CN207557502U - 一种静态人体红外识别探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种静态人体红外识别探测器，包括红外线阵列传感器、控制单元，所述红外线阵列传感器与控制单元相互连接并传输检测信号，所述红外线阵列传感器设置的检测角度为向下的扇形60°角，检测距离为8米。本实用新型通过红外线阵列传感器技术，在区域范围内可以有效区分人和非人的热源，去识别是否有人，同时会把有人或无人信号通过UART通信传给控制器，控制器在触动继电器切换指示灯是开与关，达到提示是否有人的状态。

Description

一种静态人体红外识别探测器

技术领域

本实用新型涉及探测器领域，具体涉及一种静态人体红外识别探测器。

背景技术

目前大多市场上检查人体识别的大多是人体接近传感器，而该传感器大多是以微波多普勒原理为基础，平面型天线作感应系统，以微处理器作控制的一种感应器。人体接近传感器大部分是以10.525GHz微波频率发射、接收，整机关键元器件均为进口器件，方案设计、选择器件均确保了产品可靠性。采用非接触探测，性能稳定、寿命长传感器不受温度、湿度、噪声、气流、尘埃、光线等影响，适合恶劣环境。抗射频干扰能力强、穿透能力强。但是，人体接近传感器穿透性比较强，我们在检查区域内(如某个房间)是否有人时，可能因为穿透性，在区域外有人就可能误检查到了。而微波变化的形式检查到人体，但是静止不动的人是检查不到的。

鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。

实用新型内容

为解决上述技术缺陷，本实用新型采用的技术方案在于，提供一种静态人体红外识别探测器，包括红外线阵列传感器、控制单元，所述红外线阵列传感器与控制单元相互连接并传输检测信号，所述红外线阵列传感器设置的检测角度为向下的扇形60°角，检测距离为8米；所述红外线列阵传感器设有一第一电路板，所述电路板设有一电源模块，所述电源模块与正向低压稳压器的输入端串联，所述正向低压稳压器的的输出端并联多个电容模块；所述第一电路板还设有一第一贴片拔码开关，所述第一贴片拔码开关还连接有一红外传感器，所述红外传感器包括一单片机芯片，通过所述单片机芯片区分人和非人的热源并将所述热源转化为规律值。

较佳的，所述红外传感器为AMG8851传感器。

较佳的，所述第一电路板还包括一MCU处理器，所述MCU处理器将所述单片机芯片传输的规律值转化为信号值。

较佳的，所述红外线阵列传感器通过CSMA/CD并以10M/S的速率，将信号传送至所述控制单元。

较佳的，所述控制单元包括电话接口，所述电话接口的两侧分别设有一电源接口和一网络接口；所述电源接口连接一原电源，一电源指示灯及一第一处理器，所述第一处理器连接有接一RS485收发器以及第一继电器和第二继电器，所述第一继电器和所述第二继电器的两端分别连接到一检测指示灯，所述网络接口还连接一以太网收发器。

较佳的，所述检测指示灯接入原电源，所述电源的火线是分开两节的，分别并联连接在所述第一继电器和所述第二继电器的两端。

较佳的，所述红外线阵列传感器与所述电话接口相连接。

较佳的，所述网络接口还可连接至交换机，将信号转发到局域网中。

较佳的，当所述控制器接收到的信号为有人信号时，继电器做闭合操作，指示灯的电源形成闭合灯亮；当所述控制器接收到的信号为无人信号时，继电器做开启操作，指示灯电源分开灯灭。

较佳的，所述控制器的接收到的信号有任何与前一个信号不一致时，继电器都会根据信号随时切换，同时检测指示灯也实时的被切换。

与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：1，本实用新型结构简单，操作方便，使用范围广。2，本实用新型可识别区域内静止的人，防止漏检，以便于提高识别率3，本实用新型还可区分人和非人的热源，防止误检，进一步的提高了识别率和校准率。4，本实用新型通过红外线阵列传感器技术，在区域范围内可以有效区分人和非人的热源，去识别是否有人，同时会把有人或无人信号通过UART通信传给控制器，控制器在触动继电器切换指示灯是开与关，达到提示是否有人的状态。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型的刨面示意图；

图2是本实用新型中传感器内的电路图一；

图3是本实用新型中传感器内的电路图二；

图4是本实用新型中传感器内的AMG8851内部结构；

图5是本实用新型中控制单元的结构简图；

图6是本实用新型的控制单元电路图一；

图7是本实用新型的控制单元电路图二；

图8是本实用新型的工作流程图；

图中数字表示：

1.红外线阵列传感器 2.控制单元 21.电源接口 22.电源指示灯 D1.电话接口D2.网络接口 23.第一处理器 24.RS485收发器 25.以太网收发器 J1.第一继电器 J2.第二继电器 26.检测指示灯 27.第二电路板

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例

如图1所示，一种静态人体红外识别探测器，包括红外线阵列传感器1、控制单元2；红外线阵列传感器1与控制单元2相互连接并传输检测信号。

红外线阵列传感器1向下设置的检测角度为扇形60度角，检测距离为8米，实时监测区域范围内温度的变化，红外线阵列传感器1是利用远红外线范围的感度做为人体检测作用，红外线不会穿透墙体的，所以可做区域内的监测，同时会记录该场景的原始数据。

如图2电路图所示，红外线阵列传感器1内置设有一第一电路板，第一电路板上的电源模块连接有一正向低压稳压器，用于控制内部集成过热保护和限流电路，在电源模块与正向低压稳压器之间并联多个不同微法的电容模块，用于阻隔直流，也用来存储和释放电荷，平滑输出脉动信号，正向低压稳压器的输出端也并联2个不同微法的电容模块C5,C6，电容模块c6的输出端还并联3组电感B1,B2,B3,3组电感分别串联3组电感，用于产生谐振电路。第一电路板上的正向低压稳压器的型号为：AS1117-5.0

如图3电路图所示，第一电路板上还连接有一第一贴片拔码开关SP1，该第一第一贴片拔码开关SP1连件有一AMG8851的传感器，并可根据实际需要进行串并联一些电阻、电容与电感。如图4所示，电路图中AMG8851内部结构，数字有源热电堆阵列是由64个传感器探测单元(热电堆)组成，每个探测单元探测接收到的红外波段能量并将其转化为电信号，经过ADC转化后转化为数字信息，然后通过数字滤波写入传感器中的RAM。用户通过I2C界面可以访问RAM并读取测量结果用于温度计算。连接红外传感器的外部单片机读取不同地址的RAM数据，并参考EEPROM的校准数值，来补偿不同传感器之间的差异，以建立热图像，来计算图像中每点的温度。内置的单片机芯片自带算法功能，可以有效区分人和非人(如电视、台灯等)的热源。单片机芯片滤波算法的特点是在相同条件下测量同一个量时，其大小和符号做无规则变化而无法预测，但多次测量结果符合统计规律。同时考虑到AMG8851传感器速度快，数据量大，多个传感器拼接成像时需要良好的管理，因此，应用中需要可靠的数据通信方式，使用以太网通讯可以保证通信质量。

采用的AMG8851的传感器不仅实现了以往的焦电传感器无法检测静止人体、移动方向，更可以测量区域内的温度分布。本传感器设有的I2C的数字输出、通过电脑控制简便。并传感器可检测物体的温度为0℃～80℃，保存温度为-20℃～80℃。

第一电路板上还设连接有一MCU处理器，把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。

本实用新型采用以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测)技术，并以10M/S的速率运行在电话线缆上，通过线缆的传输方式，把信号传送到控制单元2中。

如图5所示，控制单元2包括电源接口21、电源指示灯22、电话接口D1、网络接口D2、第一处理器23、RS485收发器24、以太网收发器25、第一继电器J1、第二继电器J2、检测指示灯26，所有电器元件均设置在第二电路板27上相互连接而成。

红外线阵列传感器1通过电话接口D1与控制单元2相连接，除了传输信号，还为整个红外识别探测器系统供电；电话接口D1的两侧分别设有一电源接口21和网络接口D2，电源接口21可接入12V2A的电源并连接有一电源指示灯22，用于显示电源的开关；电话接口D1内还连接一第一处理器23，用于控制整个系统检测的频率及控制外部电器元件；第一处理器23连接一RS485收发器24，用于将来自第一处理器23的发送信号TX通过“发送器”转换成通讯网络中的差分信号，也可以将通讯网络中的差分信号通过“接收器”转换成被第一处理器23接收的RX信号；网络接口D2的外侧可连接至交换机，用于局域网的数据传输；网络接口D2能够把红外线阵列传感器1传上来的信号，经过转换以485的协议传到互联网中；网络连接口2还连接有一以太网收发器25，通过网线发送或接收网络信号，进行数据的传输；第一处理器23还连接有第一继电器J1和第二继电器J2，通过第一处理器23接收到的信号控制第一继电器J1和第二继电器J2的开合与闭合；第一继电器J1和第二继电器J2的两端分别连接到一检测指示灯23上，检测指示灯23接入12V2A的电源，电源的火线是分开两节的，分别并联连接在第一继电器J1和第二继电器J2的两端，当控制单元2接收到有人信号的，继电器就处于闭合状态，反之则开合。

控制单元除上述所述的电器元件外，还包括一些必须的电路控制元件，具体连接方式如如附图6,7所示。本实用新型可识别区域内静止的人，还可区分人和非人的热源，防止漏检，误检，进一步的提高了识别率和校准率。

如图8所示，一种静态人体红外识别探测器工作原理如下：

1、探测器前端的红外线阵列传感器向下60度角俯视实时监视着，探测的距离为8米，当有物品进入该区域后，红外线阵列传感器会记录下物品的温度和面积，并把这些数据上传到单片机芯片做算法处理。

2、红外线阵列传感器1实时的把这些数据传送上来，经过计算后得出规律，并把规律值上传到MCU处理器。

3、MCU处理器接收到的规律值转换信号值(得出有人/无人信号)，通过UART把信号值传出去。

4、通过电话线的传输方式，把信号传送到控制单元2中。

5、控制单元2主要是控制实时采集的频率，同时内置的网络接口可引入到交换机中，通过网线可以把信号的转发到局域网中；当控制器接收到的信号为有人信号时，继电器做闭合操作，检测指示灯的电源形成闭合灯就亮了，同时信号转变为无人信号时，继电器做开启操作，检测指示灯电源分开灯就灭了，控制器的接收到的信号是实时性的，有任何与前一个信号不一致时，继电器都会根据信号(有人/无人)随时切换，同时检测指示灯也实时的被切换(亮灯有人，灭灯无人)。本实用新型通过红外线阵列传感器技术，在区域范围内可以有效区分人和非人的热源，去识别是否有人，同时会把有人或无人信号通过UART通信传给控制器，控制器在触动继电器切换指示灯是开与关，达到提示是否有人的状态。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种静态人体红外识别探测器，包括红外线阵列传感器、控制单元，所述红外线阵列传感器与控制单元相互连接并传输检测信号，其特征在于，所述红外线阵列传感器设置的检测角度为向下的扇形60°角，检测距离为8米；所述红外线阵列传感器设有一第一电路板，所述电路板设有一电源模块，所述电源模块与正向低压稳压器的输入端串联，所述正向低压稳压器的输出端并联多个电容模块；所述第一电路板还设有一第一贴片拔码开关，所述第一贴片拔码开关还连接有一红外传感器，所述红外传感器包括一单片机芯片，通过所述单片机芯片区分人和非人的热源并将所述热源转化为规律值。

2.如权利要求1所述的静态人体红外识别探测器，其特征在于，所述红外传感器为AMG8851传感器。

3.如权利要求2所述的静态人体红外识别探测器，其特征在于，所述第一电路板还包括一MCU处理器，所述MCU处理器将所述单片机芯片传输的规律值转化为信号值。

4.如权利要求3所述的静态人体红外识别探测器，其特征在于，所述红外线阵列传感器通过CSMA/CD并以10M/S的速率，将信号传送至所述控制单元。

5.如权利要求1或4所述的静态人体红外识别探测器，其特征在于，所述控制单元包括电话接口，所述电话接口的两侧分别设有一电源接口和一网络接口；所述电源接口连接一原电源，一电源指示灯及一第一处理器，所述第一处理器连接有接一RS485收发器以及第一继电器和第二继电器，所述第一继电器和所述第二继电器的两端分别连接到一检测指示灯，所述网络接口还连接一以太网收发器。

6.如权利要求5所述的静态人体红外识别探测器，其特征在于，所述检测指示灯接入原电源，所述电源的火线是分开两节的，分别并联连接在所述第一继电器和所述第二继电器的两端。

7.如权利要求6所述的静态人体红外识别探测器，其特征在于，所述红外线阵列传感器与所述电话接口相连接。

8.如权利要求7所述的静态人体红外识别探测器，其特征在于，所述网络接口还可连接至交换机，将信号转发到局域网中。

9.如权利要求8所述的静态人体红外识别探测器，其特征在于，当控制器接收到的信号为有人信号时，继电器做闭合操作，指示灯的电源形成闭合灯亮；当所述控制器接收到的信号为无人信号时，继电器做开启操作，指示灯电源分开灯灭。

10.如权利要求9所述的静态人体红外识别探测器，其特征在于，当所述控制器的接收到的信号有任何与前一个信号不一致时，继电器都会根据信号随时切换，同时检测指示灯也实时的被切换。