CN201122325Y - 多功能户外塔架防盗报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适于电力、通信、油田等户外塔架防盗报警用的多功能户外塔架防盗报警装置，包括装在塔架上的电源、红外传感器、雷达、摄像头、现场处理终端；红外传感器、雷达与传感器检测模块相连，摄像头与图像采集模块相连；现场处理终端包括单片机、传感器检测模块、存储模块、图像采集模块、无线通信模块、红外线遥控模块；传感器检测模块、图像采集模块、存储模块、无线通信模块、红外线遥控模块与单片机连接，现场处理终端通过无线通信模块与户外中继站相通，户外中继站通过发射GPRS与接收GPRS接通，接收GPRS装在预警主机上，接收GPRS与预警主机连接，保障了报警安全性，提高了报警准确性，照片为事故后破案提供直接证据。

Description

多功能户外塔架防盗报警装置

技术领域：

本实用新型涉及一种适于电力、通信、油田等户外塔架防盗报警使用的多功能户外塔架防盗报警装置。

背景技术：

现有的防盗技术，一般采用现场取电、摄像机、无线报警，当被保护设备被破坏或盗窃以后进行报警，或者通过报警装置发出告警，威慑窃贼。还存在的缺点是：防盗装置使用现场电源，容易被破坏，报警装置之间没有联网，没有中心站对整个装置进行监控，对于涉及国家安全社会稳定的防盗报警场合无法满足安全要求。

中国专利号03204290.6专利名称为高压输电线路防窃割的无线报警器的实用新型专利，公开了一种高压输电线路防窃割的无线报警器，包括发射装置、接收装置、可充电池，其特征在于：当输电线路遭窃割断电后发射装置内两触点短路，触发无线报警器进行工作，发出报警信号，信号传送至接收机，通过显示器屏板显示被盗线路地址。其存在的缺点是：(1)、报警器使用现场电源对可充电电池充电，当线路本身发生故障时会发生误报警；(2)、该方案只能在输电线路被破坏以后才报警，不能提前预警，不能警告犯罪分子，可能造成的损失严重；(3)、该方案使用指示灯报警，没有照片取证，当发生事故后难以抓捕犯罪分子。

发明内容：

为了解决上述问题，本实用新型提供一种通过太阳能对装置供电，采用多传感器组合，通过摄像头拍照取证，通过扬声器对准备犯罪的人员进行威慑，通过户外中继站将布防在户外的多个现场处理终端连接起来，通过GPRS与预警中心主机连接的多功能户外塔架防盗报警装置，保障了报警装置的安全性，提高了报警装置的报警准确性，现场的照片和数据为事故以后的抓捕破案提供直接证据。

本实用新型采用以下技术方案：包括安装在户外现场塔架上的电源、红外传感器、雷达、摄像头、现场处理终端，其特征在于：

所述的电源通过电源电缆与电源模块相连接，所述的红外传感器通过信号线与传感器检测模块相连接，所述的雷达通过信号线与传感器检测模块连接，所述的摄像头通过数据线与图像采集模块相连接；

所述的现场处理终端包括电源模块、单片机、传感器检测模块、存储模块、图像采集模块、无线通信模块、红外线遥控模块；

所述的传感器检测模块通过信号线与单片机的引脚1-3相连接，所述的图像采集模块通过数据线与单片机的引脚4-5连接，所述的存储模块通过数据线与单片机的SPI连接，所述的无线通信模块通过数据线与单片机的串口1连接，所述的红外线遥控模块通过数据线与单片机串口2连接，

所述的现场处理终端通过无线通信模块与户外中继站的无线通信模块相接通，

所述的户外中继站通过其上安装的发射GPRS与接收GPRS接通，接收GPRS安装在预警中心主机上，接收GPRS通过串口3与预警中心主机连接。

所述的电源为安装在户外现场塔架中部的太阳能电池。

在户外现场塔架上还安装有撞击传感器，撞击传感器通过信号线与传感器检测模块相连接。

在户外现场塔架上还安装有扬声器，现场处理终端还包括语音模块，扬声器通过音频电缆与语音模块相连接，语音模块通过信号线与单片机的IIC口相连接。

所述的主机包括通过数据线与预警中心主机相连接的显示器，通过音频线与预警中心主机相连接的话筒，接收GPRS通过数据线与预警中心主机连接。

预警中心主机放置于预警中心室内。

所述的红外线遥控模块由手持红外遥控设备控制。

本实用新型的有益效果主要表现在：1、装置由太阳能供电，可避免犯罪分子破坏报警装置供电线路以后进行偷盗，提高了装置报警的可靠性；2、通过红外传感器与雷达、撞击传感器的组合，弥补了红外传感器高温失灵的缺憾，提高了装置报警的准确性；3、通过摄像头获得的画面确认现场是否异常，能够大大减少误报率；4、通过预警中心主机显示报警信息、照片，提示负责人员及时做出响应，可以提前预防事故的发生，减少损失。5、进入塔架监控区的工作人员可以通过手持红外线遥控设备强制使单片机进入睡眠低功耗状态，避免工作人员进入塔架监控区引起误报警。

附图说明：

图1是本实用新型的多功能户外塔架防盗报警装置的结构图。

图2是本实用新型的现场处理终端的结构连接图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

如图1、2所示，本实用新型包括安装在户外现场塔架上的电源1、红外传感器3、雷达4、摄像头9、现场处理终端22，其特征在于：

所述的电源1通过电源电缆24与电源模块2相连接，所述的红外传感器3通过信号线25与传感器检测模块6相连接，所述的雷达4通过信号线26与传感器检测模块6连接，所述的摄像头9通过数据线28与图像采集模块8相连接；

所述的现场处理终端22包括电源模块2、单片机7、传感器检测模块6、存储模块12、图像采集模块8、无线通信模块13、红外线遥控模块25；

所述的传感器检测模块6通过信号线30与单片机7的引脚1-3相连接，所述的图像采集模块8通过数据线31与单片机7的引脚4-5连接，所述的存储模块12通过数据线34与单片机的SPI连接，所述的无线通信模块13过数据线33与单片机的串口1连接，所述的红外线遥控模块25通过数据线35与单片机串口2连接，

所述的现场处理终端22通过无线通信模块13与户外中继站23的无线通信模块14相接通，

所述的户外中继站23通过其上安装的发射GPRS17与接收GPRS 18接通，接收GPRS 18安装在预警中心主机19上，接收GPRS18通过串口3与预警中心主机19连接。

所述的电源1为安装在户外现场塔架中部的太阳能电池。在户外现场塔架上还安装有撞击传感器5，撞击传感器5通过信号线27与传感器检测模块6相连接。

在户外现场塔架上还安装有扬声器11，现场处理终端22还包括语音模块10，扬声器11通过音频电缆29与语音模块10相连接，语音模块10通过信号线32与单片机的IIC口相连接。

所述的主机19包括通过数据线36与预警中心主机19相连接的显示器20，通过音频线37与预警中心主机19相连接的话筒21，接收GPRS 18通过数据线38与预警中心主机19连接。

预警中心主机19放置于预警中心室内。所述的红外线遥控模块25由手持红外遥控设备控制。

多功能户外塔架防盗报警装置由传感器、扬声器、摄像头、现场处理终端、户外中继站、预警中心站组成。传感器、扬声器、摄像头通过硬件接口模块与现场处理终端连接；现场处理终端通过无线通信模块与户外中继站连接；户外中继站通过GPRS与预警中心主机连接。

现场处理终端安装在要保护的塔架上，户外中继站在所保护的范围方圆每800米安装一台，安装在就近的塔架上。预警中心主机放置在预警中心室内。其中太阳能电池、传感器、扬声器、摄像头固定在塔架离地面8米左右的位置；所述的传感器包括红外传感器、雷达、撞击传感器；所述的红外传感器以等边三角形水平安装在塔架上；所述的雷达安装在塔架的几何中央；所述的撞击传感器安装在塔架的金属架表面上。

太阳能电池由太阳能电池板、锂电池组成。即使阴雨天气也能为装置连续提供一周的电能。红外传感器：红外传感器的作用是探测运动的物体。本装置采用的是热释红外线探测头，配以集成电路，完成人体检测功能。以等边三角形形状安放红外探头可分辨行人行进方向和速度。有效的解决了小动物走动等引起的误报问题。

雷达：雷达的使用弥补红外传感器高温失灵的不足，当外界红温度高于30摄氏度时，红外探头失灵，雷达不受环境温度影响可以正常工作，即使装置工作在炎热的夏季午后仍然能够准确报警，不会漏报警。

撞击传感器：撞击传感器能够监测到轻微的金属撞击震动，当偷盗人员使用作案工具接触塔架金属结构时撞击传感器能够产生压电信号，通过运算放大器放大产生报警信号由单片机处理。

扬声器：当即将发生偷盗事件时，单片机控制语音模块经扬声器发出警告语音，威慑前来偷盗人员离去。当前来偷盗的人员不听警告硬性破坏时，预警中心人员可以通过话筒直接控制语音模块通过扬声器警告偷盗人员，可以起到面对面的警告作用。

摄像头：当即将发生偷盗事件时，单片机控制摄像头拍照取证，然后将照片传输到户外中继站，户外中继站将照片发送到预警中心主机，通过人机对话界面发出报警提醒负责人员核实现场状况，必要的情况下负责人员通过话筒直接控制语音模块通过扬声器警告偷盗人员，严重的情况下负责人员应该上报相关部门，安排出警抓捕。同时预警中心主机数据库将记录报警事件存储相关信息及照片。所述的摄像头为红外摄像头，可以24小时对现场进行监控。

电源模块：电源模块将太阳能转换为电能存储在锂电池内，同时也将锂电池电源转换为稳定的DC5V、DC3.3V对装置供电。

传感器监测模块：传感器模块将传感器发出的信号引入单片机，通过单片机处理做出报警动作。

图像采集模块：图像采集模块控制摄像头拍摄照片，将照片传送给单片机，由单片机传送给存储模块。

语音模块：语音模块受单片机控制可以通过扬声器播放设定的语音内容，语音模块也可以直接通过无线通信模块经户外中继站GPRS传输直接与预警中心主机话筒连接，预警中心人员可以对现场作案人员进行警告。

单片机：单片机负责判断传感器模块输入的信号，做出正确的报警动作，单片机控制图像采集模块通过摄像头拍照取证。

无线通信模块：无线通信模块连接现场处理终端与户外中继站，无线通信模块可以双向传输数据。无线通信模块在空旷户外工作半径为800米。

红外线遥控模块：红外线遥控模块可以通过红外线与进入塔架监控区的工作人员所携带手持红外线遥控设备连接，工作人员可以通过手持红外线遥控设备强制使单片机进入睡眠低功耗状态，避免工作人员进入塔架监控区引起误报警。

户外中继站：户外中继站主要是对布防在户外分散塔架上的现场处理终端进行组网，方圆每隔800米安装一台户外中继站，户外中继站通过GPRS与预警中心主机连接。

GPRS：GPRS使用现有的通信网络通信，即使山区、盆地等自然环境恶劣的地区仍然能够正常通信，因此，该多功能户外塔架防盗报警装置能够在地形复杂的地区正常工作。

储存模块：所述的户外中继站包括存储模块，该存储模块可以存储方圆800米内的所有现场处理终端传输过来的2个月的数据和照片，通过预警中心主机随时可以查阅任意一个塔架的安全情况。

预警中心主机：预警中心主机是整个报警装置的总指挥，所有被保护塔架的数据及照片都由安装在主机上的数据库归类存储。主机上安装的人机对话界面可以对户外中继站通过GPRS传输过来的报警信息和照片做出分析，并通过显示器显示在屏幕上，可以提示负责人员核实报警信息，并做出反应。

本实用新型的工作原理：现场处理终端接收到传感器的信号，经单片机判断，如果判断为人员走动，单片机将控制语音模块通过扬声器警告进入塔架保护区的人尽快离去。如果人员没有离去，单片机将控制图像采集模块启动摄像头进行拍照取证。如果在设定时间(5分钟)内，可疑人员仍未离去，现场处理终端中的单片机将所拍摄的照片通过无线通信模块发送到附近的户外中继站，中继站存储照片及报警信息，同时通过GPRS将照片和报警信息传输到预警中心主机，通过显示器显示出报警信息以及照片，提示负责人员核实现场状况。如果可疑人员不是破坏人员，只是进入了塔架保护区内，此时，负责人员通过主机接通发出报警的塔架上的语音模块，通过话筒对现场人员进行警告使其离开保护区；如果可疑人员为偷盗人员，负责人员报警通知警力对犯罪人员进行抓捕。

参照图1、2所示，一种多功能户外塔架防盗报警装置，包括安装于户外塔架上面的太阳能电池1、红外传感器3、雷达4、撞击传感器5、扬声器11、摄像头9、现场处理终端22、户外中继站23，和安装在预警中心的预警中心主机19，现场处理终端22与户外中继站23通过无线通信模块13和无线通信模块14连接。

所述的户外中继站23与预警中心主机19通过GPRS 17和GPRS 18连接，所述的现场处理终端22包括：用于将太阳能转化为电能的太阳能电池1，整个装置的供电都由1来提供；用于电平转换的电源模块2，将电压转换为装置所使用的DC5V、DC3.3V；用于接收传感器信号的传感器检测模块6，当红外传感器3、雷达4、撞击传感器5发出信号后，通过传感器检测模块6与单片机引脚1-3连接；用于控制摄像头采集图像的图像采集模块8与单片机7通过数据线31连接，当单片机经过处理传感器信号后判断为可疑行为后经控制8，通过8采集摄像头9所拍摄到的现场照片；用于播放语音的语音模块10，用于存储报警信息和照片的存储模块12，用于和户外中继站通信的无线通信模块13，用于处理数据的单片机7。

所述的户外中继站包括：用于和现场处理终端通信的无线通信模块14，用于处理数据的中央处理模块15，用于存储现场处理终端传输到户外中继站的照片及数据的存储模块16，用于和预警中心主机通信的GPRS17，通过17可以将存储在16当中的照片和数据传输到预警中心主机GPRS18。

所述的预警中心主机包括：用于和户外中继站通信的GPRS18，用于存储所有户外中继站通过17传输过来的照片和数据、分析数据、整理数据、报警提示、处理话筒声音的主机19，所述的人机界面21包括：用于显示报警信息和现场照片的显示器22，用于和语音模块10传送语音的话筒23，所述话筒23可以通过设置21直接与语音模块10直接连接，当负责人员通过显示器22观看现场照片发现有人准备破坏塔架时，负责人员可以直接通过话筒23将语音内容传输到语音模块10，经过语音模块10放大处理直接通过扬声器11播放出来，该过程能够直接威慑准备作案的犯罪分子。

本实施例的工作过程为：参照图1，如果是工作人员靠近塔架，工作人员可以通过手持红外遥控设备26强制使单片机7进入睡眠低功耗状态同时关闭传感器检测模块6，此时，睡眠当中的单片机开始计时，等待30分钟以后自动唤醒并且开启传感器检测模块6，如果工作人员仍在工作现场，为了安全考虑，工作人员只能再次强制使单片机7进入睡眠低功耗状态。如果不是工作人员进入塔架控区，传感器检测模块6检测到有红外传感器3或者雷达4或者撞击传感器5发过来的异常信号，则单片机7被唤醒，单片机开始计时，等待5分钟以后再次检测传感器检测模块6是否异常信号仍然存在，如果异常信号不存在，则单片机7进入睡眠低功耗状态；如果异常信号仍然存在，单片机开启语音模块10通过扬声器11重复播放两次“您已进入塔架保护区，请尽快离去”以后关闭语音模块10；单片机7再次开始计时，等待5分钟后，如果异常信号不存在，则单片机进入睡眠低功耗状态；如果异常信号仍然存在，单片机再次开启语音模块10通过扬声器重复播放两次“您已进入塔架危险监控区，请尽快离去”以后关闭语音模块10；单片机再次开始计时，等待5分钟后，如果异常信号不存在，怎单片机进入睡眠低功耗状态；如果异常信号仍然存在，则单片机开启图像采集模块8通过摄像头9采集现场照片，单片机7将采集到的照片附加上相应的时间和位置信息通过无线通信模块13传输到附近的户外中继站上的无线通信模块14，户外中继站通过无线通信模块14接收到照片和相应的时间、位置信息以后，通过GPRS17将照片和相应的时间、位置信息传输到GPRS18，主机19将GPRS18接收到的照片和相应的时间、位置信息通过显示器20将照片和相应的时间、位置信息以醒目的闪烁方式显示出来提醒负责人员核实现场情况，负责人员通过显示器22观看照片确认是否发生偷盗事件，如果不是偷盗事件，负责人员可以通过话筒23直接对现场讲话，通过讲话警告现场人员离去；如果是偷盗事件，负责人员应及时通知警力人员出警进行抓捕。

Claims (8)

1、一种多功能户外塔架防盗报警装置，包括安装在户外现场塔架上的电源(1)、红外传感器(3)、雷达(4)、摄像头(9)、现场处理终端(22)，其特征在于：

所述的电源(1)通过电源电缆(24)与电源模块(2)相连接，所述的红外传感器(3)通过信号线(25)与传感器检测模块(6)相连接，所述的雷达(4)通过信号线(26)与传感器检测模块(6)连接，所述的摄像头(9)通过数据线(28)与图像采集模块(8)相连接；

所述的现场处理终端(22)包括电源模块(2)、单片机(7)、传感器检测模块(6)、存储模块(12)、图像采集模块(8)、无线通信模块(13)、红外线遥控模块(25)；

所述的传感器检测模块(6)通过信号线(30)与单片机(7)的引脚1-3相连接，所述的图像采集模块(8)通过数据线(31)与单片机(7)的引脚4-5连接，所述的存储模块(12)通过数据线(34)与单片机的SPI连接，所述的无线通信模块(13)通过数据线(33)与单片机的串口1连接，所述的红外线遥控模块(25)通过数据线(35)与单片机串口2连接，

所述的现场处理终端(22)通过无线通信模块(13)与户外中继站(23)的无线通信模块(14)相接通，

所述的户外中继站(23)通过其上安装的发射GPRS(17)与接收GPRS(18)接通，接收GPRS(18)安装在预警中心主机(19)上，接收GPRS(18)通过串口3与预警中心主机(19)连接。

2、如权利要求1所述的多功能户外塔架防盗报警装置，其特征在于：所述的电源(1)为安装在户外现场塔架中部的太阳能电池，太阳能电池由太阳能电池板、锂电池组成。

3、如权利要求1所述的多功能户外塔架防盗报警装置，其特征在于：在户外现场塔架上还安装有撞击传感器(5)，撞击传感器(5)通过信号线(27)与传感器检测模块(6)相连接。

4、如权利要求1所述的多功能户外塔架防盗报警装置，其特征在于：在户外现场塔架上还安装有扬声器(11)，现场处理终端(22)还包括语音模块(10)，扬声器(11)通过音频电缆(29)与语音模块(10)相连接，语音模块(10)通过信号线(32)与单片机的IIC口相连接。

5、如权利要求1所述的多功能户外塔架防盗报警装置，其特征在于：所述的主机(19)包括通过数据线(36)与预警中心主机(19)相连接的显示器(20)，通过音频线(37)与预警中心主机(19)相连接的话筒(21)，接收GPRS(18)通过数据线(38)与预警中心主机(19)连接。

6、如权利要求1所述的多功能户外塔架防盗报警装置，其特征在于：预警中心主机(19)放置于预警中心室内。

7、如权利要求1所述的多功能户外塔架防盗报警装置，其特征在于：所述的红外线遥控模块(25)由手持红外遥控设备控制。

8、如权利要求1所述的多功能户外塔架防盗报警装置，其特征在于：所述的红外传感器(3)以等边三角形水平安装在塔架上；所述的雷达安装在塔架的几何中央；所述的撞击传感器安装在塔架的金属架表面上。

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