CN207883063U - 野外文物安防监测系统 - Google Patents

Abstract

为了解决现有文物安防监测设备无法满足野外文物安防监测要求的问题，本实用新型提供了一种野外文物安防监测系统，包括监测主机和多个监测分机；监测主机靠近被监测文物，埋地安装；监测分机靠近被监测文物安装，和/或安装在被监测文物上；监测主机包括MCU、与MCU相连的电池、无线射频模块、主机震动传感器模块、看门狗；主机震动传感器模块用于探测监测主机是否被移动或破坏，当探测到异常信息时，通过无线射频模块向服务器发出报警信号；监测分机与监测主机相连，监测分机探测到被监测文物被搬动或破坏时，监测分机唤醒MCU，MCU通过无线射频模块向服务器发出报警信号。本实用新型能适应各种野外文物，监测全面，可靠性高，续航时间长。

Description

野外文物安防监测系统

技术领域

本实用新型属于文物安防技术领域，涉及一种野外文物安防监测系统。

背景技术

野外文物主要指的是现存于户外环境中，不方便移动到博物馆中妥善保存的文物，多数野外文物为石质文物。野外文物普遍体积较大，重量较重，无法轻易移动，且所处的环境情况复杂，多数处在荒郊野外，远离人居环境，无法供电，安保人员工作巡查困难。

现有的野外文物安防技术大多采用城市民用安防设备，在用于野外文物安防检测时，仅能通过摄像机、麦克风、围栏等设备，提供视频、音频、物理防护等有限的技术手段进行监测，无法满足野外文物所需全面和高效的监测要求，且现有安防监测设备续航时间短、功耗高，安装维护频繁，无法应用于无人值守野外文物安防。

实用新型内容

为了解决现有文物安防监测设备无法满足野外文物安防监测要求的技术问题，本实用新型提供了一种野外文物安防监测系统。

本实用新型的技术方案是：

野外文物安防监测系统，其特殊之处在于：包括监测主机和多个监测分机；监测主机靠近被监测文物，埋地安装；监测分机靠近被监测文物安装，和/或安装在被监测文物上；

所述监测主机包括MCU、与MCU相连的电池、无线射频模块、主机震动传感器模块、看门狗和多个分机接口；主机震动传感器模块用于探测监测主机是否被移动或破坏，当探测到异常信息时，通过所述无线射频模块向服务器发出报警信号；

所述监测分机通过所述分机接口与监测主机相连；监测分机探测到被监测文物被搬动或破坏时，监测分机唤醒所述MCU，MCU通过无线射频模块向服务器发出报警信号。

进一步地，上述监测分机包括震动传感器、红外传感器和微动检测传感器，以避免单一种类传感器的监测局限性。

进一步地，上述震动传感器有多个，分布布设于被监测文物的震动特征点上；红外传感器有多个，分布布设于被监测文物的底面固定点位置；微动检测传感器有多个，分布布设于被监测文物的底面固定点位置。

进一步地，上述MUC被监测分机按设定周期唤醒，进行基础信息采集并通过无线射频模块上报至服务器。

进一步地，上述监测分机每个周期的工作时间为5秒钟，休眠时间为1小时。

进一步地，上述无线射频模块采用无线模块LORA。

进一步地，监测主机埋地安装在距离被监测文物一米的范围内，安装深度10-30公分。

进一步地，红外传感器的探头距离被监测文物5公分以内。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、能够适应各种野外文物

本实用新型结合野外文物所处环境特点，采用多个监测分机进行震动信号采集并远程发送以判断是否有人为破坏；监测主机采用埋地安装方式，多个监测分机靠近或者安装在被测文物上多点布设，可以实现大范围监控；监测分机可根据文物体积和尺寸作相应布设，非常灵活。

2、监测全面，可靠性高。

采用震动、红外、微动三种传感器混合监测，每种传感器的布置位置根据被监测文物的特点设置，防止单一种类传感器的局限性，监测全面；另外，多种传感器配合工作，可以避免单一传感器的误动作，检测更加可靠。

3、低功耗、续航时间长

监测主机按设定周期唤醒工作，每个周期的工作时间为5秒，休眠时间为1小时，从而实现极低的平均功耗；监测主机和监测分机之间采用超低功耗射频RF通讯技术LORA，通讯距离远(最远超过10KM)，整体功耗极低(休眠时低于40uA)，续航时间至少能达到2年。

附图说明

图1是本实用新型的原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图1对本实用新型作详细说明。

本实用新型提供的野外文物安防监测系统，包括监测主机和监测分机，二者通过线缆连接；监测主机靠近被监测文物，埋地隐藏安装以防止人为破坏；较佳的，监测主机埋地安装在距离被监测文物一米的范围内，安装深度10-30公分。监测分机靠近被监测文物隐蔽安装和/或隐蔽安装在被监测文物上。连接监测主机和监测分机之间的线缆长度不宜过长，以1米左右为最佳，若线缆过长会造成施工困难以及目标过于明显易于暴露。

监测主机包括MCU、与MCU相连的电池、无线射频模块、主机震动传感器模块、分机接口和用于防止程序发生死循环的看门狗；监测分机通过分机接口与监测主机的MCU相连，分机接口通过SPI总线和分机通讯；监测分机可以为一个，也可以为多个。本实施例中监测分机为安装在被监测文物上的震动传感器和微动检测传感器，以及靠近被监测文物安装的红外传感器，所有传感器分别按照各自的工作机制独立工作，服务器根据每个传感器上传的数据综合判断安防警报等级，以提高监测的可靠性和准确性。在其他实施例中，震动传感器、微动检测传感器和红外传感器均可以有多个，具体布置方式如下：

根据被监测文物的特点，多个震动传感器分布布设于文物的震动特征点上，例如佛像的头部、四肢，或者壁画的四角位置等；

根据被监测文物的特点，多个微动检测传感器分布布设于文物的底面固定点位置，例如石刻佛像的底座四周；

根据被监测文物的特点，多个红外传感器分布布设于文物的底面固定点位置，例如石刻佛像的底座四周。红外传感器探测范围一般为8-10公分，安装时红外传感器探头距离被监测文物5公分以内为最佳安装距离，探测距离远会造成功耗过高，安装施工也不方便。

当监测主机被搬动或破坏时，主机震动传感器模块会检测到震动，并通过无线射频模块向远程服务器发送报警信息；当被监测文物被搬动或产生震动时，监测分机向监测主机发送信号，唤醒监测主机的MCU，MCU通过无线射频模块向服务器发出报警信号；当主机震动传感器和监测分机未发现任何异常时，监测分机按设定周期唤醒监测主机的MCU，MCU进行基础信息采集并通过无线射频模块上报至服务器，让服务器知道设备的运行情况，以便出现异常时及时维修；未发现任何异常时，监测主机每个周期被唤醒工作时间为5秒(工作时间内采集基础信息并向服务器发送设备运行情况)，休眠时间为1小时，休眠期间监测主机仍执行监测任务，但是不与服务器通讯，以降低功耗；在监测主机休眠时间内，当收到监测分机向监测主机发送的信号后，仍会被唤醒工作，以向服务器发出报警信号。本实施例中，无线射频模块采用超远距离低功耗无线模块LORA，其可以再户外无遮挡的环境下达到10K以上的传输距离，功耗低、传输距离远，网络部署简单。

Claims (7)

1.野外文物安防监测系统，其特征在于：包括监测主机和多个监测分机；监测主机靠近被监测文物，埋地安装；监测分机靠近被监测文物安装，和/或安装在被监测文物上；

所述监测主机包括MCU、与MCU相连的电池、无线射频模块、主机震动传感器模块、看门狗和多个分机接口；主机震动传感器模块用于探测监测主机是否被移动或破坏，当探测到异常信息时，通过所述无线射频模块向服务器发出报警信号；

所述监测分机通过所述分机接口与监测主机相连；监测分机探测到被监测文物被搬动或破坏时，监测分机唤醒所述MCU，MCU通过无线射频模块向服务器发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的野外文物安防监测系统，其特征在于：所述监测分机包括震动传感器、红外传感器和微动检测传感器。

3.根据权利要求2所述的野外文物安防监测系统，其特征在于：所述震动传感器有多个，分布布设于被监测文物的震动特征点上；红外传感器有多个，分布布设于被监测文物的底面固定点位置；微动检测传感器有多个，分布布设于被监测文物的底面固定点位置。

4.根据权利要求1-3任一所述的野外文物安防监测系统，其特征在于：所述MUC被监测分机按设定周期唤醒，进行基础信息采集并通过无线射频模块上报至服务器。

5.根据权利要求4所述的野外文物安防监测系统，其特征在于：所述无线射频模块采用无线模块LORA。

6.根据权利要求1所述的野外文物安防监测系统，其特征在于：监测主机埋地安装在距离被监测文物一米的范围内，安装深度10-30公分。

7.根据权利要求2所述的野外文物安防监测系统，其特征在于：红外传感器的探头距离被监测文物5公分以内。