CN106600864A - 防盗系统中的报警方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防盗系统中的信号转换方法，该方法能够将来自防盗系统中的电信号转换为无线信号，从而向用户发送报警信号。该方法简单、可靠并且成本低。

Description

防盗系统中的报警方法

技术领域

本发明属于防盗系统技术领域，具体涉及防盗系统中的报警方法。

背景技术

在智能家居系统中，门窗的智能安防和控制在整个系统中的地位尤为重要。现代家庭的防盗方式主要以安装防盗门、防盗锁为主，但是这类设备主要以增加盗贼人室的难度来达到防盔目的。这种单纯的机械装置在较长时间无人在场的情况下，防盗效果往往不尽如人意。现有的智能防盗系统中，监控设备需要安装在户外，容易受到破坏。

CN103420273A公开了一种报警信号转换装置，包括：操控指令检测单元，选择单元和执行单元，所述操控指令检测单元检测操作工对吊篮的操控指令，产生相对应的电信号输入所述选择单元，所述选择单元根据所述电信号来导通或断开外界报警信号与所述执行单元的电路连接，所述执行单元根据所述选择单元导通的电路连接，接受外界报警信号驱动而动作，对吊篮内正在工作的电路进行控制。

CN103325202A公开了一种防盗报警系统，所述防盗报警系统包括：用于检测人体信号的红外感应模块；用于接收人体信号转换为数字信号的接收转换模块；用于接收数字信号并发送报警指令的控制电路通讯模块；用于控制防盗锁开关的继电器模块；其中所述接收转换模块的输入端连接所述红外感应模块，所述接收转换模块的输出端连接控制电路通讯模块输入端，所述控制电路通讯模块输出端连接继电器模块的输入端。

CN1484203A公开了一种防盗门智能防盗报警装置，其由动作执行机构及开关状态识别单元、智能钥匙接收解调单元、中央控制单元等十一个单元组成，其中:由开关状态识别单元输入端识别门锁开或关的实时状态，输出至中央控制单元;智能钥匙接收解调单元接收解调电子钥匙单元的编码信号，输出至中央控制单元;中央控制单元输出端分三路：一路经信号驱动单元至动作执行机构，再将信号采样后经反馈单元送到中央控制单元;另一路至门铃语音单元;第三路经发射单元将信号送至接收解调单元，自动拨号单元输入信号来自接收解调单元，输出与自动语音播放单元相连。

CN104952166A公开了一种采用节点信号及串口通讯驱动的声光报警装置，包括主电源、MCU、节点信号输入模块、串口信号输入模块、输入信号保护单元、声报警单元、光报警单元、无线发射单元，其特征在于：所述主电源连接MCU，所述MCU分别连接输入信号保护单元、声报警单元、光报警单元、无线发射单元；所述节点信号输入模块、串口信号输入模块均连接输入信号保护单元；所述主电源分别连接电源转换单元、可调电源模块、光报警电源模块。

CN201438327U公开了一种适应于汽车或室内的防盗报警装置，其包括主控模块、GSM通信模块以及一次声感应模块,该GSM通信模块与主控模块由通信通道连接,该次声传感模块输出端与该主控模块的输入端连接，用以感应外界次声波信号并将该次声波信号转换为电信号并输入至该主控模块,该主控模块根据该次声传感模块输入的信号变化判断门窗开关或破碎事件,并根据判断信号控制该GSM通信模块向用户警报。

DE102015109404.5公开了一种报警系统，具有便携式识别装置和便携式报警装置，其中所述识别装置配置为接收查询信号并响应于所述查询信号而发射识别信号；所述报警装置包括：触敏传感器装置，查询装置，所述查询装置配置为发射所述查询信号并接收所述识别信号，和控制装置，所述控制装置配置为：响应于所述触摸信号而通过所述查询装置发射所述查询信号，将接收到的响应于所述查询信号的识别信号与预设标识进行比较以便执行身份检查。

“基于单片机的防盗报警系统设计”，张学会等，《信息技术》，2015年03期，公开了一种报警系统，该报警系统整体包括探测器和主机两大部分，其中探测器包括门窗探测和室内探测器，探测器通过无线传输方式将报警信号发送至主机，由主机发出报警。

“基于单片机的无线防盗报警器研究与设计”，王志刚等，《电子设计工程》，2015年20期，开发了一种报警器，该报警器具有误报率较低、安装和配置容易、成本低、能量消耗少、使用非常方便的特点；实现的原理是感应震动信号，将其转换成超低频信号，经电路放大、输出；检测器是利用震动传感器SW-18015P，一旦有震动便向主机发出信号，而主机功能是通过无线接受信号，再经单片机处理，然后数码管显示出信号发出的具体范围并同时控制喇叭发出警告声音。可以应用于家居防盗、仓库防盗等多种防盗场合。

本领域需要一种防盗系统中的报警方法和采用该报警方法的防盗门系统，使得能够及时、可靠且以低成本方式将防盗信息进行报警。

发明内容

为解决上述问题，本发明人经过深入研究以及与科研院所的联合开发，提供了一种防盗系统中的报警方法和采用该报警方法的防盗门系统，能够同时解决上述技术问题。

在本发明的一方面，提供了防盗系统中的报警方法，该方法能够将电信号转换为无线信号，从而向用户发送报警信号。

优选地，所述防盗系统为防盗门系统。

优选地，由单片机来实现对来自传感器的电信号的获取，再通过具有芯片的处理电路将感应到的电信号进行处理并传送给中心处理节点，同时在中心处理节点上提供了一个或多个用于向WiFi接口或者向用户发送报警短信的GPRS模块。所述单片机、处理电路可以构成电信号处理模块或构成电信号处理模块的一部分，并且可以集成在下文所述的报警装置中。GPRS模块可以构成报警信号发送模块的一部分。所述处理中的芯片可以为来自TI公司的CC1110芯片。该芯片的功耗极低，深度睡眠时候功耗能达到0.3uA，从而可以充分节约电能。

在一个优选实施方式中，所述中心处理节点集成有嵌入式操作系统。所述中心处理节点还优选集成协议栈。所述嵌入式操作系统优选为uClinux操作系统。所述协议栈可以为TCP/IP协议栈。

所述中心处理节点的主芯片可以为基于ARM内核的LM3S8962单片机。所述GPRS模块优选为ME3000 GPRS模块。

中心处理节点的主要功能是实现数据处理和系统的各个部分之间的通信，其软件结构根据uClinux的特性可以分为多个任务，其中包含了一个实现硬件初始化等的主要控制任务和三个主要分支任务，其中三个分支任务分别为：WiFi通信任务、GPRS短信任务和传感器通信任务。各个任务之间的创建关系和先后顺序可以如图1所示。WiFi通信任务和GPRS短信任务为并列可选。在主程序中完成启动ARM内核运行的初始化、操作系统内核的初始化以及创建主要控制任务和相关信号量等工作后，调用内核的任务启动函数转入多任务循环调度运行状态。uClinux的系统内核可扩展性较强，用户可以根据开发设计的需要实现额外的功能。

在本发明的另一方面，提供了一种防盗门系统，该防盗门系统可以采用上述报警方法。可以使用上文所述的信号转换方法将来自传感器的电信号转换为无线信号，从而向用户发送报警信号。

特别优选地，该防盗门系统包括：门扇，门框，安装在门扇外周缘的密封条或者安装在门框外周缘的密封条，以及传感报警系统，所述传感报警系统的传感器相应地设置在所述密封条与门扇之间或门框之间，在门扇关闭时，门扇和门框之间对密封条产生挤压力。

当密封条安装在门扇外周缘时，所述传感报警系统的传感器相应地设置在所述密封条与门扇之间，即嵌入在密封条与门扇之间。当密封条安装在门框外周缘时，所述传感报警系统的传感器相应地设置在所述密封条与门框之间，即嵌入在密封条与门框之间。

优选地，所述传感报警系统中包含传感器，该传感器为压力传感器。当门关闭或打开时，所述压力传感器可以感知密封胶条压力的变化，从而发出报警信息。优选地，所述压力传感器可以发出电信号，传感报警系统可以将该电信号转换为报警信号。

所述传感报警系统还包含报警装置。所述报警装置包括电信号处理模块，报警信号发送模块，和电存储模块。

更优选地，所述压力传感器包括：基底；设置在所述基底上的一个或多个传感单元，所述传感单元包括第一聚合物层、第一聚合物层上表面接触设置的第一导电层、第二聚合物层以及第二聚合物层下表面接触设置的第二导电层，其中，所述第二导电层固定设置在所述基底上，所述第一聚合物层的下表面与第二聚合物层的上表面面对面设置；当外力使所述第一聚合物层受压变形，从而使下表面在第二聚合物层上表面相对运动而发生摩擦时，或者外力使所述第二聚合物层受压变形，从而使上表面与第一聚合物层下表面相对运动而发生摩擦时，所述第一导电层与第二导电层之间能够在外电路产生不同的电信号。

更优选地，所述第一聚合物层为平直的，而第二聚合物层为向外弯曲的弓形；或者，所述第二聚合物层为平直的，而第一聚合物层为向外弯曲的弓形。

本领域技术人员可以意识到，所述基底上可以设置多个所述传感单元，所述多个传感单元可以按照一定的图案进行设置。

在开关门时，所述弓形部分在平直部分产生相对位移和摩擦，从而在所述第一聚合物层与第二聚合物层带有等量的相反电荷。例如，在开门时，通过弓形由压紧转变为松弛，使所述第一聚合物层与第二聚合物层带有等量的相反电荷，通过所述第一导电层和第二导电层将摩擦产生的电荷导出形成电流，通过电流的变化特性感知门框受到的压力和门扇的开关状态。

优选地，所述传感单元中，第一聚合物层与第二聚合物层的材料表面吸引电子能力不同。由于二者吸引电子能力的不同，可以在相对运动时产生电荷。第一导电层和第二导电层具有良好的导电效果，能够将二者产生的电荷及时导出，形成电信号即电流信号。

优选地，每个所述传感单元的第一导电层和第二导电层分别通过导线引出所述传感器。

更优选地，第一聚合物层采用聚对苯二甲酸乙二酯、第二聚合物层采用聚二乙基硅氧烷，第一导电层和第二导电层均采用导电氧化铟锡。

就本发明而言，压力传感器的基底优选为绝缘基底，可以是刚性材料，如二氧化硅、氧化铝、氧化锆等陶瓷基底或玻璃基底。特别优选为陶瓷材料，因而陶瓷材料对微小压力变化的检测更加灵敏和准确，从而对门体和门框的密封要求不苛刻。

所述压力传感器可以按常规方式封装在一起。

更优选地，本发明的传感报警系统还包括与所述压力传感器连接的报警装置，该报警装置用于当压力传感器受到开关门的外力作用时接收所述传感器产生的电信号，对所述信号进行分析并产生报警信号。具体而言，压力传感器可以与电信号处理模块相连接，由电信号处理模块对电信号进行处理后，再发送给报警信号发送模块。

更优选地，所述电信号处理模块通过电信号强度随时间的一阶导数来判断是开门还是关门。在生物行为学上，开门动作和关门动作是存在细微差异的，例如关门通常比较快，而门通常相对比较慢。

当然，本领域技术人员可以意识到，也可以无须对上述开门和关门加以区分，只要房门开关信息有变化，就可以由报警信号发送模块通过无线方式或网络方式发送给房屋主人，例如发送到房屋主人的手机上，予以提醒和警告，可以派人到现场检查，阻止异常行为例如盗窃行为，这样也就保证了房屋的安全性。或者，可以采取其它报警方式，例如很大报警响声，房屋主人可以通过遥控方式关闭虚假报警。

优选地，所述报警装置包含报警信号发送模块，报警信号发送模块优选为GPRS模块，通过GPRS模块向业主发出安全状态异常的通知。

优选地，所述报警装置还包含电存储模块，能够将开关门时产生的电能储存起来。该电存储模块与传感器连接，用于储存传感器产生的电能，然后给电信号处理模块和报警信号发送模块供电。即，储存的电能可以用于报警装置中其它模块的工作运转。特别优选地，所述电存储模块储存的电能能够满足报警装置中其它模块的工作运转，报警装置不需要外接电源。这充分确保了本发明防盗门系统的不间断运行。当然，本领域技术人员可以意识到，必要时可以使用或增加外接电源。

所述电信号处理模块优选包含中央处理器，该中央处理器可包含单片机。优选地，单片机采用微控制器芯片Stellaris®LM3S8962。所述中央处理器可以对电信号信息进行处理，例如上述一阶导数分析处理。

优选地，GPRS模块采用中兴公司的ME3000 GPRS传输模块，以太网接口采用内部集成耦合变压器的HR611109A Ethernet或wifi接口。

就本发明的防盗门系统而言，所述密封条可以为密封胶条。所述密封胶条可以为PVC胶条或三元乙丙胶条。更优选地，所述密封胶条为三元乙丙胶条。更优选地，所述密封胶条的拉伸强度大于等于1MPa且小于等于3MPa。更优选地，所述密封胶条的压变≥30%。

优选地，所述密封胶条的门尼粘度（ML1+4,125℃）为76-80，并且相对分子量分布呈双峰模式。这样的密封条密封性好，且记忆性好，具有长期密封性，更重要地，其关门力适中，可以使压力传感器有效产生电信号变化的同时，最低程度地减少对压力传感器灵敏度的影响。本发明人经研究发现，如果密封胶条的门尼粘度不在所述范围时，例如当粘度过大时，在门体的反复开关挤压下，密封胶条容易和压力传感器粘连，影响压力传感器中弓形聚合物层的回弹，而如果粘度过小，则二者会发生脱离，造成密封胶条和压力传感器之间的相对运动和摩擦，极易对相对脆弱的压力传感器造成损坏。本发明人还发现，所述双峰模式分子量分布赋予了密封条特别良好的可加工性。

本发明的防盗系统可以防止窃贼破坏使得系统失效。系统的检测实时性较好，信号传递及时、无延迟，并且信息发送稳定、可靠，与现有的视频监控系统相比，本系统在设备成本方面也具有显著优势。

附图说明

图1是根据本发明方法的中心处理节点程序框架图。

图2是根据本发明方法的传感报警系统的示意图。

图3是根据本发明方法的压力传感器的示意图。

具体实施方案

下面结合以下实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

参考图1，中心处理节点可以实现数据处理和系统的各个部分之间的通信，其软件结构根据uClinux系统特性可以包含了一个实现硬件初始化等的主要控制任务和三个主要分支任务，其中三个分支任务分别为：WiFi通信任务、GPRS短信任务和传感器通信任务。主要控制任务是整个防盗系统在应用层的入口，该任务可以实现系统的硬件层的初始化和创建其他的任务以及系统运行状态指示。系统的初始化包括系统时钟频率配置初始化，操作系统内核相关的初始化、以及各个分支任务所需要用到的一些片上硬件的参数和状态配置的初始化。

实施例2

参考图2和图3，传感报警系统包括压力传感器10和报警装置20，所述报警装置20包括电信号处理模块201、报警信号发送模块202和电存储模块203。压力传感器10包括：基底1；设置在所述基底1上的一个或多个传感单元，该传感单元包括依次设置的第一聚合物层4、第一聚合物层上表面接触设置的第一导电层5、第二聚合物层3以及第二聚合物层下表面接触设置的第二导电层2，所述第二导电层2固定设置在所述基底1上，所述第一聚合物层4的下表面与第二聚合物层3的上表面面对面设置；当开关门时的外力使所述第一聚合物层4受压变形，而使下表面在第二聚合物层3上表面相对运动发生摩擦时，所述第一导电层与第二导电层之间能够在外电路产生电信号。将该电信号发送的报警装置，可以实现安全警报。

本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，且还使本领域技术人员能够制造和使用本发明。本发明的可授予专利的范围由权利要求书限定，且可以包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这种其它实例具有不异于权利要求书的字面语言的结构元素，或者如果这种其它实例包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等效结构元素，则这种其它实例意图处于权利要求书的范围之内。在不会造成不一致的程度下，通过参考将本文中参考的所有引用之处并入本文中。

Claims (7)

1.防盗系统中的报警方法，该方法能够将电信号转换为无线信号，从而向用户发送报警信号。

2.根据权利要求1所述的报警方法，其中所述防盗系统为防盗门系统。

3.根据权利要求1或2所述的报警方法，其中由单片机来实现对来自传感器的电信号的获取，再通过具有芯片的处理电路将感应到的电信号进行处理并传送给中心处理节点，同时在中心处理节点上提供了一个或多个用于向WiFi接口或者向用户发送报警短信的GPRS模块。

4.根据权利要求3的方法，所述单片机、射频电路构成电信号处理模块或构成电信号处理模块的一部分。

5.根据权利要求3或4的方法，其中所述中心处理节点集成有嵌入式操作系统。

6.根据权利要求5的方法，所述中心处理节点还集成协议栈。

7.防盗门系统，该防盗门系统可以采用权利要求1-6中任一项所述的报警方法。