CN202075829U - 一种入侵检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种入侵检测系统，包括：报警装置；定位系统；多个标签定位系统；与定位系统和多个标签定位系统相连的控制器，控制器包括对比模块和用于当对比模块的对比结果为人员在被监控区域位置包括非授权人员在被监控区域位置时，控制报警装置报警的第一控制模块。应用上述技术方案，对比模块可获知位置定位模块确定的人员是否包括非授权人员，进而第一控制模块在对比模块的对比结果为人员在被监控区域位置包括非授权人员在被监控区域位置时，控制报警装置报警。与现有技术相比，在对比模块的对比结果为人员在被监控区域位置只包括授权人员在被监控区域位置时，报警装置不报警，降低错误报警率，同时减少值班人员工作量。

Description

一种入侵检测系统

技术领域

本实用新型涉及安全监控技术领域，更具体地说，涉及一种入侵检测系统。

背景技术

入侵检测系统是将被监控区域发生的入侵信息转变成电子信号并向外传送，辅助提示值班人员发生入侵的专用电子系统。入侵检测系统作为整个安防系统的前端，要求准确、可靠的同时也要求良好的覆盖、较低的安装和维护成本。

现有的入侵检测系统一般是通过振动光纤与摄像机组合，或者是振动电缆与摄像机组合的方式，当有人员进入被监控区域，振动光纤或者振动电缆发生振动，传感器采集振动信号并发送给控制器，控制器进而控制报警器报警，以提示值班人员有人员入侵至被监控区域。同时，摄像头对进入被监控区域的人员进行监控。

然而，授权人员允许进入被监控区域，但是上述入侵检测系统在只有授权人员进入被监控区域时仍报警，进而值班人员会进一步依据摄像头发送至控制器上显示的视频或者现场侦查来取消报警。即现有入侵检测系统在只有授权人员进入被监控区域产生错误报警，增加错误报警率，同时增加值班人员工作量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种入侵检测系统，以解决现有入侵检测系统在只有授权人员进入被监控区域产生错误报警，增加错误报警率，同时增加值班人员工作量的问题。技术方案如下：

本实用新型提供一种入侵检测系统，包括：

报警装置；

位于在被监控区域、且设置有雷达的定位系统，所述定位系统包括用于依据所述雷达发射的发射波和接收的回波，确定人员在被监控区域位置的位置定位模块；

设置被监控区域，用于探测授权人员在被监控区域位置的多个标签定位系统；

与所述定位系统和所述多个标签定位系统相连的控制器，所述控制器包括用于对比所述位置定位模块确定的人员在被监控区域位置和所述标签定位系统探测的授权人员在被监控区域位置的对比模块和用于当对比结果为人员在被监控区域位置包括非授权人员在被监控区域位置时，控制所述报警装置报警的第一控制模块。

优选地，还包括：设置在被监控区域，用于监控整个被监控区域的PTZ摄像机；

所述定位系统还包括用于依据雷达发射的发射波和接收的回波，探测人员在被监控区域运行速度的速度定位模块；

所述控制器还包括用于当所述对比模块的对比结果为人员在被监控区域位置包括非授权人员在被监控区域位置，且仅有一个非授权人员进入被监控区域时，获取非授权人员在被监控区域位置以及运行速度，依据非授权人员在被监控区域位置和运行速度，生成控制信号控制所述PTZ摄像机对非授权人员进行监控的第二控制模块和用于当对比模块的对比结果为人员在被监控区域位置包括非授权人员在被监控区域位置，且至少有两个非授权人员进入被监控区域时，生成控制信号控制PTZ摄像机5对整个被监控区域进行监控的第三控制模块。

优选地，所述被监控区域为矩形区域；

所述雷达和所述PTZ摄像机位于被监控区域内作为被监控区域原点的端点处。

优选地，还包括：与所述PTZ摄像机相连，用于将PTZ摄像机监控非授权人员的视频进行存储的视频存储模块。

优选地，还包括：与所述视频存储模块相连，用于将所述视频存储模块存储的视频发送至控制器的视频发送模块；

所述控制器还包括用于获取视频发送模块发送的视频，并显示的显示模块。

优选地，所述控制器还包括用于接收取消报警信号，且在接收到取消报警信号后，控制所述PTZ摄像机监控整个被监控区域的第四控制模块。

优选地，所述标签定位系统包括设置在被监控区域，用于探测整个被监控区域的无载波通信UWB基站和用于依据所述UWB基站接收到的信号，探测授权人员在被监控区域位置的授权人员位置定位模块，所述UWB基站接收到的信号为被监控区域内授权人员携带的电子标签发送的信号。

优选地，所述被监控区域为矩形区域。

优选地，所述UWB基站位于被监控区域的四个端点。

优选地，所述雷达位于被监控区域内作为被监控区域原点的端点处。

优选地，所述雷达位于被监控区域内；

所述位置定位模块包括：用于依据雷达位置定位单元所述雷达发射的发射波和接收的回波，确定人员在以雷达为原点建立的坐标系下的位置的第一位置定位单元和用于将所述人员在以雷达为原点建立的坐标系下的位置转换为以被监控区域原点为原点建立的坐标系下的位置的第二位置定位单元。

应用上述技术方案，对比模块通过对比位置定位模块确定的人员在被监控区域位置和标签定位系统探测的授权人员在被监控区域位置，即可获知位置定位模块确定的人员是否包括非授权人员，进而第一控制模块在对比模块的对比结果为人员在被监控区域位置包括非授权人员在被监控区域位置时，控制报警装置报警。与现有技术相比，在对比模块的对比结果为人员在被监控区域位置只包括授权人员在被监控区域位置时，报警装置不报警，降低错误报警率，同时减少值班人员工作量。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的入侵检测系统的一种结构示意图；

图2为图1所示的入侵检测系统中标签定位系统的结构示意图；

图3为被监控区域的示意图；

图4为图1所示的入侵检测系统中位置定位模块的结构示意图；

图5本实用新型实施例提供的入侵检测系统的另一种结构示意图；

图6本实用新型实施例提供的入侵检测系统的另一种结构示意图。

具体实施方式

为了本领域技术人员更好的理解本实用新型，首先对申请文件中出现的名词和英文缩写进行解释。

授权人员：允许进入被监控区域，且在进入被监控区域后入侵检测系统不报警的人员；

非授权人员：不允许进入被监控区域，且在进入被监控区域后入侵检测系统报警的人员；

UWB：Ultra Wide Band，无载波通信；

PTZ：Pan/Tilt/Zoom，代表云台全方位(上下、左右)移动及镜头变倍、变焦控制；

TDOA：Time Difference of Arrival，到达时间差；

TOA：Time of Arrival，到达时间；

AOA：Angle of Arrival，达到角度。

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

一个实施例

请参阅图1，图1是本实用新型实施例提供的入侵检测系统的一种结构示意图。该入侵检测系统是发明人经研究发现现有的入侵检测系统在只有授权人员进入被监控区域仍报警，增加错误报警率和值班人员工作量提出的。包括：报警装置1、定位系统2、标签定位系统3和控制器4。其中：

定位系统2位于被监控区域内，且设置有雷达21，雷达21向被监控区域发射发射波，并接收发射的发射波遇到被监控区域人员后，返回的回波。定位系统2包括位置定位模块22，用于依据所述雷达21发射的发射波和接收的回波，确定人员在被监控区域位置。位置定位模块22依据雷达21发射的发射波和接收的回波确定人员在被监控区域位置为现有技术，本实施例不再加以阐述。

标签定位系统3设置被监控区域，用于探测授权人员在被监控区域位置。标签定位系统3可以设置多个，如当被监控区域为5m*6m的矩形区域时，可以设置4个标签定位系统3。图1所示的入侵检测系统以包括1个标签定位系统3进行说明。

控制器4与定位系统2和标签定位系统3。控制器4包括：对比模块41和第一控制模块42。其中：对比模块41用于对比位置定位模块22确定的人员在被监控区域位置和标签定位系统3探测的授权人员在被监控区域位置。第一控制模块42用于当对比模块41的对比结果为人员在被监控区域位置包括非授权人员在被监控区域位置时，控制报警装置1报警。报警装置1可以是报警器，当对比模块41的对比结果为人员在被监控区域位置包括非授权人员在被监控区域位置时，第一控制模块42控制报警器发声报警。报警装置1也可以是报警灯，当对比模块41的对比结果为人员在被监控区域位置包括非授权人员在被监控区域位置时，第一控制模块42控制报警灯亮，提示值班人员有非授权人员进入被监控区域。

本实用新型实施例中进入被监控区域的授权人员携带有电子标签，进而和非授权人员区别。标签定位系统3通过接收电子标签发送的信号，探测授权人员在被监控区域位置。

标签定位系统3的结构示意图请参阅图2，包括：UWB基站31和授权人员位置定位模块32。其中：UWB基站31设置在被监控区域，用于探测整个被监控区域，接收授权人员携带的电子标签发送的信号。授权人员位置定位模块32，用于依据所述UWB基站接收到的信号，探测授权人员在被监控区域位置。

授权人员位置定位模块32可以采用现有的AOA技术和/或现有的TDOA技术。为了提高定位精度、提高系统的可靠性，优选采用AOA技术和TDOA技术结合。具体为：对于被监控区域中的每个授权人员，分别通过AOA技术和TDOA技术计算授权人员在被监控区域的位置，再将计算结果进行融合，得出该授权人员在被监控区域的位置。

上述被监控区域可以为矩形区域，也可以为圆形区域，具体依据应用场景设定。图3为被监控区域的示意图，其中被监控区域为矩形区域。UWB基站31位于被监控区域的四个端点，图3中黑色圆点表示位于被监控区域的UWB基站31。雷达21位于被监控区域内作为被监控区域原点的端点处，如图3中的左下角黑色圆点，与一个UWB基站31重合。雷达21的布设高度依据应用场景设定。同时，UWB基站31的个数依据被监控区域大小确定，可以在保证探测整个被监控区域的前提下增加或减少UWB基站。

当雷达21位于被监控区域原点时，以雷达21所在位置为原点建立的坐标系和以被监控区域原点为原点建立的坐标系重合，此时位置定位模块22确定的人员在被监控区域位置为人员在被监控区域的实际位置。

然而，当雷达21位于被监控区域内时，以雷达21所在位置为原点建立的坐标系和以被监控区域原点为原点建立的坐标系不重合，此时需要进行坐标转换将人员在以雷达21所在位置为原点建立的坐标系下的位置转换为以被监控区域原点为原点建立的坐标系下的位置，从而获得人员在被监控区域的实际位置。上述位置定位模块22包括：第一位置定位单元221和第二位置定位单元222，结构示意图如图4所示。其中：

第一位置定位单元221，用于依据雷达位置定位单元所述雷达发射的发射波和接收的回波，确定人员在以雷达为原点建立的坐标系下的位置。第二位置定位单元222用于将所述人员在以雷达为原点建立的坐标系下的位置转换为以被监控区域原点为原点建立的坐标系下的位置。

应用上述技术方案，对比模块41通过对比位置定位模块22确定的人员在被监控区域位置和标签定位系统3探测的授权人员在被监控区域位置，即可获知位置定位模块22确定的人员是否包括非授权人员，进而第一控制模块42在对比模块42的对比结果为人员在被监控区域位置包括非授权人员在被监控区域位置时，控制报警装置1报警。与现有技术相比，在对比模块41的对比结果为人员在被监控区域位置只包括授权人员在被监控区域位置时，报警装置1不报警，降低错误报警率，同时减少值班人员工作量。

此外，标签定位系统3中的授权人员位置定位模块32采用现有的AOA技术和/TDOA技术相结合的方式探测授权人员在被监控区域位置，进而提高定位精度、提高系统的可靠性。

另一个实施例

上述实施例提供的入侵检测系统可以降低错误报警率，减少值班人员工作量。为了实现在报警的同时，对非授权人员进行跟踪监控，本实用新型实施例提供的入侵检测系统可以在图1的基础上增加其他设备，如图5所示。在图1基础上增加PTZ摄像机5、定位系统2中增加速度定位模块23、控制器4中增加第二控制模块43和第三控制模块44。其中：

PTZ摄像机5设置在被监控区域，用于监控整个被监控区域。

速度定位模块23用于依据雷达21发射的发射波和接收的回波，探测人员在被监控区域运行速度。速度定位模块23依据雷达21发射的发射波和接收的回波确定人员在被监控区域运行速度为现有技术，本实施例不再加以阐述。

第二控制模块43用于当对比模块41的对比结果为人员在被监控区域位置包括非授权人员在被监控区域位置，且仅有一个非授权人员进入被监控区域时，获取非授权人员在被监控区域位置以及运行速度，依据非授权人员在被监控区域位置和运行速度，生成控制信号控制PTZ摄像机5对非授权人员进行监控。

第二控制模块43是在进入被监控区域的非授权人员的数目为一个时，对非授权人员的控制。下面以一个非授权人员为例说明第二控制模块43如何控制PTZ摄像机5对非授权人员进行监控。

如位置定位模块21确定的一个非授权人员的位置在三维坐标系下的坐标为：(x₀，y₀，z₀)，速度定位模块22探测的该非授权人员的运行速度在二维坐标系下的坐标为：(v_x，v_y)，依据下面的公式将三维坐标(x₀，y₀，z₀)转换成球坐标

同时将运行速度在二维坐标系下的坐标(v_x，v_y)转换为极坐标(v_r，v_θ)，依据的公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{v}_x=v_r\cos v_{\mathrm{\θ}}\\ v_y=v_r\sin v_{\mathrm{\θ}}\end{array}\right.$

第二控制模块43将获取到得非授权人员在被监控区域位置和非授权人员在被监控区域速度，生成携带有

θ₀、r₀、v_r和v_θ参数的控制信号，通过控制摄像头水平定位角度，通过v_θ控制摄像头水平转动的速度；通过θ₀控制摄像头垂直定位角度，通过v_r控制摄像头垂直转动的速度，通过r₀控制摄像头的焦距，实现了对非授权人员的实时跟踪监控。

当非授权人员为多个时，由第三控制模块44生成控制信号控制PTZ摄像机5对非授权人员进行监控。具体为：第三控制模块44用于当对比模块41的对比结果为人员在被监控区域位置包括非授权人员在被监控区域位置，且至少有两个非授权人员进入被监控区域时，生成控制信号控制PTZ摄像机5对整个被监控区域进行监控，从而实现对进入被监控区域内的所有非授权人员的实时更踪监控。

此外，本实用新型实施例提供的入侵检测系统还包括：视频存储模块6和视频发送模块7。控制器4还包括显示模块45和第四控制模块46。结构示意图如图6所示。图6为入侵检测系统的再一种结构示意图，其是以图5所示入侵检测系统基础上增加了其中视频存储模块6、视频发送模块7、显示模块45和第四控制模块46。其中：

视频存储模块6与PTZ摄像机5相连，用于将PTZ摄像机5监控非授权人员的视频进行存储。视频发送模块7与视频存储模块6相连，用于将视频存储模块6存储的视频发送至控制器4。控制器4中的显示模块45用于获取视频发送模块发送的视频并显示。

显示模块45可以直接显示视频图像，也可以在显示模块45内构建按照预先设定比例将被监控区域缩放的虚拟区域，将非授权人员在被监控区域的位置转换至虚拟地图上，并以点的方式显示，以供值班人员实时监控非授权人员在被监控区域的位置。

第四控制模块46用于接收取消报警信号，且在接收到取消报警信号后，控制PTZ摄像机5监控整个被监控区域。取消报警信号可以为授权人员通过操作携带的电子标签发送取消报警信号，如授权人员按下电子标签上设置的取消报警按钮，表明可以取消报警。取消报警信号还可以为值班人员在查看显示模块45显示的图像或者是经过现场侦查后发送的取消报警信号。

第四控制模块46在接收到取消报警信号后，控制PTZ摄像机5监控整个被监控区域。具体可以为：第四控制模块46内预先设置有PTZ摄像机初始参数，初始参数保证PTZ可以监控整个被监控区域。当第四控制模块46接收到取消报警信号，依据预先设置的PTZ摄像机初始参数控制PTZ摄像机5，使其监控整个被监控区域。

被监控区域可以为图3所示的矩形区域。UWB基站31位于被监控区域的四个端点。雷达21和PTZ摄像机5位于被监控区域内作为被监控区域原点的端点处。

上述图5和图6所示的入侵检测系统中标签定位系统3和位置定位模块22的结构可以参阅图2和图4，对此不再加以阐述。

应用上述技术方案，在降低错误报警率，减少值班人员工作量的同时，实现了对非授权人员进行跟踪监控。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。

Claims (11)

1.一种入侵检测系统，其特征在于，包括：

报警装置；

位于在被监控区域、且设置有雷达的定位系统，所述定位系统包括用于依据所述雷达发射的发射波和接收的回波，确定人员在被监控区域位置的位置定位模块；

设置被监控区域，用于探测授权人员在被监控区域位置的多个标签定位系统；

与所述定位系统和所述多个标签定位系统相连的控制器，所述控制器包括用于对比所述位置定位模块确定的人员在被监控区域位置和所述标签定位系统探测的授权人员在被监控区域位置的对比模块和用于当对比结果为人员在被监控区域位置包括非授权人员在被监控区域位置时，控制所述报警装置报警的第一控制模块。

2.根据权利要求1所述的入侵检测系统，其特征在于，还包括：设置在被监控区域，用于监控整个被监控区域的PTZ摄像机；

所述定位系统还包括用于依据雷达发射的发射波和接收的回波，探测人员在被监控区域运行速度的速度定位模块；

所述控制器还包括用于当所述对比模块的对比结果为人员在被监控区域位置包括非授权人员在被监控区域位置，且仅有一个非授权人员进入被监控区域时，获取非授权人员在被监控区域位置以及运行速度，依据非授权人员在被监控区域位置和运行速度，生成控制信号控制所述PTZ摄像机对非授权人员进行监控的第二控制模块和用于当对比模块的对比结果为人员在被监控区域位置包括非授权人员在被监控区域位置，且至少有两个非授权人员进入被监控区域时，生成控制信号控制PTZ摄像机5对整个被监控区域进行监控的第三控制模块。

3.根据权利要求2所述的入侵检测系统，其特征在于，所述被监控区域为矩形区域；

所述雷达和所述PTZ摄像机位于被监控区域内作为被监控区域原点的端点处。

4.根据权利要求2所述的入侵检测系统，其特征在于，还包括：与所述PTZ摄像机相连，用于将PTZ摄像机监控非授权人员的视频进行存储的视频存储模块。

5.根据权利要求4所述的入侵检测系统，其特征在于，还包括：与所述视频存储模块相连，用于将所述视频存储模块存储的视频发送至控制器的视频发送模块；

所述控制器还包括用于获取视频发送模块发送的视频，并显示的显示模块。

6.根据权利要求5所述的入侵检测系统，其特征在于，所述控制器还包括用于接收取消报警信号，且在接收到取消报警信号后，控制所述PTZ摄像机监控整个被监控区域的第四控制模块。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的入侵检测系统，其特征在于，所述标签定位系统包括设置在被监控区域，用于探测整个被监控区域的无载波通信UWB基站和用于依据所述UWB基站接收到的信号，探测授权人员在被监控区域位置的授权人员位置定位模块，所述UWB基站接收到的信号为被监控区域内授权人员携带的电子标签发送的信号。

8.根据权利要求7所述的入侵检测系统，其特征在于，所述被监控区域为矩形区域。

9.根据权利要求8所述的入侵检测系统，其特征在于，所述UWB基站位于被监控区域的四个端点。

10.根据权利要求8所述的入侵检测系统，其特征在于，所述雷达位于被监控区域内作为被监控区域原点的端点处。

11.根据权利要求8所述的入侵检测系统，其特征在于，所述雷达位于被监控区域内；

所述位置定位模块包括：用于依据雷达位置定位单元所述雷达发射的发射波和接收的回波，确定人员在以雷达为原点建立的坐标系下的位置的第一位置定位单元和用于将所述人员在以雷达为原点建立的坐标系下的位置转换为以被监控区域原点为原点建立的坐标系下的位置的第二位置定位单元。

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