调整扫描的距离、强度等参数，并设有宽动态补偿，使红外扫描结果更加可信。

本发明与现有的报警方法与装置相比，具有误报率低、报警可靠准确的特点。

附图说明

图1为本发明一种震动累加报警装置的示意图。

图2为本发明一种震动累加报警装置中电路的示意图。

图3为本发明一种震动累加报警装置中发射器的示意图。

图4为本发明一种震动累加报警装置中接收器的示意图。

图5为本发明中中央控制电路的电路图。

图6为本发明中发射电路的电路图。

图7为本发明中接收电路的电路图。

在附图1～7中，1表示震动累加电路；2表示逻辑处理电路；3表示脉冲拓宽电路；4表示设定电路；5表示短周期定时电路；6表示长周期定时电路；7表示脉冲震荡电路；8表示分频电路；9表示调制电路；10表示宽动态补偿电路；11表示功率驱动电路；12表示强弱信号分离电路；13表示信号混合电路；14表示发光二极管阵列；

U₁表示RS触发器一；U₂表示RS触发器二；U₃表示与门电路一；；U₄表示二进制计数器；U₅表示与门电路二；U₆表示与门电路三；U₇表示芯片一；U₈表示反相器一；U₉表示触发器；U₁₀表示反相器二；U₁₁表示红外接收头一；U₁₂表示红外接收头二；K表示四档拨动开关；R₁表示电阻一；R₂表示电阻二；R₃表示电阻三；R₄表示电阻四；R₅表示电阻五；R₆表示电阻六；R₇表示电阻七；R₈表示电阻八；R₉表示电阻九；C₁表示电容一；C₂表示电容二；Q表示三极管；D表示光敏二极管。

具体实施方式

下面对照附图，通过实例对本发明作进一步说明。

参照附图1至附图7，一种震动累加报警方法，该震动累加报警方法包括以下步骤：⑴震动检测：震动传感器将感应到的震动转化成震动电信号进行处理后传输；⑵人体扫描：采用红外人体扫描，主动发出红外线信号覆盖扫描区域，对返回的红外线信号进行处理，按信号的强弱程度分为强信号、弱信号和无信号三态，其中，当扫描区域有人的情况下获得扫描强信号，扫描区域没有人的情况下获得扫描弱信号，弱信号即为基础信号，表明人体扫描工作正常，当红外扫描设备被不法分子遮挡或破坏时无法接收反馈的红外信号或红外信号很弱，此时为无信号，直接触发报警；人体扫描工作模式包括持续扫描、累加周期同步扫描和短周期扫描三种模式，用户可根据自己的实际情况及使用需要选择设定为其中一种扫描模式，在持续扫描模式下，待扫描区域的人体扫描与震动检测相互独立，人体扫描持续进行，有人进入扫描区域时就会发出声音提示；在累加周期同步扫描模式下，当检测到震动信号时，先进行一个预备的短周期扫描，若预备扫描结果反馈为无人的弱信号，则扫描完成一个短周期后即关闭扫描，若预备扫描结果为有人的强信号，随即进入与累加周期同步的扫描，扫描周期与累加周期同步，扫描结果配合震动检测结果用于逻辑判断；在短周期扫描模式下，每检测到一个震动信号就扫描一个短周期，本实施例中的短周期时长设定为2秒；人体扫描获得的结果配合震动检测结果用于逻辑判断；⑶信号处理、逻辑判断：对震动信号、红外线信号进行基本处理转换成脉冲信号后判断其有效性，有效的脉冲信号即为有效的震动信号，当震动信号与红外扫描获得的强信号同时存在即判断为有效的震动信号进行累加，表明是人为产生的震动；红外扫描获得弱信号，此时只有震动信号而没有红外扫描的强信号，逻辑判断为无效的震动信号，表明是非人为引起的震动予以排除；⑷信号累加：在一个时间周期即累加周期内，对逻辑判断为有效的震动信号进行次数累加，本实施例中设定的累加周期时长为7分钟，报警阈值为6次，根据脉宽时长转换成时间，每个脉冲的时长为2秒，6次脉冲时间合计为12秒，该设定的报警阈值小于国家标准中防盗门锁最快的开锁时间15秒；⑸报警：当一个累加周期即7分钟内累加的有效震动累加次数达到设定的报警阈值6次时，发出警报；当红外接收器被人为遮挡或损坏、无法接收到红外信号时，此时为无信号反馈，为异常情况，触发警报。

一种震动累加报警装置，该震动累加报警装置包括中央控制模块、震动检测模块、报警模块、扫描模块、低敏震动开关、无线联网模块、门铃模块以及门磁和语音留言模块，其中，中央控制模块包括中央控制器和中央控制电路，中央控制电路设在中央控制器上，震动检测模块、报警模块、扫描模块、低敏震动开关、无线联网模块均与中央控制模块相连；震动检测模块包括震动传感器和震动检测电路，震动传感器的输出端与震动检测电路连接，震动检测电路包括信号放大电路、信号过滤和整形电路，信号放大电路的输出端与信号过滤和整形电路连接，信号过滤和整形电路的输出端与逻辑处理电路连接，震动传感器安装在被保护的物体上并输出震动电信号，当物体震动时，震动电信号经震动检测电路处理后传输至中央控制模块；报警模块包括报警部件和报警电路，在中央控制模块的控制下发出警报，报警电路的输出端与报警部件相连接；所述的中央控制电路包括震动累加电路1、周期定时电路、逻辑处理电路2、脉冲拓宽电路3和设定电路4，所述的周期定时电路包括短周期定时电路5和长周期定时电路6，震动检测电路的输出端与逻辑处理电路2连接，周期定时电路、震动累加电路1分别与逻辑处理电路2双向连接，逻辑处理电路2的输出端与报警电路连接，震动传感器将检测到的震动转化成电信号输出至震动检测电路中，经处理后的电信号转换成脉冲信号传输至逻辑处理电路2，逻辑处理电路2对收到的脉冲信号、红外线信号结合进行有效性判断后把有效的脉冲信号传输至震动累加电路1，有效的脉冲信号即为有效的震动信号，震动累加电路1对有效的脉冲信号进行次数累加，当一个周期时间内有效的脉冲信号次数累加达到设定的报警阈值时，中央控制电路触发报警电路发出警报，一个周期结束后震动累加电路的累加结果清零，并进入等待状态，等下个有效的脉冲信号出现时重新启动一个震动累加周期；其中，脉冲拓宽电路3将收到的脉冲信号拓宽成脉宽与短周期扫描模式的扫描周期时长一致的脉冲，本实施例中短周期扫描的时长为2s，拓宽后脉冲的脉宽也为2s，所述的脉冲拓宽电路3包括RS触发器一U₁和RS触发器二U₂，逻辑处理电路2包括与门电路一U₃，震动累加电路1包括二进制计数器U₄，设定电路4包括四档拨动开关K和与门电路二U₅，设定电路4用于报警阈值的设定，四档拨动开关K的四个档位分别对应四个设定的报警阈值2次、4次、6次和8次，选择不同的档位来设定报警阈值，扫描模块输出的红外信号传输至RS触发器一U₁的S端，RS触发器一U₁的Q端连接至与门电路一U₃的1脚，RS触发器一U₁的R端与RS触发器二U₂的R端一起接至短周期定时电路，震动检测模块输出的震动电信号传输至RS触发器二U₂的S端与短周期定时电路，启动短周期定时电路开始计时；RS触发器二U₂的Q端接至与门电路一U₃的2脚，与门电路一U₃的3脚、二进制计数器U₄的2脚相接并与长周期定时电路相连，二进制计数器U₄的1脚接地，二进制计数器U₄的7脚接至长周期定时电路，二进制计数器U₄的4脚、门电路二U₅的5脚相接并接至四档拨动开关K的1脚，二进制计数器U₄的5脚、门电路二U₅的6脚相接并接至四档拨动开关K的2脚，二进制计数器U₄的6脚接至四档拨动开关K的6脚，四档拨动开关K的5脚与门电路二U₅的4脚相接；四档拨动开关K的3脚和4脚相连并输出报警信号BJC，当震动累加电路1的累加结果达到报警阈值时即输出报警信号BJC，触发报警电路报警；

扫描模块与中央处理模块相连，所述的扫描模块包括发射器、接收器和扫描电路，扫描电路与逻辑处理电路2双向连接，发射器用于发射红外，接收器对返回的信号接收处理，并传输至中央控制模块；扫描电路包括发射电路和接收电路；其中，

所述的发射器采用红外发射器，发射器内设有红外发光二极管阵列14和发射电路，所述的发射电路包括脉冲震荡电路7、分频电路8、调制电路9、宽动态补偿电路10和功率驱动电路11，脉冲震荡电路7的输出端分别与调制电路9、分频电路8相连接，分频电路8的输出端连接至调制电路9，调制电路9的输出端与功率驱动电路11连接，宽动态补偿电路10的输出端连至功率驱动电路11，功率驱动电路11的输出端连接红外发光二极管阵列；功率驱动电路11包括电阻一R₁、电阻二R₂、芯片一U₇和三极管Q，电阻一R₁、电阻二R₂为可调电阻，红外发光二极管阵列14为多个LED组成的发光阵列，红外发光二极管阵列14分别与芯片一U₇、三极管Q的集电极相连接，芯片一U₇稳定输入红外发光二极管阵列14的电流，三极管Q的发射极接至VCC，工作电流由正电源VCC通过三极管Q流过红外发光二极管阵列14后进入芯片一U₇再流到负电源，芯片一U₇控制流入红外发光二极管阵列14的电流稳定，电流大小由连接在芯片一U₇上的可调电阻二R₂调节，电阻一R₁的一端与宽动态补偿电路10相连接，宽动态补偿电路10设有光敏二极管D，用于探测外界光线强度；电阻一R₁的另一端、电阻二R₂的一端相接并接至芯片一U₇的4脚，芯片一U₇的2脚接地，芯片一U₇的3脚与电阻二R₂的另一端相连，芯片一U₇的1脚为工作控制端，由中央控制模块送来的控制信号KZV控制，当控制信号KZV为高电平时芯片一U₇工作，当控制信号KZV为低电平时芯片一U₇关闭，同时红外发光二极管阵列14中每个LED输入端呈现高阻状态，控制信号KZV可以与扫描模块的三种扫描模式同步，由用户根据需要通过中央控制模块设定；调制电路9包括与门电路三U₆、反相器一U₈和电阻三R₃，脉冲震荡电路7、分频电路8传送的信号分别与与门电路三U₆的两个输入端相连，与门电路三U₆的输出端与反相器一U₈相接，反相器一U₈和电阻三R₃的一端相连接，电阻三R₃的另一端与三极管Q的基极相接；红外发光二极管阵列14通过多个LED实现大角度均匀发射红外信号；脉冲震荡电路7产生一个与接收器工作频率一致的电脉冲震荡信号，同时传输给功率驱动电路11与分频电路8；分频电路8把脉冲震荡电路7的电脉冲震荡信号经多次分频后产生一个低频扫描频率并输送给调制电路9；调制电路9通过对脉冲震荡电路7和分频电路8送来的信号进行调制，调制结果是把脉冲震荡电路送来的连续脉冲信号变成间断脉冲信号，输送至功率驱动电路11；功率驱动电路11把经调制电路调制的间断脉冲信号进行功率放大，驱动红外发光二极管阵列14发出红外脉冲信号进行空间扫描；宽动态补偿电路10的作用是抗白光干扰，使红外扫描距离在各种自然光强度下保持不变，因白光对接收器的性能影响很大，如不加补偿电路就会出现晚上无光时扫描距离远，白天光亮时扫描距离近很多；

所述的接收器采用红外接收器，所述的红外接收器内设有红外接收头一U₁₁、红外接收头二U₁₂和接收电路，接收电路包括信号混合电路13和强弱信号分离电路12，其中，强弱信号分离电路12包括触发器U₉、电阻四R₄、电阻五R₅、电容一C₁和电容二C₂，信号混合电路13包括电阻六R₆、电阻七R₇、电阻八R₈、电阻九R₉、反相器二U₁₀，其中触发器U₉为双路反相施密特触发器，红外接收头一U₁₁的1脚与电阻八R₈的一端相连，红外接收头一U₁₁的2脚接地，红外接收头一U₁₁的3脚接至VCC，红外接收头二U₁₂的1脚与电阻九R₉的一端相连，红外接收头二U₁₂的2脚接地，红外接收头二U₁₂的3脚接至VCC，电阻八R₈的另一端、电阻九R₉的另一端与反相器二U₁₀的同相端相连，红外接收头一U₁₁、红外接收头二U₁₂输出的信号分别经电阻八R₈、电阻九R₉后混合传送至反相器二U₁₀的同相端，电阻六R₆的一端、电阻七R₇的一端接于反相器二U₁₀的反相端，电阻七R₇的另一端与电源正极VCC相连，电阻六R₆的另一端与反相器二U₁₀的输出端相连并连至强弱信号输出电路12；信号混合电路13输出的信号分别传输至强弱信号分离电路12中的电阻四R₄、电阻五R₅，电阻四R₄的阻值比电阻五R₅大得多，电阻四R₄与电容一C₁的一端连接至触发器U₉的3脚，电阻五R₅与电容二C₂一端连接至触发器U₉的1脚，电容一C₁的另一端、电容二C₂的另一端、触发器U₉的2脚接地，触发器U₉的5脚接至VCC，触发器U₉将处理后的信号通过4脚和6脚输出至中央控制模块，触发器U₉的4脚输出强信号IRH，触发器U₉的6脚输出弱信号IRL；红外接收头一U₁₁、红外接收头二U₁₂接收物体反射回来的红外线信号，并转换成脉宽不同的低电平电脉冲信号输出到信号混合电路13，信号混合电路13把多个红外接收头的信号混合成一个信号，强弱信号分离电路12接收到信号混合电路13传输的信号并处理后输出，按信号的强弱程度把信号分为强信号、弱信号和无信号三态，当扫描区域有人的情况下获得扫描强信号，表明扫描区域有人，强弱信号分离电路12输出一个强信号到中央控制模块；扫描区域没有人的情况下获得扫描弱信号，表明扫描模块工作正常，弱信号不予以输出；当接收器被人为遮挡或损坏、无法接收到红外或超声波信号时，此时为无信号，直接触发报警；扫描模块的工作模式包括持续扫描、累加周期同步扫描和短周期扫描三种模式，用户可以根据实际情况和使用需要调整选择的扫描模式，在持续扫描模式下，待扫描区域的红外扫描与震动检测相互独立，红外扫描持续进行，有人进入扫描区域时就会发出声音提示；在累加周期同步扫描模式下，当检测到震动信号时，先进行一个预备的短周期扫描，若预备扫描结果反馈为无人的弱信号，则扫描完成一个短周期后即关闭扫描，若预备扫描结果为有人的强信号，随即进入与累加周期同步的扫描；在短周期扫描模式下，每检测到一个震动信号就扫描一个短周期，该短周期设定为2秒，短周期扫描模式使用较为省电；扫描模块的扫描结果配合震动检测结果用于逻辑判断；强弱信号分离电路12产生的信号传输至中央控制模块的逻辑处理电路2，其中的强信号是逻辑处理电路2判断震动脉冲信号是否有效的依据；当扫描模块进入工作状态时，正常情况下逻辑处理电路2始终该收到强弱两种信号中的任意一种连续信号，表明扫描模块工作状态正常，当扫描模块被人为遮挡、没有输出强弱信号，此时逻辑处理电路2收不到强弱信号分离电路12送来的连续信号或信号很微弱就判定为无信号，表明扫描模块工作状态异常即发出警报；扫描模块的扫描结果配合震动检测结果用于逻辑判断，当扫描模块获得强信号反馈，与震动产生的脉冲信号同时存在判断为有效的脉冲信号即有效的震动信号，表明是人为产生的震动；人体扫描反馈为弱信号时出现的震动脉冲信号判断为无效的脉冲信号即无效的震动信号，表明是非人为引起的震动予以排除，提高报警的可靠性，降低误报率；

低敏震动开关的输出端与中央控制模块的逻辑处理电路2相连，当低敏震动开关检测到强震动时，输出开关量信号至逻辑处理电路2，用于受到强烈破坏时的报警；无线联网模块包括无线联网电路，无线联网电路与逻辑处理电路2的输出端相连，无线联网模块用于与智能报警主机联网报警，发送报警信号；门铃模块与中央控制模块相连，所述的门铃模块包括门铃和门铃限制电路，当门铃被按动时门铃发生震动，震动信号传输至中央控制模块的震动累计电路，当门铃引起的震动次数累计达到设定值时，门铃限制电路关闭门铃，此时再按门铃会发出主人不在家的提示；所述的门铃震动次数累加的设定值比报警阈值小，按门铃产生的震动不会引起震动报警，本实施例中设定的门铃震动阈值为4次；门磁和语音留言模块与中央控制模块相连，门磁感应门的开启与关闭，门开启时震动检测模块与扫描模块关闭，当门关闭一定时间后，震动检测模块与扫描模块开启，预留充足时间便于正常开启门锁；语音留言模块中设有录音功能，可以用于录音设置，当其他家庭成员正常开门后会自动播放录音。

Claims (10)

1.一种震动累加报警方法，其特征在于该震动累加报警方法包括以下步骤：⑴震动检测：震动传感器将感应到的震动转化成震动电信号进行处理后传输；⑵信号处理、逻辑判断：对震动电信号进行基本处理转换成震动脉冲信号后判断脉冲信号的有效性，有效的脉冲信号即为有效的震动信号；⑶信号累加：在一个时间周期即累加周期内，对逻辑判断为有效的震动信号进行次数累加；⑷报警：当一个累加周期内累加的有效震动信号次数达到设定的报警阈值时，发出警报。

2.根据权利要求1所述的一种震动累加报警方法，其特征在于所述的震动累加报警方法还包括人体扫描，主动发出红外线或超声波信号覆盖扫描区域，对返回的红外线或超声波信号进行处理，按信号的强弱程度分为强信号、弱信号和无信号三态，当扫描区域有人的情况下获得扫描强信号，扫描区域没有人的情况下获得扫描弱信号，当接收器被人为遮挡或损坏、无法接收到红外或超声波信号时，此时为无信号，直接触发报警；将红外或超声波信号的处理结果与震动检测信号的处理结果一起作为逻辑判断的信号源，判断震动信号的有效性。

3.根据权利要求2所述的一种震动累加报警方法，其特征在于所述震动信号的有效性判断为：当人体扫描获得强信号反馈，与震动产生的脉冲信号同时存在判断为有效的脉冲信号即有效的震动信号；人体扫描反馈为弱信号时出现的震动脉冲信号判断为无效的脉冲信号即无效的震动信号。

4.一种震动累加报警装置，该震动累加报警装置包括中央控制模块、震动检测模块和报警模块，中央控制模块包括中央控制器和中央控制电路，中央控制电路设在中央控制器上，震动检测模块、报警模块均与中央控制模块相连；震动检测模块包括震动传感器和震动检测电路，震动传感器的输出端与震动检测电路连接，震动电信号经震动检测电路处理后传输至中央控制模块；报警模块包括报警部件和报警电路，报警电路的输出端与报警部件相连接；其特征在于所述的中央控制电路包括震动累加电路、周期定时电路和逻辑处理电路，震动检测电路的输出端与逻辑处理电路连接，周期定时电路、震动累加电路分别与逻辑处理电路双向连接，逻辑处理电路的输出端与报警电路连接，震动电信号经震动检测电路处理后传输至逻辑处理电路，逻辑处理电路对收到的信号进行有效性判断后把有效的脉冲信号传输至震动累加电路进行次数累加，当一个周期时间内的有效脉冲信号次数累加达到设定的报警阈值时，中央控制电路触发报警电路发出警报。

5.根据权利要求4所述的一种震动累加报警装置，其特征在于所述的震动累加报警装置还包括扫描模块，扫描模块与中央控制模块相连，所述的扫描模块包括发射器、接收器和扫描电路，发射器用于发射红外或超声波信号，接收器对返回的信号接收处理，并传输至中央控制模块；扫描电路包括发射电路和接收电路。

6.根据权利要求5所述的一种震动累加报警装置，其特征在于所述的发射器采用红外发射器，发射器内设有红外发光二极管阵列和发射电路，发射电路包括脉冲震荡电路、分频电路、调制电路、宽动态补偿电路、功率驱动电路，脉冲震荡电路的输出端分别与调制电路、分频电路相连接，分频电路的输出端连接至调制电路，调制电路的输出端与功率驱动电路连接，宽动态补偿电路的输出端连至功率驱动电路，功率驱动电路的输出端连接红外发光二极管阵列发出红外脉冲信号进行空间扫描，宽动态补偿电路使红外扫描距离在各种自然光强度下保持不变。

7.根据权利要求5所述的一种震动累加报警装置，其特征在于所述的接收器采用红外接收器，红外接收器内设有红外接收头和接收电路，接收电路包括信号混合电路、强弱信号分离电路，红外接收头的输出端连至信号混合电路，信号混合电路的输出端与强弱信号分离电路连接，强弱信号分离电路的输出端连至中央控制模块。

8.根据权利要求4所述的一种震动累加报警装置，其特征在于所述的震动累加报警装置还包括门铃模块，门铃模块与中央控制模块相连，所述的门铃模块包括门铃和门铃限制电路，当门铃被按动时门铃发生震动，震动脉冲信号传输至中央控制模块的震动累加电路进行累加，门铃震动次数累加的设定值比报警阈值小。

9.根据权利要求4所述的一种震动累加报警装置，其特征在于所述的中央控制电路包括震动累加电路、周期定时电路、逻辑处理电路、脉冲拓宽电路和设定电路，所述的周期定时电路包括短周期定时电路和长周期定时电路，所述的脉冲拓宽电路包括RS触发器一U₁和RS触发器二U₂，逻辑处理电路包括与门电路一U₃，震动累加电路包括二进制计数器U₄，设定电路用于报警阈值的设定，设定电路包括四档拨动开关K和与门电路二U₅，四档拨动开关K设定四挡报警阈值，扫描模块输出的红外信号传输至RS触发器一U₁的S端，RS触发器一U₁的Q端连接至与门电路一U₃的1脚，RS触发器一U₁的R端与RS触发器二U₂的R端一起接至短周期定时电路，震动检测模块输出的震动信号传输至RS触发器二U₂的S端与短周期定时电路，启动短周期定时电路开始计时；RS触发器二U₂的Q端接至与门电路一U₃的2脚，与门电路一U₃的3脚、二进制计数器U₄的2脚相接并与长周期定时电路相连，二进制计数器U₄的1脚接地，二进制计数器U₄的7脚接至长周期定时电路，二进制计数器U₄的4脚、门电路二U₅的5脚相接并接至四档拨动开关K的1脚，二进制计数器U₄的5脚、门电路二U₅的6脚相接并接至四档拨动开关K的2脚，二进制计数器U₄的6脚接至四档拨动开关K的6脚，四档拨动开关K的5脚与门电路二U₅的4脚相接。

10.根据权利要求5所述的一种震动检测报警装置，其特征在于接收电路包括信号混合电路和强弱信号分离电路，强弱信号分离电路包括触发器U₉、电阻四R₄、电阻五R₅、电容一C₁和电容二C₂，信号混合电路包括电阻六R₆、电阻七R₇、电阻八R₈、电阻九R₉、反相器二U₁₀，红外接收头一U₁₁、红外接收头二U₁₂输出的信号分别经电阻八R₈、电阻九R₉后混合传送至反相器二U₁₀的同相端，电阻六R₆、电阻七R₇接于反相器二U₁₀的反相端，电阻七R₇与电源正极VCC相连；信号混合电路输出的信号分别传输至强弱信号分离电路中的电阻四R₄、电阻五R₅，电阻四R₄与电容一C₁的一端连接至触发器U₉的3脚，电阻五R₅与电容二C₂一端连接至触发器U₉的1脚，电容一C₁的另一端、电容二C₂的另一端、触发器U₉的2脚接地，触发器U₉将处理后的信号输出至中央控制模块。