CN107507376A - 一种振动检测系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种振动检测系统，包括MCU控制器、振动传感器、运算放大器、启动学习记忆按键、指示灯、输出接口、警报装置、电源，MCU控制器内置有RS‑232接口电路、ADC端口、缓存单元和学习记忆单元，振动传感器输出端通过运算放大器与MCU控制器的ADC端口电连接，启动学习记忆按键输出端与MCU控制器输入端电连接，指示灯、输出接口输入端分别与MCU控制器输出端电连接，警报装置输入端与输出接口输出端电连接，MCU控制器通过RS‑232接口电路连接上位机，电源为整个系统供电。通过本发明解决现有的振动探测报警器不具备学习记忆的功能，容易造成误报的问题。

Description

一种振动检测系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及振动检测领域，尤其涉及一种振动检测系统及其使用方法。

背景技术

根据中华人民共和国公安部2017年02月20日发布的GA745-2017号文件《银行自助设备、自助银行安全防范要求》中的规定，“现金类银行自助设备的上、下箱体均应安装报警探测装置，对撬、砸等暴力破坏事件进行探测报警。”

目前全国所有的银行ATM机均已装上振动探测器，但实际使用中仍然遇到诸多问题，例如：正常取钞的时候不断产生误报，ATM机被劫匪严重破坏后却没有报警。其归根结底是由于振动探测器未增加分析处理器，或者即使有分析处理器，但传统的分析方式无法判断究竟当下是正常取款产生的振动或是遭遇非法破坏，灵敏度调的过高又容易误报，调的过低又不报警。

2013年05月24日申请的中国专利申请公布号CN104183070A公开了一种ATM机振动探测报警器，主要包括电源管理模块、用于检测振动信号的振动检测模块、用于将信号进行放大处理的信号放大模块、A/D转化模块、用于设定报警难度的阈值控制模块、用于选择脉冲数计数次数的脉冲数控制模块和报警输出模块。该发明具有体积小巧、使用简单、检测灵敏度高，安全可靠的优点。由于每台ATM机在存取钞时的振动情况不同，并且在ATM长时间使用后，机器造成一定的老化，其振动情况也会改变，但是上述ATM机振动探测报警器不能精确设置ATM机初次安装时的存取钞时的振动情况，不具备学习记忆的功能，容易造成误报。

在门窗振动检测安全防撬系统、博物馆贵重物品防盗、造纸厂机电设备引起的结构共振检测、化工厂离心泵的振动检测、地铁道床及隧道结构的振动检测、公路立交桥的动态特性测试等领域同样存在振动检测系统不具备学习记忆的功能，容易造成误报的问题。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种振动检测系统及其使用方法，解决现有的振动探测报警器不具备学习记忆的功能，容易造成误报的问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种振动检测系统，包括MCU控制器、振动传感器、运算放大器、启动学习记忆按键、指示灯、输出接口、警报装置、电源，MCU控制器内置有RS-232接口电路、ADC端口、缓存单元和学习记忆单元，所述振动传感器输出端通过运算放大器与MCU控制器的ADC端口电连接，所述启动学习记忆按键输出端与单片机输入端电连接，所述指示灯、输出接口输入端分别与MCU控制器输出端电连接，所述警报装置输入端与输出接口输出端电连接，所述MCU控制器通过RS-232接口电路连接上位机，所述电源为整个系统供电。

进一步的，还包括单次振动灵敏度调整电位器和连续振动灵敏度调整电位器，所述单次振动灵敏度调整电位器用于调整单次振动幅度阀值，所述连续振动灵敏度调整电位器用于调整在单位时间内连续振动幅度累加的连续振动幅度累加阀值，所述单次振动灵敏度调整电位器和连续振动灵敏度调整电位器分别与MCU控制器电连接。

进一步的，还包括复位按键，所述复位按键与MCU控制器电连接。

进一步的，所述警报装置包括声光警报器、报警主机，所述声光警报器、报警主机分别与输出接口电连接。

一种基于上述振动检测系统的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，初次安装时，事先通过单次振动灵敏度调整电位器调整单次振动幅度阀值，通过连续振动灵敏度调整电位器调整连续振动幅度累加阀值，然后将振动检测系统安装于振动检测区域进行振动检测；

步骤二，调试，当振动传感器探测到振动检测区域振动后，MCU控制器通过振动传感器获取振动检测区域振动幅度信号，并分析该振动幅度信号的最大单次振动幅度值以及单位时间内连续振动幅度累加值，最大单次振动幅度值和连续振动幅度累加值分别与事先调整好的单次振动幅度阀值和连续振动幅度累加阀值对比，工作人员通过调整单次振动灵敏度调整电位器直至单次振动幅度阀值等于最大单次振动幅度值，连续振动幅度累加阀值等于连续振动幅度累加值，则MCU控制器将该单次振动幅度阀值和连续振动幅度累加阀值缓存在缓存单元，指示灯亮起，振动检测系统处于最佳工作状态；

步骤三，学习记忆，调整振动检测系统处于最佳工作状态后按下学习记忆按键，MCU控制器读取缓存单元内缓存的单次振动幅度阀值和连续振动幅度累加阀值，并记录在MCU控制器的学习记忆单元；

步骤四，振动检测系统正常工作过程中，当振动传感器检测到外部的振动幅度信号大于学习记忆单元内记录的单次振动幅度阀值或连续振动幅度累加阀值，并且外部的振动幅度信号不同于学习记忆单元内的记忆值时，MCU控制器将该外部的振动幅度信号缓存在缓存单元，指示灯亮起、声光报警器发出声、光二种警报信号，同时将报警信号传递给报警主机，通知工作人员；

步骤五，工作人员现场确认是否是误报，若是误报，按下学习记忆按键，将MCU控制器缓存单元缓存的外部的振动幅度信号存储在学习记忆单元形成记忆值，然后缓存单元自动清零；若不是误报，则工作人员按下复位按键，缓存单元自动清零；MCU控制器内设定有缓存单元自动清零时间；

步骤六，重复步骤四～步骤五。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本振动检测系统，MCU控制器内置有缓存单元和学习记忆单元，学习记忆单元内记录学习记忆到的记忆值，当振动传感器检测外部振动信号大于学习记忆单元内记录的记忆值，指示灯亮起、声光报警器发出声、光二种警报信号，同时将报警信号传递给报警主机，通知工作人员，工作人员现场确认是否是误报，若是误报，按下学习记忆按键，将MCU控制器缓存单元缓存的外部的振动幅度信号存储在学习记忆单元形成记忆值，避免下次误报，然后缓存单元自动清零；若不是误报则工作人员按下复位按键，缓存单元自动清零。由于本振动检测系统具有学习记忆的功能，使用中越用越好用，误报准确率越低；进一步的，还包括单次振动灵敏度调整电位器和连续振动灵敏度调整电位器，用于初次安装调试，通过调试使振动检测系统处于最佳工作状态。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参考图1，本实施例提供一种振动检测系统包括，MCU控制器、振动传感器、运算放大器、启动学习记忆按键、复位按键、指示灯、输出接口、声光报警器、报警主机、电源、单次振动灵敏度调整电位器、连续振动灵敏度调整电位器，所述振动传感器采用电磁式振动传感器，所述声光报警器和报警主机构成报警装置，所述单次振动灵敏度调整电位器用于调整单次振动幅度阀值，所述连续振动灵敏度调整电位器用于调整在单位时间内连续振动幅度累加的连续振动幅度累加阀值。MCU控制器内置有RS-232接口电路、ADC端口、缓存单元和学习记忆单元。所述电源为MCU控制器供电。

所述电磁式振动传感器输出端通过运算放大器与MCU控制器的ADC端口电连接，所述启动学习记忆按键输出端、复位按键输出端、单次振动灵敏度调整电位器输出端、连续振动灵敏度调整电位器输出端分别与MCU控制器电源端电连接，所述指示灯输入端、输出接口输入端分别与MCU控制器输出端电连接，所述输出接口可输出开关量信号、电平信号和数字信号，所述报警主机输入端和声光报警器输入端分别与输出接口输出端电连接，所述MCU控制器通过RS-232接口电路连接上位机进行编程调试。

上述振动检测系统应用在ATM机的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，初次安装时，事先通过单次振动灵敏度调整电位器调整单次振动幅度阀值，通过连续振动灵敏度调整电位器调整连续振动幅度累加阀值，然后将振动检测系统安装于振动检测区域进行振动检测；

步骤二，调试，当振动传感器探测到振动检测区域振动后，MCU控制器通过振动传感器获取振动检测区域振动幅度信号，并分析该振动幅度信号的最大单次振动幅度值以及单位时间内连续振动幅度累加值，最大单次振动幅度值和连续振动幅度累加值分别与事先调整好的单次振动幅度阀值和连续振动幅度累加阀值对比，工作人员通过调整单次振动灵敏度调整电位器直至单次振动幅度阀值等于最大单次振动幅度值，连续振动幅度累加阀值等于连续振动幅度累加值，则MCU控制器将该单次振动幅度阀值和连续振动幅度累加阀值缓存在缓存单元，指示灯亮起，振动检测系统处于最佳工作状态；

步骤三，学习记忆，调整振动检测系统处于最佳工作状态后按下学习记忆按键，MCU控制器读取缓存单元内缓存的单次振动幅度阀值和连续振动幅度累加阀值，并记录在MCU控制器的学习记忆单元；

步骤四，振动检测系统正常工作过程中，当电磁式振动传感器检测到外部的振动幅度信号大于学习记忆单元内记录的单次振动幅度阀值或连续振动幅度累加阀值，并且外部的振动幅度信号不同于学习记忆单元内的记忆值时，MCU控制器将该外部的振动幅度信号缓存在缓存单元，指示灯亮起、声光报警器发出声、光二种警报信号，同时将报警信号传递给报警主机，通知工作人员；

步骤五，工作人员现场确认是否是误报，若是误报，按下学习记忆按键，将MCU控制器缓存单元缓存的外部的振动幅度信号存储在学习记忆单元形成记忆值，然后缓存单元自动清零；若不是误报，则工作人员按下复位按键，缓存单元自动清零；MCU控制器内设定有缓存单元自动清零时间；

步骤六，重复步骤四～步骤五。

本振动检测系统可以用于ATM机振动检测、博物馆贵重物品防盗、地震检测、门窗振动检测安全防撬系统、造纸厂机电设备引起的结构共振检测、化工厂离心泵的振动检测、地铁道床及隧道结构的振动检测、公路立交桥的动态特性测试等领域。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种振动检测系统，其特征在于：包括MCU控制器、振动传感器、运算放大器、启动学习记忆按键、指示灯、输出接口、警报装置、电源，所述MCU控制器内置有RS-232接口电路、ADC端口、缓存单元和学习记忆单元，所述振动传感器输出端通过运算放大器与MCU控制器的ADC端口电连接，所述启动学习记忆按键输出端与MCU控制器输入端电连接，所述指示灯、输出接口输入端分别与MCU控制器输出端电连接，所述警报装置输入端与输出接口输出端电连接，所述MCU控制器通过RS-232接口电路连接上位机，所述电源为整个系统供电。

2.根据权利要求1所述的一种振动检测系统，其特征在于：还包括单次振动灵敏度调整电位器和连续振动灵敏度调整电位器，所述单次振动灵敏度调整电位器用于调整单次振动幅度阀值，所述连续振动灵敏度调整电位器用于调整在单位时间内连续振动幅度累加的连续振动幅度累加阀值，所述单次振动灵敏度调整电位器和连续振动灵敏度调整电位器分别与MCU控制器电连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种振动检测系统，其特征在于：还包括复位按键，所述复位按键与MCU控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的一种振动检测系统，其特征在于：所述警报装置包括声光警报器、报警主机，所述声光警报器、报警主机分别与输出接口电连接。

5.一种基于上述权利要求1-4所述的振动检测系统的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，初次安装时，事先通过单次振动灵敏度调整电位器调整单次振动幅度阀值，通过连续振动灵敏度调整电位器调整连续振动幅度累加阀值，然后将振动检测系统安装于振动检测区域进行振动检测；

步骤二，调试，当振动传感器探测到振动检测区域振动后，MCU控制器通过振动传感器获取振动检测区域振动幅度信号，并分析该振动幅度信号的最大单次振动幅度值以及单位时间内连续振动幅度累加值，最大单次振动幅度值和连续振动幅度累加值分别与事先调整好的单次振动幅度阀值和连续振动幅度累加阀值对比，工作人员通过调整单次振动灵敏度调整电位器直至单次振动幅度阀值等于最大单次振动幅度值，连续振动幅度累加阀值等于连续振动幅度累加值，则MCU控制器将该单次振动幅度阀值和连续振动幅度累加阀值缓存在缓存单元，指示灯亮起，振动检测系统处于最佳工作状态；

步骤三，学习记忆，调整振动检测系统处于最佳工作状态后按下学习记忆按键，MCU控制器读取缓存单元内缓存的单次振动幅度阀值和连续振动幅度累加阀值，并记录在MCU控制器的学习记忆单元；

步骤四，振动检测系统正常工作过程中，当振动传感器检测到外部的振动幅度信号大于学习记忆单元内记录的单次振动幅度阀值或连续振动幅度累加阀值，并且外部的振动幅度信号不同于学习记忆单元内的记忆值时，MCU控制器将该外部的振动幅度信号缓存在缓存单元，指示灯亮起、声光报警器发出声、光二种警报信号，同时将报警信号传递给报警主机，通知工作人员；

步骤五，工作人员现场确认是否是误报，若是误报，按下学习记忆按键，将MCU控制器缓存单元缓存的外部的振动幅度信号存储在学习记忆单元形成记忆值，然后缓存单元自动清零；若不是误报，则工作人员按下复位按键，缓存单元自动清零；MCU控制器内设定有缓存单元自动清零时间；

步骤六，重复步骤四～步骤五。