CN108154635B - 多维信号检测防入侵系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多维信号检测防入侵系统，涉及入侵检测领域，包括多维信息采集模块、服务器、控制器、压力传感器和执行模块；利用多维信息采集模块采集保护区域的多维信息，以全面地提供给服务器判断是否存在入侵行为的依据；当有入侵行为时，服务器启动控制器处于入侵模式，控制器受到楼道交叉口处入侵者行进方向的地面上的压力传感器的触发后，控制与该压力传感器一一对应的电磁铁断电，标示有与该入侵者行进方向相同的方向指示牌掉落至将正常情况下的安全指示牌遮挡以提供给工作人员入侵者的逃跑方向。本发明解决了现有的防止非法入侵的系统不能对非法入侵者的逃跑方向进行检测的问题，主要用于对一些重要区域进行有效地监控和防范入侵行为。

Description

多维信号检测防入侵系统

技术领域

本发明涉及入侵检测领域，特别涉及一种多维信号检测防入侵系统。

背景技术

随着社会的发展,科学技术的进步,大量的社会财富、军事要地、重要的设施、电站、易燃易爆物资仓库、银行数据中心、博物馆等都需要用周界检测防入侵系统进行有效的监控和防范,确保其安全。因此,防入侵检测系统越来越受到各方面的重视。

在一些重要的区域，为了防止非法的入侵和各种破坏活动，传统的防范措施是在这些区域的外围周界处设置一些(如铁栅栏、围墙、钢丝篱笆网等)屏障或阻挡物，安排人员加强巡逻。但是在目前犯罪分子利用先进的科学技术，犯罪手段更加复杂化、智能化的情况下，传统的防范手段己难以适应要害部门、重点单位安全保卫工作的需要。人力防范往往受时间、地域、人员素质和精力等因素的影响，亦难免出现漏洞和失误。

为解决上述问题，中国专利CN103198595A公开了一种智能门窗防入侵系统，包括视频采集模块，音频采集模块，热释放红外线检测报警模块，振动检测模块，玻璃破碎检测模块和门磁检测模块，信号处理模块，报警发送模块和电源管理模块。通过多维探测方式发现门窗区域可能存在的非法入侵行为，实时、直观地将报警信号第一时间送达诸如户主手机、小区监控计算机等报警接收及处理终端,以实现对非法入侵的检测。

上述专利方案虽然解决了传统的防止非法入侵的系统不能实时有效地监控问题，但是仍然存在以下问题：当非法入侵者已经进入到室内且被发现后，依靠现有的防入侵系统并不能对非法入侵者的逃跑方向进行检测，当遇到十字路口等楼道交叉口时，追击非法入侵者的工作人员就不能明确非法入侵者的逃跑方向，从而非法入侵者很容易趁机逃跑。

发明内容

本发明意在提供一种多维信号检测防入侵系统，既能对要保护区域进行多维度的检测和监控，又能实现对非法入侵者的逃跑方向和路径进行检测，有利于追击非法入侵者的工作人员明确知道入侵者的逃跑方向，进而实现对非法入侵者的逮捕，以防范非法入侵者对保护区域的进一步破坏。

为解决上述技术问题，本发明提供的基础方案如下：

多维信号检测防入侵系统，包括通信连接的多维信息采集模块和服务器；还包括与服务器通信连接的控制器，以及与控制器信号连接的压力传感器和执行模块；

所述多维信息采集模块，用于实时采集周围信息，并提供给服务器；

所述服务器，用于根据所述周围信息来分辨入侵行为，从而判断是否启动控制器的入侵模式；

所述压力传感器设置在各楼道交叉口各个行进方向的地面上，各个压力传感器预先设有编号，用于受到压力作用后将压力信息和该压力传感器的编号信息发送给控制器；

所述执行模块位于各楼道交叉口处，执行模块包括底部放置有安全指示牌的安装框，所述安装框顶部设有与压力传感器编号一一对应的电磁铁，各个电磁铁均吸附有方向指示牌，方向指示牌上设有指示方向的标志，所述标志指示的方向与该电磁铁对应的压力传感器所在楼道交叉口的通道方向相同；

所述控制器，用于受到服务器的控制开启入侵模式后接收压力传感器的压力信息和编号信息，在受到压力信息的触发后，根据编号信息控制与该编号信息对应的电磁铁断电，吸引在该电磁铁上的方向指示牌掉入安装槽下部将安全指示牌遮挡。

基础方案的工作原理：通过多维信息采集模块实时采集要保护的区域的周围信息，例如通过振动传感器检测区域周围是否有人砸墙和通过摄像头采集是否有人进行翻墙等违法行为，多维信息采集模块将采集到的周围信息提供给服务器，服务器接收来自于多维信息采集模块的周围信息进行综合分析，分辨是否存在入侵行为，如果服务器判定存在入侵行为，则启动与服务器通信连接的控制器处于入侵模式，即控制器开始工作；如果服务器判定不存在入侵行为，则不启动与服务器通信连接的控制器，控制器处于非入侵模式，即控制器处于关闭状态；

当服务器判定存在入侵行为并启动控制器处于入侵模式时，并且当非法入侵者进入到室内在逃跑的过程中经过楼道交叉口时，由于楼道交叉口有不同的行进方向，容易使追击者不清楚入侵者的逃跑方向，所以在楼道交叉口的不同行进方向的地面上设置有压力传感器，当入侵者朝某一个方向逃跑时，入侵者会踩踏到位于该方向地面上的压力传感器，又因为每个压力传感器预先设有唯一的编号，位于各个楼道交叉口的执行模块包括底部放置有安全指示牌的安装框，在没有入侵者的正常情况下，安全指示牌指示着安全出口，安装框顶部设有与压力传感器编号一一对应的电磁铁，各个电磁铁均吸附有方向指示牌，方向指示牌上设有指示方向的标志，所述标志指示的方向与该电磁铁对应的压力传感器所在楼道交叉口的通道方向相同；所以位于入侵者逃跑方向的地面上的压力传感器受到压力作用后会将压力信息和该压力传感器的编号信息发送给控制器，控制器接收来自于压力传感器的压力信息和编号信息，在受到压力信息的触发后，控制器根据编号信息控制与该编号信息一一对应的电磁铁断电，电磁铁断电后不具有磁性，吸引在该电磁铁上的方向指示牌掉落至安装槽下部并将安全指示牌遮挡，从而此时追击者可以根据安装框内方向指示牌明确知道入侵者的逃跑方向，有利于将入侵者逮捕。

基础方案的有益效果为：1、与现有的防入侵系统相比，本发明利用多维信息采集模块采集要保护区域的多维信息，以全面地提供给服务器判断是否存在入侵行为的依据；

2、当有入侵行为时，服务器启动控制器处于入侵模式，控制器受到楼道交叉口处入侵者行进方向的地面上的压力传感器的触发后，控制与该压力传感器一一对应的电磁铁断电，标示有与该入侵者行进方向相同的方向指示牌掉落至将正常情况下的安全指示牌遮挡以提供给工作人员入侵者的逃跑方向，从而实现对入侵者作案或逃跑方向的全程监控和检测，方便工作人员对入侵者的追击，使非法入侵者不容易逃跑，并且防范非法入侵者对保护区域的进一步破坏。

进一步，所述多维信息采集模块包括但不限于振动检测模块、视频采集模块和声音检测模块，所述振动检测模块用于检测外界的振动信息并传递给服务器，所述视频采集模块用于采集外界的视频信息并向服务器输出，所述声音检测模块用于采集外界的语音信号并传递给服务器。

振动检测模块可设置在围墙、玻璃门或玻璃窗上，当有入侵者进行砸墙、砸玻璃等非法行为时，振动检测模块根据围墙、玻璃门或玻璃窗振动产生的形变或受力的信息转变为电压信号传递给服务器；视频采集模块可设置在能拍摄到要保护区域的位置处，将采集到的图像信息传递给服务器；声音检测模块则将采集到的要保护的区域外的语音信号传递给服务器；当然还可以采用其他信息采集模块，例如红外线检测模块、门磁检测模块等；多维信息采集模块通过对要保护区域进行多角度多方向的检测，进而能够全面地提供给服务器判断是否存在入侵行为的依据。

进一步，所述控制器还包括非入侵模式，当控制器处于非入侵模式时，控制器控制压力传感器处于关闭状态。

当控制器处于非入侵模式时，也就代表此时没有入侵者，压力传感器处于关闭状态，当行人踩踏到压力传感器上时，压力传感器不会将压力转换为电信号传递给控制器，从而控制器不会控制执行模块中的电磁铁断电，进而方向指示牌不会掉落至安装框底部将安全指示牌遮挡，因此不会让正常经过楼道交叉口的行人不清楚正确的安全出口；由于大多数情况下是没有入侵者的，压力传感器只有在有入侵行为的时候才开启，平时大多时间都处于关闭状态，节省了电能的消耗。

进一步，所述楼道交叉口包括三岔路口、十字路口和五岔路口。

三岔路口代表有三个行进方向可供选择，十字路口代表有四个行进方向可供选择，五岔路口代表有五个行进方向可供选择。

进一步，所述安装框的上部为非透明部，下部为透明部，所述电磁铁和吸附在电磁铁上的方向指示牌位于安装框的非透明部内，安全指示牌位于安装框的透明部内，所述电磁铁和吸附在电磁铁上的方向指示牌均位于安全指示牌的侧上方。

采用安装框放置安全指示牌的部分是透明的是为了当没有入侵者时，方便人们看到安全指示牌上的安全出口的方向；由于楼道交叉口有两个及两个以上的行进方向，从而对应的电磁铁及方向指示牌的数量也为两个及两个以上，安装框放置电磁铁以及被电磁铁吸引的方向指示牌所处的位置的部分是非透明的，是为了避免正常情况下行人容易将安全指示牌和方向指示牌搞混淆。

进一步，所述控制器还信号连接有复位按钮，通过按压复位按钮触发控制器控制所有断电的电磁铁重新带电并将掉落的方向指示牌向上吸起，然后控制器自动切换到非入侵模式。

当追击完入侵者时，通过按压复位按钮触发控制器控制所有断电的电磁铁重新带电并将掉落的方向指示牌向上吸起，从而安装框又重新恢复到正常情况的状态，即安装框底部被遮挡的安全指示牌重新向行人指示正确的安全出口方向，当控制器执行完控制所有断电的电磁铁重新带电后，自动切换到非入侵模式，等待下一次服务器启动控制器的入侵模式；并且复位按钮的设置方便工作人员操作。

附图说明

图1为本发明多维信号检测防入侵系统实施例的逻辑示意图；

图2为图1所示本发明多维信号检测防入侵系统实施例的楼道交叉口的示意图；

图3为图1所示本发明多维信号检测防入侵系统实施例的安装框的结构示意图；

图4为图1所示本发明多维信号检测防入侵系统实施例的安装框的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：楼道交叉口1、压力传感器2、安装框3、安全指示牌4、电磁铁5、方向指示牌6、透明部7、非透明部8。

说明：附图中箭头所示方向表示楼道交叉口1处的行进方向。

如图1所示，本发明多维信号检测防入侵系统，包括通信连接的多维信息采集模块和服务器，多维信息采集模块根据要采集的信息不同设置在要保护区域的相应位置处，本实施例中的多维信息采集模块包括振动检测模块、视频采集模块和声音检测模块，具体地,振动检测模块为振动传感器，视频采集模块采用摄像头，声音检测模块采用音频采集器；当然还可以包括其他信息采集模块，例如红外线检测模块、门磁检测模块等；该系统还包括与服务器通信连接的控制器，以及与控制器信号连接的压力传感器2和执行模块，本实施例中的控制器包括入侵模式和非入侵模式，入侵模式代表控制器处于启动状态，非入侵模式代表控制器处于关闭状态；

多维信息采集模块，用于实时采集周围信息，并提供给服务器；

服务器，用于根据所述周围信息来分辨入侵行为，从而判断是否启动控制器的入侵模式；

压力传感器2设置在各楼道交叉口1各个行进方向的地面上，楼道交叉口1包括三岔路口、十字路口和五岔路口等，每个楼道交叉口1设置的压力传感器2的数量与该楼道交叉口1的不同行进方向的数量相同，如图2所示，本实施例中的楼道交叉口1为十字路口，该路口的压力传感器2的数量为四个，各个压力传感器2预先设有编号，用于受到压力作用后将压力信息和该压力传感器2的编号信息发送给控制器；

如图3和图4所示，执行模块位于各楼道交叉口1处，执行模块包括底部放置有安全指示牌4的安装框3，安装框3顶部设有与压力传感器2编号一一对应的电磁铁5，各个电磁铁5均吸附有方向指示牌6，方向指示牌6上设有指示方向的标志，本实施例中的指示方向的标志为箭头，箭头指示的方向与该电磁铁5对应的压力传感器2所在楼道交叉口1的通道方向相同，如图4所示，方向指示牌6位于各自对应的电磁铁5的正下方，电磁铁5和被电磁铁5吸引的方向指示牌6均位于安全指示牌4的前侧上方，安装框3的上部为非透明部8，下部为透明部7，电磁铁5和吸附在电磁铁5上的方向指示牌6位于安装框3的非透明部8内，安全指示牌4位于安装框3的透明部7内，具体地，安装框3透明部7可采用玻璃材质制成，非透明部8可采用塑料材质制成；

控制器，用于受到服务器的控制开启入侵模式后接收压力传感器2的编号信息，并根据编号信息控制与该编号信息对应的电磁铁5断电，吸引在该电磁铁5上的方向指示牌6掉入安装槽下部将安全指示牌4遮挡；

本实施例中的控制器还信号连接有复位按钮，通过按压复位按钮触发控制器控制所有断电的电磁铁5重新带电并将掉落的方向指示牌6向上吸起，然后控制器自动切换到非入侵模式。

其中，压力传感器2与电磁铁5一一对应的具体方式以十字楼道交叉口1为例来举例说明，对照图2和图4所示，图2中箭头指向左侧的地面上的压力传感器2对应着图4中最右边的电磁铁5，图2中箭头指向上侧的地面上的压力传感器2对应着图4中从右往左第二个电磁铁5，图2中箭头指向右侧的地面上的压力传感器2对应着图4中从右往左第三个电磁铁5，图2中箭头指向下侧的地面上的压力传感器2对应着图4中最左边的电磁铁5，每个电磁铁5吸附的方向指示牌6上展示的箭头方向与该电磁铁5一一对应的压力传感器2所处的通道方向相同。

该多维信号检测防入侵系统的具体实施过程为：

振动检测模块可设置在围墙、玻璃门或玻璃窗上，当有入侵者进行砸墙、砸玻璃等非法行为时，振动检测模块根据围墙、玻璃门或玻璃窗振动产生的形变或受力的信息转变为电压信号传递给服务器；视频采集模块可设置在能拍摄到要保护区域的位置处，通过摄像头采集是否有人进行翻墙等违法行为，并将采集到的图像信息传递给服务器；声音检测模块则可以设置在与视频采集模块相同的位置处，通过音频采集器采集是否有人在说不当的用语，将采集到的要保护的区域外的语音信号传递给服务器；多维信息采集模块通过对要保护区域进行多角度多方向的检测，进而能够全面地提供给服务器判断是否存在入侵行为的依据。

多维信息采集模块将采集到的周围信息提供给服务器，服务器接收来自于多维信息采集模块的周围信息进行综合分析，分辨是否存在入侵行为，如果服务器判定存在入侵行为，则启动与服务器通信连接的控制器处于入侵模式，即控制器开始工作；如果服务器判定不存在入侵行为，则不启动与服务器通信连接的控制器，控制器处于非入侵模式，即控制器处于关闭状态；

当服务器判定存在入侵行为并启动控制器处于入侵模式时，并且当非法入侵者进入到室内在逃跑的过程中经过楼道交叉口1时，由于楼道交叉口1有不同的行进方向，容易使追击者不清楚入侵者的逃跑方向，所以在楼道交叉口1的不同行进方向的地面上设置有压力传感器2，当入侵者朝某一个方向逃跑时，入侵者会踩踏到位于该方向地面上的压力传感器2，又因为每个压力传感器2预先设有唯一的编号，位于各个楼道交叉口1的执行模块包括底部放置有安全指示牌4的安装框3，在没有入侵者的正常情况下，安全指示牌4指示着安全出口，安装框3顶部设有与压力传感器2编号一一对应的电磁铁5，各个电磁铁5吸引有与该电磁铁5对应的压力传感器2所处的位置方向相同的方向指示牌6；所以位于入侵者逃跑方向的地面上的压力传感器2受到压力作用后会将压力信息和该压力传感器2的编号信息发送给控制器；

控制器接收来自于压力传感器2的编号信息；根据编号信息控制与该编号信息一一对应的电磁铁5断电，电磁铁5断电后不具有磁性，吸引在该电磁铁5上的与入侵者逃跑方向相同的方向指示牌6掉落至安装槽下部并将安全指示牌4遮挡，从而此时追击者可以根据安装框3内方向指示牌6明确知道入侵者的逃跑方向，进而实现对入侵者作案或逃跑方向的全程监控和检测，方便工作人员对入侵者的追击，使非法入侵者不容易逃跑，以防范非法入侵者对保护区域的进一步破坏。

当追击完入侵者时，通过按压复位按钮触发控制器控制所有断电的电磁铁5重新带电并将掉落的方向指示牌6向上吸起，从而安装框3又重新恢复到正常情况的状态，即安装框3底部被遮挡的安全指示牌4重新向行人指示正确的安全出口方向，当控制器执行完控制所有断电的电磁铁5重新带电后，自动切换到非入侵模式，等待下一次服务器启动控制器的入侵模式；并且复位按钮的设置方便工作人员操作。

其中，采用安装框3放置安全指示牌4的部分是透明的是为了当没有入侵者时，方便人们看到安全指示牌4上的安全出口的方向；由于楼道交叉口1有两个及两个以上的行进方向，从而对应的电磁铁5及方向指示牌6的数量也为两个及两个以上，安装框3放置电磁铁5以及被电磁铁5吸附的方向指示牌6所处的位置的部分是非透明的，是为了避免正常情况下行人容易将安全指示牌4和方向指示牌6搞混淆。

当控制器一开始就处于非入侵模式时，也就代表此时没有入侵者，压力传感器2处于关闭状态，当行人踩踏到压力传感器2上时，压力传感器2不会将压力转换为电信号传递给控制器，从而控制器不会控制执行模块中的电磁铁5断电，进而方向指示牌6不会掉落至安装框3底部将安全指示牌4遮挡，因此不会让正常经过楼道交叉口1的行人不清楚正确的安全出口；由于大多数情况下是没有入侵者的，压力传感器2只有在有入侵行为的时候才开启，平时大多时间都处于关闭状态，节省了电能的消耗。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (2)

1.多维信号检测防入侵系统，包括通信连接的多维信息采集模块和服务器；其特征在于：还包括与服务器通信连接的控制器，以及与控制器信号连接的压力传感器和执行模块；

所述多维信息采集模块，用于实时采集周围信息，并提供给服务器；

所述服务器，用于根据所述周围信息来分辨入侵行为，从而判断是否启动控制器的入侵模式；

所述压力传感器设置在各楼道交叉口各个行进方向的地面上，各个压力传感器预先设有编号，用于受到压力作用后将压力信息和该压力传感器的编号信息发送给控制器；

所述执行模块位于各楼道交叉口处，执行模块包括底部放置有安全指示牌的安装框，所述安装框顶部设有与压力传感器编号一一对应的电磁铁，各个电磁铁均吸附有方向指示牌，方向指示牌上设有指示方向的标志，所述标志指示的方向与该电磁铁对应的压力传感器所在楼道交叉口的通道方向相同；

所述控制器，用于受到服务器的控制开启入侵模式后接收压力传感器的压力信息和编号信息，在受到压力信息的触发后，根据编号信息控制与该编号信息对应的电磁铁断电，吸引在该电磁铁上的方向指示牌掉入安装槽下部将安全指示牌遮挡；

所述多维信息采集模块包括振动检测模块、视频采集模块和声音检测模块，所述振动检测模块用于检测外界的振动信息并传递给服务器，所述视频采集模块用于采集外界的视频信息并向服务器输出，所述声音检测模块用于采集外界的语音信号并传递给服务器；

所述控制器还包括非入侵模式，当控制器处于非入侵模式时，控制器控制压力传感器处于关闭状态；

所述安装框的上部为非透明部，下部为透明部，所述电磁铁和吸附在电磁铁上的方向指示牌位于安装框的非透明部内，安全指示牌位于安装框的透明部内，所述电磁铁和吸附在电磁铁上的方向指示牌均位于安全指示牌的侧上方；

所述控制器还信号连接有复位按钮，通过按压复位按钮触发控制器控制所有断电的电磁铁重新带电并将掉落的方向指示牌向上吸起，然后控制器自动切换到非入侵模式。

2.根据权利要求1所述的多维信号检测防入侵系统，其特征在于：所述楼道交叉口包括三岔路口、十字路口和五岔路口。

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