CN204462768U - 通道状态监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种通道状态监测装置，包括若干对超声波发射器和超声波接收器，控制超声波发射器发射的第一控制器，放大电路以及用于控制超声波接收器接收，并根据所接收的超声波信号进行通道状态判断的第二控制器；超声波发射器和超声波接收器分别安装在通道的两侧，每对超声波发射器和超声波接收器一一对应；超声波发射器连接第一控制器的输出端；所述超声波接收器通过放大电路连接第二控制器的输入端；第一控制器连接第二控制器；所述超声波发射器发射超声波信号，超声波接收器接收所述超声波信号，所述超声波信号通过用于信号放大的放大电路后输入第二控制器，上述通道状态监测装置可以在光谱复杂或者照射强度高的场合仍然保持较高的准确率。
Description
技术领域
本实用新型涉及安防技术领域，特别是涉及一种通道状态监测装置。
背景技术
智能通道系统作为一种先进的高科技技术安保设施，配以各类验证识别设备，可方便地为出入人员提供文明、有序的通行方式，能有效地实行人员进出管理。智能通道系统已经被广泛应用于社区、地铁、码头、酒店、商场、旅游景点等众多公共场所及工厂、机关单位或其他需要实现通道智能管理的场合。
为确实保障通道系统的运作可靠和出入人员及其携带物品的通行安全，智能通道系统在通道机箱一系列位置安装有通道状态监测点，用于防非法闯入、防尾随、防夹保护等功能。
目前通道系统的状态监测手段基本使用红外对射检测，红外对射检测方式工作稳定，反应迅速，然而红外对射检测方式会对光的干扰比较敏感，在光谱复杂或者照射强度高的场合使用时通道状态监测的准确率低，且红外对射检测设备成本偏高。
实用新型内容
基于此，有必要针对现有技术中的通道状态监测装置在光谱复杂或者照射强度高的场合使用时通道状态监测的准确率低的技术问题，提供一种通道状态监测装置。
一种通道状态监测装置，包括若干对超声波发射器和超声波接收器，控制超声波发射器发射的第一控制器，放大电路以及用于控制超声波接收器接收，并根据所接收的超声波信号进行通道状态判断的第二控制器；
所述超声波发射器和超声波接收器分别安装在通道的两侧，每对超声波发射器和超声波接收器一一对应；所述超声波发射器连接第一控制器的输出端；所述超声波接收器通过放大电路连接第二控制器的输入端；所述第一控制器连接第二控制器；
所述超声波发射器发射超声波信号，超声波接收器接收所述超声波信号，所述超声波信号通过用于信号放大的放大电路后输入第二控制器。
上述通道状态监测装置，通过发射器发射超声波信号，超声波接收器接收上述超声波信号，并通过放大电路进行放大后输入第二控制器，以完成通道状态的监测，其可以在光谱复杂或者照射强度高的场合仍然保持较高的准确率，并且还可以降低通道系统的生产成本，带来相关的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为一个实施例的通道状态监测装置结构示意图；
图2为一个实施例的通道结构示意图；
图3为一个实施例的超声波脉冲信号分组发射时序图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型提供的通道状态监测装置的具体实施方式作详细描述。
参考图1，图1所示为一个实施例的通道状态监测装置结构示意图，包括若干对超声波发射器和超声波接收器，控制超声波发射器60发射的第一控制器50，放大电路30以及用于控制超声波接收器20接收，并根据所接收的超声波信号进行通道状态判断的第二控制器40；
所述超声波发射器60和超声波接收器20分别安装在通道的两侧，每对超声波发射器和超声波接收器一一对应，即包含一个超声波接收器60和一个超声波发射器20，其中的超声波接收器20接收超声波发射器60发射的超声波信号；所述超声波发射器60连接第一控制器50的输出端；所述超声波接收器20通过放大电路连接第二控制器40的输入端；所述第一控制器30连接第二控制器40；
所述超声波发射器60发射超声波信号，超声波接收器20接收所述超声波信号，所述超声波信号通过用于信号放大的放大电路30后输入第二控制器40。本实施例提供的通道状态监测装置，通过发射器发射超声波信号，超声波接收器接收上述超声波信号，并通过放大电路进行放大后输入第二控制器，以完成通道状态的监测，其可以在光谱复杂或者照射强度高的场合仍然保持较高的准确率，并且还可以降低通道系统的生产成本，带来相关的经济效益和社会效益。
需要说明的是，其中第一控制器可以采用市面上成熟产品来实现，第二控制器可以直接采用传统的基于红外对射检测方式的相关通道监测技术。
在一个实施例中，上述超声波发射器以及超声波接收器的数量各为8个，所述相邻的超声波发射器以及超声波接收器对超声波信号进行错时收发。本实施例中，某个超声波发射器所发射的超声波信号均有相应的超声波接收器进行接收，由于受超声波信号发射的定向特性影响，相邻的2个超声波接收器可能会同时接收到对面同一个超声波发射器所发射的超声波信号，以致造成通道状态的误判，因此本实施例可以将若干个超声波接收器按空间排列相隔分成几组，相邻的2个超声波接收器或者2个超声波发射器错时收发，可以避免相互间的超声波信号的串扰。
在一个实施例中，上述超声波发射器的发射头以及超声波接收器的接收头的直径可以为10mm(毫米)。本实施例中，上述超声波发射器的发射头以及超声波接收器的接收头的直径为10mm，对小于10mm的物体可以被自动忽略，并且在对下雨等不同的天气状况中均能正常监测相应的通道状态。
在一个实施例中，上述第一控制器可以通过RS-485通信接口、RS232通信接口、TTL通信接口或者I2C通信接口连接第二控制器。本实施例中，使用RS-485通信接口、RS232通信接口、TTL通信接口或者I2C通信接口进行通信，可以提高通信的质量和效率。
参考图2，图2所示为一个实施例的通道结构示意图，如图示，在通道机箱10的内侧安装八个超声波发射接收检测点(即超声波发射器)(1～8)序列，为避免相邻检测点受超声波发射的定向特性影响，将机箱中部翼闸闸门两边的超声波检测序列按空间排列分成三组，其中检测点(1、4、7)为第1组，检测点(2、5、8)为第2组，检测点(3、6)为第3组，同一组检测点发射头的超声波脉冲信号同步发射。
参考图3，图3所示为一个实施例的超声波脉冲信号分组发射时序图，超声波信号的一个检测工作周期为30ms，其中脉冲信号发射后的信号延时参照值为10ms,二次反射信号衰减平静期为20ms。在延时参照值10ms内若发射器对应的接收器接收到超声波脉冲信号，将触发该检测点为无障碍状态，反之则为有障碍状态，延时参照值和触发信号阀值可通过设置单元作调整。在10ms～30ms时段，接收器信号将会被屏蔽。三个分组循环检测，每一组的检测重复周期为90ms。
以上为本实用新型的实施例，为了更加清楚体现本实用新型的技术效果，下面再阐述采用本实用新型的通道状态监测装置在通道状态检测实际应用中的示例。
在环境因素不变的情况下，声波(包括超声波)在空气中传播的速度是恒定的，通常认为声波在空气中的传输速度是340m/s(米/秒)。将若干个超声波发射器和超声波接收器分别安装于通道的左右机箱内侧，形成对射，当发射器和接收器之间没有物体阻挡时，超声波发射器发出的超声波信号经过通道两侧的直线路径到达超声波接收器，在这段传播距离就产生了信号的延时，第一控制器和第二控制器通过各发送超声波信号以及接受超声波信号的时间点的记录，计算上述两个时间点间的延时，每种类型的通道针对超声波在该通道内的传输一般具有一个延时预设值，在这个延时预设值的基础上加上对环境因素变化影响的偏差补偿，就形成了一个延时参照值，例如，宽度为3m(米)的通道对应的延时参照值为10ms(毫秒)；若上述两个时间点间的延时在该通道的延时参照值的设定范围内，则说明该通道当前无障碍，第二控制器输出当前通道不存在障碍物的结论；若上述两个时间点间的延时在该通道的延时参照值的设定范围外，则说明该通道当前存在障碍，第二控制器输出当前通道存在障碍物的结论。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.一种通道状态监测装置，其特征在于，包括若干对超声波发射器和超声波接收器，控制超声波发射器发射的第一控制器，放大电路以及用于控制超声波接收器接收，并根据所接收的超声波信号进行通道状态判断的第二控制器；
所述超声波发射器和超声波接收器分别安装在通道的两侧，每对超声波发射器和超声波接收器一一对应；所述超声波发射器连接第一控制器的输出端；所述超声波接收器通过放大电路连接第二控制器的输入端；所述第一控制器连接第二控制器；
所述超声波发射器发射超声波信号，超声波接收器接收所述超声波信号，所述超声波信号通过用于信号放大的放大电路后输入第二控制器。
2.根据权利要求1所述的通道状态监测装置，其特征在于，所述超声波发射器以及超声波接收器的数量各为8个，所述相邻的超声波发射器以及超声波接收器对超声波信号进行错时收发。
3.根据权利要求1所述的通道状态监测装置，其特征在于，所述超声波发射器的发射头以及超声波接收器的接收头的直径为10mm。
4.根据权利要求1所述的通道状态监测装置，其特征在于，所述第一控制器通过RS-485通信接口、RS232通信接口、TTL通信接口或者I2C通信接口连接第二控制器。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112731412A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-30 | 南京苏美达智能技术有限公司 | 一种超声波避障方法及自动行走设备 |
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2015
- 2015-02-13 CN CN201520112442.5U patent/CN204462768U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
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| CN112731412A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-30 | 南京苏美达智能技术有限公司 | 一种超声波避障方法及自动行走设备 |
| CN112731412B (zh) * | 2020-12-28 | 2023-09-15 | 南京苏美达智能技术有限公司 | 一种超声波避障方法及自动行走设备 |
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