CN1175383C

CN1175383C - 大范围内设施双设防防盗报警gps传输监控系统

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Publication number: CN1175383C
Application number: CNB011282681A
Authority: CN
Inventors: 庄永林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2021-10-09
Also published as: CN1342957A

Abstract

大范围内设施双设防防盗报警GPS传输监控系统，主要用于对大范围目标的识别、监控和报警。红外传感器(1)的接收元件安装在壳体(10)内的开口(12)处，震动传感元件JD固定在壳体(15)内，壳体(15)固定在被监控设施上，红外传感电路(8)和JD的输出端分别与双信号采集分析处理主机(3)的两个输入端相连。主机防破坏电路(9)的K₁安装在壳体(13)的上盖和盒体之间，主机(3)安装在壳体(13)内。GPS网络处理中心(6)的报警信号处理电路(24)的输出端接信息多元分配电路(25)的输入端，电路(25)的输出端与用户终端(7)的输入端相接。本发明能实现对大范围内设施的防盗报警和监控，它具有误报率低、应急反应处理及时、对防盗报警装置自身还有防盗防破坏功能的优点。

Description

大范围内设施双设防防盗报警GPS传输监控系统

技术领域：本发明涉及全球卫星定位系统GPS技术，它主要适用于对大范围内目标的识别、监控和报警，尤其是对油田野外抽油机井的防盗报警。

背景技术：已有对大范围内设施的监控报警系统，都是采用单探头单点触发，存在误报率高的缺点。再则它又是有线传输，存在施工难度大、成本高、传输数据的保密性差的缺点。而且它的报警信号为一元分配，存在报警后应急反应迟缓的缺点。尤其是这种系统的设防范围小，很难实现跨区连网。这种系统还不能解决监控防盗系统自身的防盗和防破坏的问题，该系统一但被破坏就不能将报警信号发送出去。

发明内容：本发明的目的是研制一种对大范围内设施双设防防盗报警GPS传输监控系统，该系统采用全球卫星定位系统即GPS技术，能实现对大范围内设施的防盗报警和定位监控，它对设施采用双探头双指标监控，所以误报率低，而且报警信号可多元分配，所以应急反应处理能及时，并且它对防盗报警装置自身还有防盗防破坏的功能。本发明由红外传感器1、震动传感器2、双信号采集分析处理主机3、GPS发射机4、GPS卫星5、GPS网络处理中心6、接收报警信号的用户终端7组成。红外传感器1由红外传感电路8、壳体10组成，红外传感电路8的红外接收元件D₂安装在壳体10内的开口12处，红外传感电路8的输出端与双信号采集分析处理主机3的输入端相连，红外传感电路8安装在壳体10内，壳体10设置在被监控的设施上。震动传感器2由震动传感元件JD、壳体15组成，震动传感元件JD固定在壳体15内，震动传感元件JD的输出端与双信号采集分析处理主机3的输入端相连，壳体15固定在被监控设施上。双信号采集分析处理主机3由主机防破坏电路9、壳体13、信号采集与筛选电路17、中央处理电路18、功能设置与解除电路19、时钟产生与信号放大电路20组成，双信号采集分析处理主机3安装在壳体13内。主机防破坏电路9由一常闭接点K₁组成，K₁安装在壳体的上盖16和盒体21之间，K₁的输出端与信号采集分析处理电路17的一个输入端相连。双信号采集分析处理主机3的输出端与GPS发射机4的输入端相连。GPS发射机4通过天线22发射电磁波与GPS卫星5进行通信。GPS卫星5发射的电磁波通过GPS网络处理中心6的接收天线23接收。GPS网络处理中心6由报警信号接收处理电路24和信息多元分配电路25组成，报警信号接收处理电路24的输出端接信息多元分配电路25的输入端，信息多元分配电路25的输出端与接收报警信号的用户终端7的输入端相接。接收报警信号的用户终端7由GSM网站26、因特网站27、寻呼台28、电信网的110报警中心29、电信网的防盗处理支援系统30组成。由于本发明采用的红外传感器1的接收元件D₂为热感红外探测器，不论任何物体都因其表面热度不同而会辐射出强弱不等的红外线；还由于物体的不同，其辐射的红外线波长也有不同，当人体或其它物体进入探测区域时，原来稳定不变的热辐射环境被破坏，产生一个变化的热辐射，红外传感器接收到此信息后经放大、处理、分析后发出报警信号。震动传感器2利用震动的平衡原理，将震动接收元件装在被监测物上，由于破坏者欲破坏被监控物时必对其实施加外力，此时也必产生一瞬间的震动变化，此变化即被震动接收元件接收和主电路的放大、分析、处理后发出报警信号。由于双信号采集分析处理主机只有在两个不同性质的传感器都报警时才发出报警信号，所以降低了误报率。又由于中央处理电路中存贮有被监控地域的电子地图及其相应软件，所以它发出的信息中含有被破坏设施的具体位置，以利人员及时赶到和处理。还由于GPS网络处理中心6将处理后的报警信号进行多元分配，使得手机、PC机、BP机、110报警中心、防盗处理支援系统都能同时接收到报警信号，所以应急处理的就及时，被监控物被破坏损失的程度就轻。达到了对大范围内设施实现无人值守，并能安全保护的目的。尤其是解决了防盗监控系统自身遭破坏也能报警的问题。该系统还能进行双工通信，由GPS网络处理中心向被监控物发出解除监控，或主动巡检的指令。

附图说明：图1是本发明的整体结构示意图，图2是红外传感器1的结构示意图，图3是震动传感器2的结构示意图，图4是主机防破坏电路9与壳体13的连接结构示意图，图5是红外传感器1的电路结构示意图，图6是震动传感器2的电路结构示意图，图7是双信号采集分析处理主机3的电路结构示意图，图8是GPS网络处理中心6和接收报警信号的用户终端7的电路结构示意图。

具体实施方式一：本实施方式由红外传感器1、震动传感器2、双信号采集分析处理主机3、GPS发射机4、GPS卫星5、GPS网络处理中心6、接收报警信号的用户终端7组成。红外传感器1由红外传感电路8、壳体10组成，红外传感电路8由红外接收二极管D₂、电阻R₁₅、电容C₅组成，C₅并接在电源+E_C与地之间，D₂的正极接+E_C，D₂的负极接R₁₅的一端，R₁₅的另一端接地，D₂安装在壳体10内的开口12处，红外传感电路8的其它元件都安装在壳体10内，壳体10设置在油田野外抽油机井口的流程装置上。震动传感器2由震动传感元件JD、壳体15组成，震动传感元件JD固定在壳体15内，壳体15固定在油田野外抽油机的支架上。双信号采集分析处理主机3由主机防破坏电路9、壳体13、信号采集与筛选电路17、中央处理电路18、功能设置与解除电路19、时钟产生与信号放大电路20组成，主机防破坏电路9由一常闭接点K₁组成，K₁安装固定在壳体13的上盖16和盒体21之间。双信号采集分析处理主机3安装在电控柜壳体13内。双信号采集分析处理主机3的输出端与GPS发射机4的输入端相连，GPS发射机4通过天线22发射电磁波与GPS卫星5进行通信，GPS卫星5发射的电磁波通过GPS网络处理中心6的接收天线23接收。双信号采集分析处理主机3的信号采集与筛选电路17由多路信号采集开关集成芯片U₃、U₄及其辅助元件场效应管Q₆、电阻R₁、电容C₁组成。U₃选用LM3115型号，U₄选用CM7556型号，U₃的输入端9脚接人为设置的标准数据信号端DATA，U₃的输入端14脚接Q₆的漏极，Q₆的源极接电源+E_C，Q₆的栅极接红外传感电路8的D₂与R₁₅的连接处的信号输出端AUX。U₄的输入端1、12、13、14、15脚分别接五个震动传感元件JD的信号输出端Z₆、Z₅、Z₄、Z₃、Z₂，震动传感元件JD的另一端接地。U₄的2脚经R₁接电源+E_C，U₄的16脚经C₁接地，U₄的输入端4脚接主机防破坏电路9的常闭接点K₁的静接点ZSF端。中央处理电路18由CPU集成电路芯片U₇组成，U₇选用M50436-560SP型号，U₇的数据端28、29、30脚分别接U₄的数据输出端11、10、9脚，U₇的数据端36、37、38脚分别接U₃的数据输出端1、3、2脚。U₇的35脚接U₄的16脚并经C₁接地，U₇的输入端21脚接U₄的输出端3脚。功能设置与解除电路19由主要元件音频处理集成芯片U₂、编码器集成芯片U₅、U₆、键盘信号处理器A₁及辅助元件三极管Q₄、Q₁₅、Q₁₆、场效应管Q₄、电阻R₂、R₃、R₄、电容C₂组成。U₂选用TW8778型号，U₅选用KD9561型号，U₆选用TL1451型号，A₁选用JMH1528型号。U₅的输入端8脚接U₇的指令输出端9脚，U₅的输入端6脚接U₇的输出端33脚和U₂的输入端9脚。U₂的输入端7、8脚分别接U₇指令输出端8、7脚，U₂的输出端4脚接Q₁₄的基极，Q₁₄的发射极经R₃接地，Q₁₄的集电极接Q₄的栅极，Q₄的漏极经R₂接地，Q₄的源极接蜂鸣器的输入端BEEL。U₆的输入端3、4脚接U₇的指令输出端1脚，U₆的输出端1、2脚分别接U₇指令接收端3、2脚，U₂的5脚接Q₁₅的集电极和Q₁₆的基极及A₁的7脚，再经过C₁接地。Q₁₆的发射极接地，Q₁₆的集电极接U₆的输入端3、4脚，Q₁₅的发射极接A₁的输入端6脚，Q₁₅的基极经R₄接A₁的输入端4脚，A₁的输入端8脚接键盘KEY。时钟产生与信号放大电路20由主要元件集成放大器芯片U₁₁、时钟发生器芯片U₉、U₁₀及辅助元件九个电阻R₅-R₁₃、二极管D₁、晶振J₁、J₂、电容C₃、电感L、三极管Q₁₂、Q₁₃、Q₂组成。U₁₁选用CX1587型号，U₁₀选用CT4093型号，U₉选用CD584型号。U₁₁的输入端5脚接U₅的输出端2脚及U₇的报警信号输出端6脚，U₁₁的4脚接地，U₁₁的1脚经L和C₃接GPS发射机4的输入端GPSTC，U₁₁的2脚经R₁₀接GPSTC，同时还接Q₁₃的集电极，Q₁₃的发射极经R₉接地，Q₁₃的基极接U₂的输出端6脚。J₂并接在U₉的1脚和2、3脚之间，U₉的2、3脚接U₁₀的输入端3脚，J₁并接在U₉的5、4脚之间，D₁的正极接U₉的4脚，D₁的负极接U₉的5脚，U₉的5脚接U₁₀的输入端4脚，U₁₀的1、2脚分别经R₁₁、R₁₂接R₁₃的一端，R₁₃的另一端接地。U₁₀的输出端5脚接R₈的一端，R₈的另一端接Q₂的基极，Q₂的集电极接U₇的输入端4脚，Q₂的发射极经R₇接地，Q₂的发射极经R₆接Q₁₂的发射极，Q₁₂的发射极经C₂接A₁的输入端3脚，Q₁₂的基极经R₅接A₁的4脚，Q₁₂的集电极接U₇的输入端5脚。GPS网线络处理中心6的报警信号接收处理电路24由计算机服务器U₁₅和三极管Q₂₆、电阻R₁₄电容C₄组成，U₁₅选用Athlon800型号，U₁₅的1脚接电源+E_C，U₁₅的2脚经C₄接地，U₁₅的输入端4脚接GPS卫星5信号的接收天线23，U₁₅的输入端6脚接Q₂₆的集电极，Q₂₆的发射极经R₁₄接地，Q₂₆的基极也接天线23。GPS网络处理中心6的信息多元分配电路25由计算机服务器U₁₆组成，U₁₆选用Duron750型号。U₁₆的输入端2、4脚分别接U₁₅的输出端18、16脚，U₁₆的输出端5、6脚分别接U₁₅的输入端15、14脚，U₁₆的14脚经C₄接地。接收报警信号的用户终端7由GSM网站26、因特网站27、寻呼台28、电信网110报警中心29、电信网防盗处理支援系统30组成。GSM网站26的用户手机选用MTLA6188型号，GSM网站26的输入端接U₁₆的输出端13脚，与因特网站27相连的电脑接收机选用IBM6420PC机型号，因特网站27的输入端接U₁₆的输出端12脚，与寻呼台28相连的BP机选用BP9875型号，寻呼台28的输入端接U₁₆的输出端10脚，电信网110报警中心29的输入端接U₁₆的输出端8脚，电信网防盗处理支援系统30的输入端接U₁₆的输出端7脚。

Claims

1、大范围内设施双设防防盗报警GPS传输监控系统，它由红外传感器(1)、震动传感器(2)、双信号采集分析处理主机(3)、GPS发射机(4)、GPS卫星(5)、GPS网络处理中心(6)、接收报警信号的用户终端(7)组成，其特征在于红外传感器(1)由红外传感电路(8)、壳体(10)组成，红外传感电路(8)的红外接收元件(D₂)安装在壳体(10)内的开口(12)处，红外传感电路(8)的输出端与双信号采集分析处理主机(3)的输入端相连，红外传感电路(8)安装在壳体(10)内，壳体(10)设置在被监控的设施上；震动传感器(2)由震动传感元件(JD)、壳体(15)组成，震动传感元件(JD)固定在壳体(15)内，震动传感元件(JD)的输出端与双信号采集分析处理主机(3)的输入端相连，壳体(15)固定在被监控设施上；双信号采集分析处理主机(3)由主机防破坏电路(9)、壳体(13)、信号采集与筛选电路(17)、中央处理电路(18)、功能设置与解除电路(19)、时钟产生与信号放大电路(20)组成，双信号采集分析处理主机(3)安装在壳体(13)内，主机防破坏电路(9)由一常闭接点(K₁)组成，(K₁)安装在壳体的上盖(16)和盒体(21)之间，(K₁)的输出端与信号采集分析处理电路(17)的一个输入端相连，双信号采集分析处理主机(3)的输出端与GPS发射机(4)的输入端相连，GPS发射机(4)通过天线(22)发射电磁波与GPS卫星(5)进行通信，GPS卫星(5)发射的电磁波通过GPS网络处理中心(6)的接收天线(23)接收，GPS网络处理中心(6)由报警信号接收处理电路(24)和信息多元分配电路(25)组成，报警信号接收处理电路(24)的输出端接信息多元分配电路(25)的输入端，信息多元分配电路(25)的输出端与接收报警信号的用户终端(7)的输入端相接，接收报警信号的用户终端(7)由GSM网站(26)、因特网站(27)、寻呼台(28)、电信网110报警中心(29)、电信网防盗处理支援系统(30)组成，GSM网站(26)的输入端接(U₁₆)的输出端13脚，因特网站(27)的输入端接(U₁₆)的输出端12脚，寻呼台(28)的输入端接(U₁₆)的输出端10脚，电信网110报警中心(29)的输入端接(U₁₆)的输出端8脚，电信网防盗处理支援系统(30)的输入端接(U₁₆)的输出端7脚，(U₁₆)的14脚经(C₄)接地。

2、根据权利要求1所述的大范围内设施双设防防盗报警GPS传输监控系统，其特征在于红外传感电路(8)由红外接收二极管(D₂)、电阻(R₁₅)、电容(C₅)组成，(C₅)并接在电源(+Ec)与地之间，(D₂)的正极接(+Ec)，(D₂)的负极接(R₁₅)的一端，(R₁₅)的另一端接地。

3、根据权利要求1所述的大范围内设施双设防防盗报警GPS传输监控系统，其特征在于双信号采集分析处理主机(3)的信号采集与筛选电路(17)由多路信号采集开关集成芯片(U₃)、(U₄)及其辅助元件场效应管(Q₆)、电阻(R₁)、电容(C₁)组成，(U₃)的输入端9脚接人为设置的标准数据信号端(DATA)，(U₃)的输入端14脚接(Q₆)的漏极，(Q₆)的源极接电源(+Ec)，(Q₆)的栅极接红外传感电路(8)的(D₂)与(R₁₅)的连接处的信号输出端(AUX)，(U₄)的输入端1、12、13、14、15脚分别接五个震动传感元件(JD)的信号输出端(Z₆、Z₅、Z₄、Z₃、Z₂)，震动传感元件(JD)的另一端接地，(U₄)的2脚经(R₁)接电源(+Ec)，(U₄)的16脚经(C₁)接地，(U₄)的输入端4脚接主机防破坏电路(9)的常闭接点(K₁)的静接点(ZSF)端。

4、根据权利要求1或3所述的大范围内设施双设防防盗报警GPS传输监控系统，其特征在于中央处理电路(18)由CPU集成电路芯片(U₇)组成，(U₇)的数据端28、29、30脚分别接(U₄)的数据输出端11、10、9脚，(U₇)的数据端36、37、38脚分别接(U₃)的数据输出端1、3、2脚，(U₇)的35脚接(U₄)的16脚并经(C₁)接地，(U₇)的输入端21脚接(U₄)的输出端3脚。

5、根据权利要求1或3所述的大范围内设施双设防防盗报警GPS传输监控系统，其特征在于功能设置与解除电路(19)由主要元件音频处理集成芯片(U₂)、编码器集成芯片(U₅)、(U₆)、键盘信号处理器(A₁)及辅助元件三极管(Q₄)、(Q₁₅)、(Q₁₆)、场效应管(Q₄)、电阻(R₂)、(R₃)、(R₄)、电容(C₂)组成，(U₅)的输入端8脚接(U₇)的指令输出端9脚，(U₅)的输入端6脚接(U₇)的输出端33脚和(U₂)的输入端9脚，(U₂)的输入端7、8脚分别接(U₇)指令输出端8、7脚，(U₂)的输出端4脚接(Q₁₄)的基极，(Q₁₄)的发射极经(R₃)接地，(Q₁₄)的集电极接(Q₄)的栅极，(Q₄)的漏极经(R₂)接地，(Q₄)的源极接蜂鸣器的输入端(BEEL)，(U₆)的输入端3、4脚接(U₇)的指令输出端1脚，(U₆)的输出端1、2脚分别接(U₇)指令接收端3、2脚，(U₂)的5脚接(Q₁₅)的集电极和(Q₁₆)的基极及(A₁)的7脚，再经过(C₁)接地，(Q₁₆)的发射极接地，(Q₁₆)的集电极接(U₆)的输入端3、4脚，(Q₁₅)的发射极接(A₁)的输入端6脚，(Q₁₅)的基极经(R₄)接(A₁)的输入端4脚，(A₁)的输入端8脚接键盘(KEY)。

6、根据权利要求1或3所述的大范围内设施双设防防盗报警GPS传输监控系统，其特征在于时钟产生与信号放大电路(20)由主要元件集成放大器芯片(U₁₁)、时钟发生器芯片(U₉)、(U₁₀)及辅助元件九个电阻(R₅-R₁₃)、二极管(D₁)、晶振(J₁)、(J₂)、电容(C₃)、电感(L)、三极管(Q₁₂)、(Q₁₃)、(Q₂)组成，(U₁₁)的输入端5脚接(U₅)的输出端2脚及(U₇)的报警信号输出端6脚，(U₁₁)的4脚接地，(U₁₁)的1脚经(L)和(C₃)接GPS发射机(4)的输入端(GPSTC)，(U₁₁)的2脚经(R₁₀)接(GPSTC)，同时还接(Q₁₃)的集电极，(Q₁₃)的发射极经(R₉)接地，(Q₁₃)的基极接(U₂)的输出端6脚；(J₂)并接在(U₉)的1脚和2、3脚之间，(U₉)的2、3脚接(U₁₀)的输入端3脚，(J₁)并接在(U₉)的5、4脚之间，(D₁)的正极接(U₉)的4脚，(D₁)的负极接(U₉)的5脚，(U₉)的5脚接(U₁₀)的输入端4脚，(U₁₀)的1、2脚分别经(R₁₁)、(R₁₂)接(R₁₃)的一端，(R₁₃)的另一端接地；(U₁₀)的输出端5脚接(R₈)的一端，(R₈)的另一端接(Q₂)的基极，(Q₂)的集电极接(U₇)的输入端4脚，(Q₂)的发射极经(R₇)接地，(Q₂)的发射极经(R₆)接(Q₁₂)的发射极，(Q₁₂)的发射极经(C₂)接(A₁)的输入端3脚，(Q₁₂)的基极经(R₅)接(A₁)的4脚，(Q₁₂)的集电极接(U₇)的输入端5脚。

7、根据权利要求1所述的大范围内设施双设防防盗报警GPS传输监控系统，其特征在于GPS网线络处理中心(6)的报警信号接收处理电路(24)由计算机服务器(U₁₅)和三极管(Q₂₆)、电阻(R₁₄)、电容(C₄)组成，(U₁₅)的1脚接电源(+Ec)，(U₁₅)的2脚经(C₄)接地，(U₁₅)的输入端4脚接GPS卫星(5)信号的接收天线(23)；(U₁₅)的输入端6脚接(Q₂₆)的集电极，(Q₂₆)的发射极经(R₁₄)接地，(Q₂₆)的基极也接天线(23)。

8、根据权利要求1或7所述的大范围内设施双设防防盗报警GPS传输监控系统，其特征在于GPS网络处理中心(6)的信息多元分配电路(25)由计算机服务器(U₁₆)组成，(U₁₆)的输入端2、4脚分别接(U₁₅)的输出端18、16脚，(U₁₆)的输出端5、6脚分别接(U₁₅)的输入端15、14脚，(U₁₆)的14脚经(C₄)接地。