CN205563880U - 一种不可移动文物的智能防盗系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种不可移动文物的智能防盗系统，包括前端设备，所述前端设备包括：地感震动探测器、红外摄像头、双向语音对讲装置、电源、无线通信模块和处理控制模块。所述前端设备通过地感震动探测器，在地面有震动时自动报警，使得文物保护人员获知不可移动文物可能受到盗挖，降低了不可移动文物遗失或破坏的风险；同时，文物保护人员可通过红外摄像头获取不可移动文物周边的影像，通过双向语音对讲装置获取不可移动文物周边的声音以及向入侵者发出警告，让入侵者知难而退，并且，所述不可移动文物的智能防盗系统的设置，使得不可移动文物无需人工24小时值班，适用范围广。

Description

一种不可移动文物的智能防盗系统

技术领域

本实用新型涉及文物保护领域，特别涉及一种不可移动文物的智能防盗系统。

背景技术

不可移动文物包括：古墓群、古石雕、古庙、古建筑、古遗址等一切具有文物保护价值的不可移动文物。不可移动文物有一个共同点，大部分都坐落在人迹罕见的荒郊野外。因地理位置偏僻，交通不便，加上文物保护人员及经费的不足，对此类文物的保护一直是文物保护部门头痛的焦点。在“盛世收藏”之风的刺激下，巨大的经济利益回报和文物的收藏价值，促使一些不法之徒铤而走险，各地盗墓、偷盗古石雕及偷盗古庙文物、破坏古遗址的现象层出不穷。

国家对已知有重点保护价值的不可移动文物，花费巨资采取了人防、技防、物防措施，但基数巨大、不明实际内幕的地下古墓群和散布各地的野外古石雕、古庙、古建筑、古遗址，由于经费、人员的不足却显得无可奈何。

国家对已知有重点保护价值、地理环境处于荒郊野外的不可移动文物保护措施主要有以下三点：

1、人防；安排专人看管，或动用当地农民给予一定的经济补偿进行不定期巡视。

2、技防；利用地下多点敷设振动探测器的方式，辅以有限的实时电视监控，对案发近地点的挖掘、爆破打洞等声响进行报警分析，视情况采取处理措施。

3、物防；对具有保护价值的石雕等文物，采用铁栅栏进行个别围护。

然而，现有技术对处于荒郊野外的不可移动文物的保护有如下缺点：

1、现有的人防完全取决于承担保护的当事人素质。当风雪交加、大雨倾盆、夜深人静的恶劣环境下，不排除承担保护的当事人会有一时的疏忽，而此时正是不法之徒进行盗墓、偷窃的黄金时刻。

2、现有的技防措施需在野外敷设大量线缆，虽然远距离信号传输采用电话线，但地埋线缆仍需耗费大量的人力物力，在实际施工中也会涉及征地、山地林权的诸多争议。

3、现有的物防措施虽然采用铁栅栏防护，但此措施只对守法者有用，对不法之徒起不到任何作用。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种不可移动文物的智能防盗系统，在地面有震动时自动报警，无需人工值班。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种不可移动文物的智能防盗系统，包括前端设备，所述前端设备包括：

地感震动探测器；

至少一个红外摄像头；

用于采集前端设备现场的声音、播放语音的双向语音对讲装置；

用于为所述前端设备提供电能的电源；

无线通信模块；

用于在地感震动探测器探测到地面震动时，通过无线通信模块发出报警信号的处理控制模块；

所述地感震动探测器、红外摄像头、双向语音对讲装置、电源和无线通信模块均与处理控制模块电连接。

所述的不可移动文物的智能防盗系统中，所述前端设备还包括至少一个红外探测器，所述红外探测器与所述处理控制模块电连接。

所述的不可移动文物的智能防盗系统中，所述前端设备还包括定位模块，所述定位模块与所述处理控制模块电连接。

所述的不可移动文物的智能防盗系统中，所述前端设备还包括埋地线缆和线缆断路探测器，所述线缆断路探测器与处理控制模块电连接。

所述的不可移动文物的智能防盗系统中，所述前端设备还包括立竿、设备箱和设置在设备箱内的主PCB板，所述处理控制模块和无线通信模块设置在所述主PCB板上，所述设备箱、电源、红外摄像头和双向语音对讲装置均设置在所述立竿的顶部。

所述的不可移动文物的智能防盗系统中，所述前端设备还包括用于探测所述立竿震动的震动探测器，所述震动探测器与处理控制模块电连接。

所述的不可移动文物的智能防盗系统中，所述立竿顶端设置有避雷针。

所述的不可移动文物的智能防盗系统中，所述智能防盗系统还包括用于接收前端设备的报警信号，并对前端设备进行控制的控制终端，所述控制终端与前端设备无线连接。

所述的不可移动文物的智能防盗系统中，所述控制终端包括用于接收前端设备的报警信号，并对前端设备进行控制的便携终端以及用于接收前端设备的报警信号，对前端设备进行控制，并将前端设备发出的现场声音和图像信息存档的计算机。

所述的不可移动文物的智能防盗系统中，所述前端设备的红外摄像头通过所述无线通信模块间隙性地向所述控制终端回传图像。

相较于现有技术，本实用新型提供的不可移动文物的智能防盗系统，包括前端设备，所述前端设备包括：地感震动探测器；至少一个红外摄像头；用于采集前端设备现场的声音、播放语音的双向语音对讲装置；用于为所述前端设备提供电能的电源；无线通信模块；用于在地感震动探测器探测到地面震动时，通过无线通信模块发出报警信号的处理控制模块。所述前端设备通过地感震动探测器，在地面有震动时自动报警，使得文物保护人员获知不可移动文物可能受到盗挖，降低了不可移动文物遗失或破坏的风险；同时，文物保护人员可通过红外摄像头获取不可移动文物周边的影像，通过双向语音对讲装置获取不可移动文物周边的声音以及向入侵者发出警告，让入侵者知难而退，并且，所述不可移动文物的智能防盗系统的设置，使得不可移动文物无需人工24小时值班，适用范围广。

附图说明

图1为本实用新型提供的不可移动文物的智能防盗系统的结构框图。

图2为本实用新型提供的不可移动文物的智能防盗系统中，前端设备的结构框图。

图3为本实用新型提供的不可移动文物的智能防盗系统中，前端设备的结构示意图。

图4为本实用新型提供不可移动文物的智能防盗系统中，处理控制模块的电路图。

图5为本实用新型提供不可移动文物的智能防盗系统中，无线通信模块的电路图。

图6为本实用新型提供不可移动文物的智能防盗系统中，稳压单元的电路图。

具体实施方式

本实用新型提供一种不可移动文物的智能防盗系统，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供的不可移动文物的智能防盗系统，包括前端设备10和控制终端20，所述前端设备10与控制终端20无线连接，一个前端设备10可以连接多个控制终端20。所述前端设备10设置在需要保护的不可移动文物周边，换而言之，所述前端设备10探测的范围覆盖其保护的不可移动文物。所述前端设备10正常情况下处于待机省电状态，在探测到地面震动、或检测到活动的人体、或线路被挖断时，通过GSM网络向控制终端20发出报警信息。

具体的，请参阅图2和图3，所述前端设备10包括无线通信模块110、地感震动探测器120、至少一个红外探测器130、双向语音对讲装置140、处理控制模块150、电源160、至少一个红外摄像头170、埋地线缆和线缆断路探测器。所述无线通信模块110、地感震动探测器120、红外探测器130、双向语音对讲装置140、电源160、红外摄像头170和线缆断路探测器均与处理控制模块150电连接。同样的，所述无线通信模块110、地感震动探测器120、红外探测器130、双向语音对讲装置140、处理控制模块150、红外摄像头170和线缆断路探测器均与电源160电连接。

所述无线通信模块110，用于与控制终端20建立无线连接，并向控制终端20传输数据。本实施例中，所述无线通信模块110包括天线和GSM通信模块，换而言之，所述无线通信模块110通过GSM网络向控制终端20传输数据。无线通信模块110传输的数据包括：报警信号、红外摄像头170记录的图像信息和视频信息、以及双向语音对讲装置140记录的现场声音。

所述地感震动探测器120埋设在地下，即埋设在所述不可移动文物下方或其周边的地下，若不可移动文物范围广，则可设置多个地感震动探测器120，所述地感震动探测器120将探测到的异常震动信号输出给处理控制模块150。换而言之，所述地感震动探测器120的探测范围至少需覆盖所述不可移动文物，以便检测文物周边的地表震动，入侵者挖掘地面即可被发现，达到监控现场异常情况的目的。

所述红外探测器130，用于检测活动的人体，并将检测结果输出给处理控制模块150。本实施例中，所述前端设备10包括3个红外探测器130，以便覆盖不可移动文物的各个方位，避免出现监控死角。通过红外探测器130，在入侵者进入到监控范围内时，即可通过无线通信模块110向控制终端20报警，提高了文物的安全性，无需人工24小时值班，适用范围广。

所述双向语音对讲装置140，用于采集前端设备现场的声音、播放语音。优选的，所述双向语音对讲装置140包括喇叭和受话器，其通过喇叭播放警告声，对入侵者发出警告，使其知难而退；通过受话器记录现场的声音，作为后续破案或追责的证据。

所述电源160，用于为所述前端设备10提供电能。具体的，所述电源160包括太阳能电池板161和可充电电池，所述可充电电池可以是锂电池，也可以是蓄电池等。在有阳光照射时，前端设备10由太阳能电池板161供电，并且太阳能电池板161给可充电电池充电；在没有阳光照射时，前端设备10由可充电电池供电。所述电源160使得所述前端设备10在不接220V市电的情况下，可以达到野外全年全天候工作，为达到省电，平时电路均在静默守候状态。

所述红外摄像头170白天晚上都能获取视频图像，有效的实现对文物周边的监控。本实施例中，所述前端设备10设置有两个红外摄像头170，避免监控死角。所述前端设备10的红外摄像头170通过所述无线通信模块110间隙性地向所述控制终端20回传图像，即省电，又能确保文物在一定时间内得到监控。

所述前端设备10的埋地线缆埋设在不可移动文物及其周边的地下，其通过线缆断路探测器与处理控制模块150连接。所述线缆断路探测器用于检测埋地线缆的通断，在埋地线缆被切断时，向处理控制模块150发出信息。通过线缆断路探测器和地感震动探测器120的双重检测，提高了检测外界破坏的准确性和灵敏度。

所述处理控制模块150，用于在地感震动探测器120探测到地面震动时，通过无线通信模块110发出报警信号。所述前端设备通过地感震动探测器，在地面有震动时自动报警，使得文物保护人员获知不可移动文物可能受到盗挖，降低了不可移动文物遗失或破坏的风险；同时，文物保护人员可通过红外摄像头获取不可移动文物周边的影像，通过双向语音对讲装置获取不可移动文物周边的声音以及向入侵者发出警告，让入侵者知难而退，并且，所述不可移动文物的智能防盗系统的设置，使得不可移动文物无需人工24小时值班，适用范围广。

所述前端设备10还包括定位模块，所述定位模块与所述处理控制模块150电连接。所述定位模块采用北斗或GPS定位，内置轨迹存储功能（8MBbytes或更高容量存储器），在北斗或GSM信号不好时存储数据，信号恢复时补发数据，即，信号恢复时通过无线通信模块110向控制终端20补发数据。前端设备10安装好后，定位模块中的坐标点固定，入侵者移动前端设备10时，控制终端20可获取前端设备10的位置信息。

请继续参阅图3，本实施例中，所述前端设备10还包括立竿180、设置在立竿180顶部的横杆181、设备箱182和设置（固定安装）在设备箱182内的主PCB板，所述处理控制模块150、定位模块、可充电电池和无线通信模块110设置在所述主PCB板上，所述设备箱182、电源160（即太阳能电池板161）、红外摄像头170、红外探测器130和双向语音对讲装置140均设置在所述立竿180的顶部。上述设备安装在立竿180的顶部，提高了入侵者破坏前端设备的难度。所述立竿180的高度根据现场环境进行定制，优选的，所述立竿180为可伸缩立竿，便于现场安装调试。其中，红外摄像头170、红外探测器130和双向语音对讲装置140均设置在横杆181上。

所述立竿180顶端设置有避雷针183，可有效的避免雷击。所述主PCB板上还设置有用于开启和关闭前端设备的电源控制开关。

所述前端设备还包括用于探测所述立竿180震动的震动探测器，所述震动探测器与处理控制模块电连接。本实施例中，所述震动探测器设置在所述立竿180内部，用于探测立竿180的震动，在立竿180被入侵者破坏而引起震动时，震动探测器将检测到的震动信息传输给处理控制模块，处理控制模块通过无线通信模块向控制终端报警。

所述主PCB板上还设置有检测电源电压的电压检测模块、温度传感器和湿度传感器等，所述电压检测模块、温度传感器和湿度传感器均设置在主PCB板上。电压检测模块、温度传感器和湿度传感器每隔预定时间向控制终端20传输数据。所述电压检测模块具有低电压报警功能，即，所述电压检测模块在电源电压低于预设值时，通过无线通信模块110呼叫预先设置的电话号码，电话号码的数量可设置三个。

所述主PCB板上还设置有用于显示前端设备工作状况的LED灯，所述LED灯根据前端设备当前不同状态显示出不同颜色提示灯，便于维护人员进行维护和检修。

所述主PCB板上还设置有控制接口，用于传输数据。具体的，所述控制接口为USB接口，用于给前端设备的系统升级，当然，也可以用来传输前端设备中存储的各类数据。

所述设备箱182为防水设备箱，其箱体上设置有触摸显示屏，所述触摸显示屏与处理控制模块电连接。安装设备箱182时，可通过触摸显示屏对前端设备进行参数设置。

进一步的，所述处理控制模块150具体用于在地感震动探测器120探测到地面震动时，或红外探测器130检测到活动的人体时，或震动探测器探测到立竿震动时，或定位模块检测到前端设备10移动时，通过无线通信模块110向控制终端20发出报警信号。所述处理控制模块150还用于每隔预定时间通过无线通信模块110向控制终端20传输红外摄像头170获取的图像、视频等，所述预定时间可以根据需要进行设置，可以是12小时或24小时等。

请参阅图4，所述处理控制模块150包括多协议 SOC芯片U1和第一芯片U2，所述多协议 SOC芯片U1的型号为NRF51x22，所述第一芯片U2的型号为BAL-NRF02D3；所述多协议 SOC芯片U1的VDD1端、VDD0端、AVDD端和DEC2端均连接电源的供电端MP_VDD；所述多协议 SOC芯片U1的ANT2端连接第一芯片U2的ANT2端，所述多协议 SOC芯片U1的ANT1端连接第一芯片U2的ANT1端，所述多协议 SOC芯片U1的VDD_PA端连接第一芯片U2的VDD_PA端；所述多协议 SOC芯片U1的P0.05端和P0.07端为UART串口、连接蓝牙芯片。

请参阅图5，所述无线通信模块110包括SIM卡U3、第一双向TVS管D1、第二双向TVS管D2、第三双向TVS管D3和第一电容。所述SIM卡U3的型号为CON6502，所述SIM卡U3的VCC端连接SIM卡U3的VPP端、电源的供电端MP_VDD、还通过第一电容C1接地；所述SIM卡U3的IO端连接多协议 SOC芯片U1的P0.02端、还通过第一双向TVS管D1接地；所述SIM卡U3的RST端连接多协议 SOC芯片U1的P0.00端、还通过第三双向TVS管D3接地；所述SIM卡U3的CLK端连接多协议 SOC芯片U1的P0.03端、还通过第二双向TVS管D2接地。由此可知，所述无线通信模块110不仅可以实现无线通信，还能通过双向语音对讲装置进行通话。

请参阅图6，所述电源还包括用于为前端设备提供稳定的直流电压的稳压单元，所述稳压单元包括第二芯片U4、第一电阻R1、第二电阻R2、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4。所述第二芯片U4为低压差线性稳压器，其型号为WL2801E30-5。所述第二芯片U4的VIN端连接太阳能电池板的输出端、可充电电池的输出端、第一电阻R1的一端和第二电容C2的一端，所述第一电阻R1的另一端连接第二芯片U4的EN端、并通过第二电阻R2接地，所述第二电容C2的另一端接地；所述第二芯片U4的GND端接地，所述第二芯片U4的VOUT端为所述电源的供电端MP_VDD、通过第四电容C4接地，所述第二芯片U4的BP端通过第三电容C3接地。所述第二芯片U4的VOUT端输出的电压，即电源的供电端MP_VDD提供的电压为3V。

请参阅图1，所述控制终端20用于接收前端设备10的报警信号，并对前端设备10进行控制，所述控制终端20与前端设备10无线连接。换而言之，所述控制终端20接收前端设备10的报警信号，可以向前端设备10发出控制指令，获取前端设备10红外摄像头170拍摄的照片和视频；可以通过无线通信模块110和双向语音对讲装置140获取现场（不可以移动文物附近）的声音、以及与前端设备10通话。具体的，控制终端20接到报警信号后，可以手动或按预先设置的自动方式传送现场图像，控制终端20可以通过电话拨号方式监听现场声音及通过电话通话方式向现场喊话，通过语音扩声，现场喇叭发出较强声响， 达到监控现场异常情况及喊话阻止破坏现场的犯罪目的。

所述控制终端包括便携终端210和计算机220，即，本实用新型提供的不可移动文物的智能防盗系统不仅可以移动的、随时随地的对文物进行监控，还可以在固定场合如办公室对文物进行监控，有效的防止了盗窃的发生。

所述便携终端210，用于接收前端设备10的报警信号，并对前端设备10进行控制。所述便携终端210可以连接和控制多个前端设备10，并在地图上显示多个前端设备10的位置，可以对前端设备10进行查看报警，采集图片、双向语音对讲、监听、喊话警告等操作。所述便携终端210包括智能手机、平板电脑、智能穿戴设备等。所述便携终端210可以采用APP的方式管理所述前端设备10，即，只需安装预先设置的APP即可与前端设备10连接并进行监控，非常方便，提高了本实用新型的应用范围，节省了成本。

所述计算机220，用于接收前端设备10的报警信号，对前端设备10进行控制，并将前端设备10发出的现场声音和图像信息存档。具体的，所述不可移动文物的智能防盗系统还包括服务器，所述服务器在互联网上运行。用户可以根据需要自行架设服务器或租用服务器运行。服务器的设置，使得计算机220只需联接互联网即可用网页方式查看及管理前端设备10。

本实用新型提供的不可移动文物的智能防盗系统，在使用时，将前端设备安装在不可移动文物附近。一旦有不法分子入侵（如：挖掘、爆破打洞、人员行走），必将启动地感震动探测器和红外探测器报警，报警信息经处理控制模块150分析后，通过无线网络、天线传回控制终端。计算机经控制软件将报警、图像信息存入存储设备。而前端设备的数码摄像机、采用间隙、可调实时回传模式，一旦报警，办公室计算机管理人员和其它管理人员手中的便携终端同时弹出报警信息，管理人员可以及时查看现场图像，准确方便的分析案情，利用前端设备具备的双向语音通话功能，监听犯罪嫌疑人的现场声音，视其行为进行分析判断，同时对其行为进行语音警告，督促其犯罪行为中止。办公室内的计算机同步将所有现场语音、图像信息存档，便于提交公安部门进行后期处理。盗挖古墓及偷盗古石雕非瞬态行为，一般情况下通过语音警告后，犯罪嫌疑人见行为暴露，犯罪动机必将自行中止。

各级文物管理部门，上至文物管理局、下至各文管处、文管所，其主要管理人员视工作需求，都可设定为具备管理资格。多人掌控可避免任一管理人员未带程序控制器的情况下，不影响现场监控。在无报警启动的情况下，现场前端的摄像机会采用间隙式回传方式回传现场图像，各级管理人员完全可以随时调看回传图像，办公室电脑主机主要承担资料信息存档以备后查。

综上所述，本实用新型提供的不可移动文物的智能防盗系统，对现有技术将产生无可比拟的整体技术效果，它抛弃了有人24小时值守监控机房的概念，节省了大量的值班、巡视、安装施工等人力资源付出，节省了大量人员工资及设备采购费用，由多名管理人员随身携带的手持式程序控制器基本不受环境、时间、地域影响，由多人共同掌控待发案情、确保做到万无一失。本实用新型与现有技术相比，资金投入相对较少，它好比网络哨兵、可广泛布点于易发案情区域。前端设备采用立杆形式，不占用土地资源，不会引发山地林权争议。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种不可移动文物的智能防盗系统，包括前端设备，其特征在于，所述前端设备包括：

地感震动探测器；

至少一个红外摄像头；

用于采集前端设备现场的声音、播放语音的双向语音对讲装置；

用于为所述前端设备提供电能的电源；

无线通信模块；

用于在地感震动探测器探测到地面震动时，通过无线通信模块发出报警信号的处理控制模块；

所述地感震动探测器、红外摄像头、双向语音对讲装置、电源和无线通信模块均与处理控制模块电连接。

2.根据权利要求1所述的不可移动文物的智能防盗系统，其特征在于，所述前端设备还包括至少一个红外探测器，所述红外探测器与所述处理控制模块电连接。

3. 根据权利要求1所述的不可移动文物的智能防盗系统，其特征在于，所述前端设备还包括定位模块，所述定位模块与所述处理控制模块电连接。

4. 根据权利要求1所述的不可移动文物的智能防盗系统，其特征在于，所述前端设备还包括埋地线缆和线缆断路探测器，所述线缆断路探测器与处理控制模块电连接。

5. 根据权利要求1所述的不可移动文物的智能防盗系统，其特征在于，所述前端设备还包括立竿、设备箱和设置在设备箱内的主PCB板，所述处理控制模块和无线通信模块设置在所述主PCB板上，所述设备箱、电源、红外摄像头和双向语音对讲装置均设置在所述立竿的顶部。

6. 根据权利要求5所述的不可移动文物的智能防盗系统，其特征在于，所述前端设备还包括用于探测所述立竿震动的震动探测器，所述震动探测器与处理控制模块电连接。

7. 根据权利要求5所述的不可移动文物的智能防盗系统，其特征在于，所述立竿顶端设置有避雷针。

8. 根据权利要求1-7任意一项所述的不可移动文物的智能防盗系统，其特征在于，所述智能防盗系统还包括用于接收前端设备的报警信号，并对前端设备进行控制的控制终端，所述控制终端与前端设备无线连接。

9. 根据权利要求8所述的不可移动文物的智能防盗系统，其特征在于，所述控制终端包括用于接收前端设备的报警信号，并对前端设备进行控制的便携终端以及用于接收前端设备的报警信号，对前端设备进行控制，并将前端设备发出的现场声音和图像信息存档的计算机。

10. 根据权利要求8所述的不可移动文物的智能防盗系统，其特征在于，所述前端设备的红外摄像头通过所述无线通信模块间隙性地向所述控制终端回传图像。