CN204884021U - 张力围栏探测主机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种张力围栏探测主机，其中，包括：拉力线缆、拉力传感器、拉力信号处理电路、A/D转换器、处理器、环境探测器、比较器和报警器；拉力传感器将感受的外界拉力线缆的拉力转换为电信号；拉力信号处理电路对电信号进行放大，得到放大的电信号；A/D转换器对放大的电信号进行采集，并转换为数字量信号；处理器对数字量信号和环境探测器检测的环境值进行分析判断，确定拉力的大小；比较器将所述拉力的大小与预先设置的报警阈值进行比较，并将比较结果发送给处理器；处理器根据所述比较结果指示报警器报警，从而解决了通过单一拉力值判定入侵而导致误判率高的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种张力围栏探测主机。
背景技术
近年来，随着市场应用前景不断扩大，各种安全防范技术措施应运而生，如在普通居民住宅区、别墅住宅区、企事业单位、工厂、仓库、变电站、水厂、电厂、学校，以至于司法系统的看守所、监狱，以及机场、军事基地、政府机构、重点文物保护单位等场所均需要周界安全防范和周界防入侵报警设施。随着安全防范需求的增强，各种新型探测技术的安全防范系统迅速发展，周界防范产品也越来越丰富。
对于周界入侵报警系统，现在普遍采用探测拉力传感器的拉力值变化，从而做出周界是否报警的判断，通过单一拉力值判定入侵，在环境变化时，如树枝挂档、强光照射、有动物出入或大风大雨的情况下，容易产生误报信息，而且误报率很高。
实用新型内容
本实用新型提供了一种张力围栏探测主机，以解决现有技术中通过单一拉力值判定入侵而导致误判率高的问题。
为了解决上述问题，本实用新型公开了一种张力围栏探测主机，包括：拉力线缆、拉力传感器、拉力信号处理电路、A/D转换器、处理器、环境探测器、比较器和报警器；拉力传感器将感受的外界拉力线缆的拉力转换为电信号；拉力信号处理电路对电信号进行放大，得到放大的电信号；A/D转换器对放大的电信号进行采集，并转换为数字量信号；处理器对数字量信号和环境探测器检测的环境值进行分析判断，确定拉力的大小；比较器将所述拉力的大小与预先设置的报警阈值进行比较，并将比较结果发送给处理器；处理器根据所述比较结果指示报警器报警。
可选地，还包括：RS485通讯接口或者网络接口，处理器通过RS485通讯接口或者网络接口指示报警器报警。
可选地，所述环境探测器包括：风速传感器、烟感传感器、温度传感器、湿度传感器、噪声传感器和雨水传感器。
可选地，还包括：TFT液晶屏接口和液晶显示屏,所述TFT液晶屏接口与处理器连接，处理器通过TFT液晶屏接口在液晶显示屏上显示每个防区的拉力幅值的变化。
可选地，处理器包括：用于初始化参数配置的初始化模块，所述初始化模块对拉力传感器、拉力信号处理电路、A/D转换器、处理器、环境探测器、比较器和报警器进行初始化，获取初始化数字量信号和环境值；检测模块，用于检测液晶显示屏输入的按键信息；计算模块，用于根据液晶显示屏输入的按键信息、数字量信号和环境值使用预置的报警算法进行计算，确定拉力的大小。
可选地，还包括：联合测试工作组JTAG接口和RTC电池，所述JTAG接口用于对处理器进行程序下载和调试，所述RTC电池用于对处理器内部的时钟提供备用供电。
可选地，还包括：达林顿驱动器、开关量、报警电源、蜂鸣器和继电器；所述达林顿驱动器用于驱动外围的继电器的开关；开关量控制继电器的常开触点，当常开触点闭合，使用蜂鸣器输出报警信号；继电器控制报警电源，当报警电源输出电压为设定电压时，使用蜂鸣器输出大功率报警信号。
可选地，还包括：电压监控和上电复位电路，当电压监控到电压低于设定阈值时，上电复位电路对处理器进行复位。
可选地，还包括：防拆电路，所述防拆电路用于当设备外壳被拆开时，发出报警信息。
本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型提供的张力围栏探测主机，通过拉力传感器将感受的外界拉力转换为电信号，使用A/D转换器将电信号转换为数字量信号，处理器对数字量信号和环境探测器检测的环境值进行综合分析判断，确定拉力的大小，根据拉力的大小与预先设置的报警阈值进行比较，处理器根据比较结果指示报警器报警，由于在确定外界拉力的大小时，考虑了环境因素，从而避免了由于单一拉力值判定入侵从而造成误判率高的问题。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请实施例一中的一种张力围栏探测主机的结构框图；
图2为本申请实施例二中的一种张力围栏探测主机的结构框图；
图3为本申请实施例三中的一种张力围栏探测主机的结构框图；
图4为本申请液晶屏界面示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例一
本实施例提供了一种张力围栏探测主机的结构框图，在本实施例中，该张力围栏探测主机包括：拉力线缆1、拉力传感器2、拉力信号处理电路3、A/D转换器4、处理器5、环境探测器6、比较器7和报警器8，其中处理器为ARM处理器。
张力围栏探测主机可以称为张力围栏探测装置也可以称为张力感应式围栏探测器，简称为张力围栏。张力围栏主要由拉力围栏和拉力传感器组成，张力围栏通过支架固定在围墙上，当周界有入侵行为，如企图攀爬或者剪断行为都将会被与其相连的拉力传感器探测到并将激活报警。
当拉力传感器探测到拉力线缆上的拉力变化时，将感受的外界拉力线缆的拉力转换为微弱的电信号，其中，拉力传感器可以采用高精度的拉力传感器。
拉力信号处理电路对微弱的电信号进行高倍放大，得到放大的电信号，其中拉力信号处理电路包括前端限幅电路和后端限幅电路，微弱的电信号通过前端限幅电路进行限幅，防止幅值过高损坏后端运放电路，放大后的电信号通过后端限幅电路进行限幅，使放大后的电信号的幅值始终保持在A/D转换器的正常输入范围，防止幅值过高损坏了A/D转换器。
A/D转换器对放大的电信号进行采集，并转换为数字量信号。
处理器对数字量信号和环境探测器检测的环境值进行分析判断，确定拉力的大小。
比较器将所述拉力的大小与预先设置的报警阈值进行比较，并将比较结果发送给处理器。
其中，报警阈值的设定可以由本领域技术人员采用任意适当方式进行设定，如可以采用人工经验设定阈值，或者针对历史数据的差异值设定阈值，本申请对此不作限制。
处理器根据所述比较结果指示报警器报警。
本实施例，通过拉力传感器将感受的外界拉力转换为电信号，使用A/D转换器将电信号转换为数字量信号，处理器对数字量信号和环境探测器检测的环境值进行综合分析判断，确定拉力的大小，根据拉力的大小与预先设置的报警阈值进行比较，处理器根据比较结果指示报警器报警，由于在确定外界拉力的大小时，加入了环境值，从而避免了由于单一拉力值判定入侵从而造成误判率高的问题。
实施例二
参照图2，示出了本申请一种张力围栏探测主机的结构框图，在本实施例中，具体包括：拉力线缆1、拉力传感器2、拉力信号处理电路3、A/D转换器4、处理器5、环境探测器6、比较器7、报警器8和RS485通讯接口10或者网络接口16。
当拉力传感器探测到拉力线缆上的拉力变化时,会产生一定电压范围内的电压变化，通过拉力信号处理电路进行高倍放大,转换成可供A/D转换器采集的电压信号，ARM处理器读取A/D转换后的数字量信号和环境探测器检测的环境值进行分析判断，确定拉力的大小，当有入侵行为发生时，处理器通过RS485通讯接口或者网络接口指示报警器报警。
优选地，RS485总线或网络接口还可以用于与远端的中控主机进行通信交互前端的工作状态和中控的控制命令。环境探测器包括：风速传感器11、烟感传感器12、温度传感器13、湿度传感器13、噪声传感器14和雨水传感器15，环境探测器根据实际应用的环境和实际的应用场景选择安装风速传感器、烟感传感器、温度传感器、湿度传感器、噪声传感器和雨水传感器中的一个或者多个，处理器仅对已经选择接入的传感器的环境值进行环境值采集。
可选地，该张力围栏探测主机还包括：电压监控和上电复位电路9，当电压监控到电压低于设定阈值时，上电复位电路对处理器进行复位，防止出现设备不稳定情况下的误动作。
其中，阈值的设定可以由本领域技术人员采用任意适当方式进行设定，如可以采用人工经验设定阈值，或者针对历史数据的差异值设定阈值，本申请对此不作限制。
可选地，该张力围栏探测主机还包括：防拆电路17，所述防拆电路用于当设备外壳被拆开时，发出报警信息，从而防止对设备的非法拆卸，其中，报警信息可以为声音报警信息或者光报警信息。
本实施例，通过拉力传感器将感受的外界拉力转换为电信号，使用A/D转换器将电信号转换为数字量信号，处理器对数字量信号和环境探测器检测的环境值进行综合分析判断，确定拉力的大小，根据拉力的大小与预先设置的报警阈值进行比较，处理器根据比较结果指示报警器报警，由于在确定外界拉力的大小时，加入了环境值，从而避免了由于单一拉力值判定入侵从而造成误判率高的问题。
实施例三
参照图3，示出了本申请一种张力围栏探测主机的结构框图，在本实施例中，具体包括：拉力线缆1、拉力传感器2、拉力信号处理电路3、A/D转换器4、处理器5、环境探测器6、比较器7、报警器8、RS485通讯接口10或者网络接口16、达林顿驱动器26、开关量25、报警电源24、蜂鸣器18和继电器。
当拉力传感器探测到拉力线缆上的拉力变化时,会产生一定电压范围内的电压变化，通过拉力信号处理电路进行高倍放大,转换成可供A/D转换器采集的电压信号，ARM处理器读取A/D转换后的数字量信号和环境探测器检测的环境值进行分析判断，确定拉力的大小，当有入侵行为发生时，处理器通过达林顿驱动器用于驱动外围的继电器的开关；开关量控制继电器的常开触点，当常开触点闭合，使用蜂鸣器输出报警信号；继电器控制报警电源，当报警电源输出电压为设定电压时，使用蜂鸣器输出大功率报警信号。
优选地，当报警电源输出为12V,继电器控制报警电源,使蜂鸣器输出大功率声报警信号
优选地，该张力围栏探测主机还包括：TFT液晶屏接口和液晶显示屏,所述TFT液晶屏接口与处理器连接，处理器通过TFT液晶屏接口在液晶显示屏上显示每个防区的拉力幅值的变化，该液晶显示屏还可以显示温度、湿度、雨水、烟感探测门限,报警类型、当前时间等信息,方便用户直观地了解设备的运行状况，具体显示信息的方式如图4所示。
处理器包括：用于初始化参数配置的初始化模块，所述初始化模块对拉力传感器、拉力信号处理电路、A/D转换器、处理器、环境探测器、比较器和报警器进行初始化，获取初始化数字量信号和环境值。
检测模块，用于检测液晶显示屏输入的按键信息，例如图4中的温度信息可作为输入的按键信息。
计算模块，用于根据液晶显示屏输入的按键信息、数字量信号和环境值使用预置的报警算法进行计算，确定拉力的大小。
其中，初始化模块、检测模块和计算模块可采用现有的硬件电路实现，或者，采用用于实现上述功能的PLC或FPGA实现。
优选地，所述张力围栏探测主机还包括设备的主晶振电路22和时钟晶振电路23，主晶振电路用于为ARM处理器提供运行时钟,使之能正常工作，一般优选的主晶振电路为12MHz。
时钟晶振电路用于为设备的实时钟提供计时钟节拍设备，该时钟晶振优选为32.768KHz。
可选地，所述张力围栏探测主机还包括：联合测试工作组JTAG接口和RTC电池，所述JTAG接口用于对处理器进行程序下载和调试，所述RTC电池用于对处理器内部的时钟提供备用供电。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种张力围栏探测主机，其特征在于，包括：拉力线缆、拉力传感器、拉力信号处理电路、A/D转换器、处理器、环境探测器、比较器和报警器；
拉力传感器将感受的外界拉力线缆的拉力转换为电信号；
拉力信号处理电路对电信号进行放大，得到放大的电信号；
A/D转换器对放大的电信号进行采集，并转换为数字量信号；
处理器对数字量信号和环境探测器检测的环境值进行分析判断，确定拉力的大小；
比较器将所述拉力的大小与预先设置的报警阈值进行比较，并将比较结果发送给处理器；
处理器根据所述比较结果指示报警器报警。
2.根据权利要求1所述的张力围栏探测主机，其特征在于，还包括：RS485通讯接口或者网络接口，处理器通过RS485通讯接口或者网络接口指示报警器报警。
3.根据权利要求1所述的张力围栏探测主机，其特征在于，所述环境探测器包括：风速传感器、烟感传感器、温度传感器、湿度传感器、噪声传感器和雨水传感器。
4.根据权利要求1所述的张力围栏探测主机，其特征在于，还包括：TFT液晶屏接口和液晶显示屏,所述TFT液晶屏接口与处理器连接，处理器通过TFT液晶屏接口在液晶显示屏上显示每个防区的拉力幅值的变化。
5.根据权利要求4所述的张力围栏探测主机，其特征在于，处理器包括：
用于初始化参数配置的初始化模块，所述初始化模块对拉力传感器、拉力信号处理电路、A/D转换器、处理器、环境探测器、比较器和报警器进行初始化，获取初始化数字量信号和环境值；
检测模块，用于检测液晶显示屏输入的按键信息；
计算模块，用于根据液晶显示屏输入的按键信息、数字量信号和环境值使用预置的报警算法进行计算，确定拉力的大小。
6.根据权利要求1所述的张力围栏探测主机，其特征在于，还包括：联合测试工作组JTAG接口和RTC电池，所述JTAG接口用于对处理器进行程序下载和调试，所述RTC电池用于对处理器内部的时钟提供备用供电。
7.根据权利要求1所述的张力围栏探测主机，其特征在于，还包括：达林顿驱动器、开关量、报警电源、蜂鸣器和继电器；
所述达林顿驱动器用于驱动外围的继电器的开关；
开关量控制继电器的常开触点，当常开触点闭合，使用蜂鸣器输出报警信号；
继电器控制报警电源，当报警电源输出电压为设定电压时，使用蜂鸣器输出大功率报警信号。
8.根据权利要求1所述的张力围栏探测主机，其特征在于，还包括：电压监控和上电复位电路，当电压监控到电压低于设定阈值时，上电复位电路对处理器进行复位。
9.根据权利要求1所述的张力围栏探测主机，其特征在于，还包括：防拆电路，所述防拆电路用于当设备外壳被拆开时，发出报警信息。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108615319A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-10-02 | 上海优周电子科技有限公司 | 张力式电子围栏报警系统 |
| CN109872476A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-06-11 | 北京深蓝同创科技有限公司 | 一种张力围栏探测系统 |
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2015
- 2015-09-06 CN CN201520683367.8U patent/CN204884021U/zh active Active
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| CN108615319A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-10-02 | 上海优周电子科技有限公司 | 张力式电子围栏报警系统 |
| CN109872476A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-06-11 | 北京深蓝同创科技有限公司 | 一种张力围栏探测系统 |
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