CN220367634U - 一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及安防设备技术领域，具体而言，涉及一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统，包括探测器和探测主机，所述探测器包括第一MCU、以及与所述第一MCU连接的振动传感器模块、多普勒雷达模块和第一通信模块，所述探测主机包括第二MCU、以及与所述第二MCU连接的第二通信模块，其中，所述探测器通过设置的振动传感器模块和多普勒雷达模块，集合了雷达和振动两种探测方式，所述探测主机通过外部接口能够连接多个布设于围界上的探测器，并将探测器采集的机械振动信号、多普勒感知信号上传给上位机进行综合分析，以判断围界是否被入侵，从而提升安防效果。

Description

一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统

技术领域

本实用新型涉及安防设备技术领域，具体而言，涉及一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统。

背景技术

市场主流的围界入侵探测技术包括电子围栏、振动光纤、振动电缆、MEMS振动、微波或多普勒雷达、视频监控及智能视频分析等。

而目前各类探测技术一般都是单独使用，很少去结合，不能满足安防多维度、高精度的发展趋势，例如，单纯采用MEMS振动去监测围界是否遭到入侵，属于被动监测，必须依赖于介质进行部署，并且只有当入侵目标(人等)触发才能报警，无法应对非接触报警，例如人站在小型货车顶部跳入围界，或人字梯攀爬跨越围栏等缺少预警能力，无法主动发现趋近的可疑目标。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统，集合主动监测和被动监测功能，提升安防效果。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统，包括：

探测器，包括第一MCU、以及与所述第一MCU连接的振动传感器模块、多普勒雷达模块和第一通信模块；所述振动传感器模块用于采集围界上的机械振动信号，并将采集的所述机械振动信号传送至所述第一MCU；所述多普勒雷达模块用于采集围界周边移动目标产生的多普勒感知信号，并将采集的所述多普勒感知信号传送至所述第一MCU；所述第一通信模块用于将所述第一MCU接收到的机械振动信号、多普勒感知信号上传至探测主机，以及将所述探测主机下发的配置参数发送至所述第一MCU；

探测主机，包括第二MCU、以及与所述第二MCU连接的第二通信模块；所述第二通信模块包括第一外部接口和第二外部接口，所述第一外部接口和所述第二外部接口分别与设置于围界上的至少一个所述探测器的第一通信模块连接。

进一步地，所述探测器还包括第一电源模块，用于给所述第一MCU、所述振动传感器模块、所述多普勒雷达模块和所述第一通信模块提供工作电压；所述探测主机还包括第二电源模块，用于给所述第二MCU和所述第二通信模块提供工作电压。

进一步地，所述第一MCU的型号为GD32F103C8T6，所述第二MCU的型号为STM32F103C8。

进一步地，所述第一电源模块包括第一稳压芯片和第二稳压芯片，所述第一稳压芯片的型号为LMR14206，用于将DC12V电压转换为DC5V电压，为所述多普勒雷达模块提供工作电压；所述第二稳压芯片的型号为AMS1117，用于将DC5V电压转换为DC3.3V电压，为所述第一MCU、所述振动传感器模块和所述第一通信模块提供工作电压。

进一步地，所述第二电源模块包括第三稳压芯片、第四稳压芯片和第五稳压芯片，所述第三稳压芯片用于将DC24V电压转换为DC12V电压，所述第四稳压芯片用于将DC24V电压转换为DC5V电压，所述第五稳压芯片的型号为LP5951MF，用于将DC5V电压转换为DC3.3V电压。

进一步地，所述第二通信模块还包括第三外部接口，所述第三外部接口与上位机连接，用于将所述第二MCU接收到的机械振动信号、多普勒感知信号上传至所述上位机，以判断所述围界是否被入侵。

进一步地，所述第一通信模块和所述第二通信模块均采用型号为MAX3485EESA的485通信芯片。

进一步地，所述485通信芯片前置瞬态二极管TVS和防雷器件。

进一步地，所述振动传感器模块采用型号为LIS3DHTR的三轴传感器。

进一步地，所述多普勒雷达模块包括微波电线，所述微波电线与所述第一MCU的对应引脚连接。

本申请提供的主被动相结合的雷达振动入侵探测系统，包括探测器和探测主机，其中所述探测器包括振动传感器模块和多普勒雷达模块，集合了雷达和振动两种探测方式，所述探测主机通过外部接口能够连接多个布设于围界上的探测器，并将探测器采集的机械振动信号、多普勒感知信号上传给上位机进行综合分析，以判断围界是否被入侵，从而提升安防效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型一实施例中所述探测器的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中所述探测主机的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中所述第二MCU的连接电路图；

图4为本实用新型一实施例中所述第二通信模块的连接电路图；

图5为本实用新型一实施例中所述第二通信模块的前置电路图；

图6为本实用新型一实施例中所述第二电源模块的电路图；

图7为本实用新型一实施例中所述第一MCU的连接电路图；

图8为本实用新型一实施例中所述振动传感器的连接电路图；

图9为本实用新型一实施例中所述多普勒雷达模块的连接电路图；

图10为本实用新型一实施例中所述第一电源模块的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

基于背景技术所提出的问题，本申请提供一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统，集合主动监测和被动监测功能，提升安防效果。

参见说明书附图1和说明书附图2，本实施例提供一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统，包括探测器和探测主机，所述探测器包括第一MCU、以及与所述第一MCU连接的振动传感器模块、多普勒雷达模块和第一通信模块，其中，振动传感器模块用于采集围界上的机械振动信号，并将采集的所述机械振动信号传送至所述第一MCU，其属于被动监测，例如只有入侵目标触发围界时才会产生振动；所述多普勒雷达模块用于采集围界周边移动目标产生的多普勒感知信号，并将采集的所述多普勒感知信号传送至所述第一MCU，其属于主动监测，能够主动发现趋近围界的可疑目标；所述第一通信模块用于将所述第一MCU接收到的机械振动信号、多普勒感知信号上传至探测主机，以及将所述探测主机下发的配置参数发送至所述第一MCU；所述探测主机包括第二MCU、以及与所述第二MCU连接的第二通信模块，具体的，所述第二通信模块包括第一外部接口、第二外部接口和第三外部接口，所述第一外部接口和第二外部接口分别连接第一路探测器和第二路探测器，每路探测器最多能够连接布设于围界上的12个探测器，从而满足足够距离的围界安防需求，所述第三外部接口连接上位机，由上位机对探测器采集的信号进行综合分析，以判断围界是否被入侵。

在一实施例中，参见说明书附图3，所述探测主机的第二MCU采用的型号为STM32F103C8；同时参见说明书附图4，所述探测主机的第二通信模块采用型号为MAX3485EESA的485通信芯片，且至少包括三个，在该实施例中，分别为第十五485通信芯片U15、第十七485通信芯片U17和第十二485通信芯片U12，与第二MCU的对应引脚相连接，例如，所述第十五485通信芯片U15的RO引脚通过S_RXD_1引线与第二MCU的52号引脚PC11/RXD4连接，第十五485通信芯片U15的DI引脚通过S_TXD_1引线与第二MCU的51号引脚PC10/TXD4连接；

并且在该实施例中，为了实现485通信芯片的光电隔离，所述485通信芯片前置瞬态二极管TVS和防雷器件。具体的，参见说明书附图5，所述第十五485通信芯片U15对应外部接口J5，以连接第一路探测器；所述第十七485通信芯片U17对应外部接口J6，以连接第二路探测器，所述第十二485通信芯片U12对应外部接口J4，其中，以第十五485通信芯片U15为例，所述第十五485通信芯片U15的分别从其A端引脚和B端引脚引出S-RS485-1-A和S-RS485-1-B引线接入外部接口J5，具体的，第十五485通信芯片U15其A端引脚引出的S-RS485-1-A引线经第三保险丝F3与外部接口J5的4号引脚连接，其B端引脚引出的S-RS485-1-B引线经第四保险丝F4与外部接口J5的5号引脚连接，并且在所述第三保险丝F3和所述第四保险丝F4靠近外部接口J5的一侧，在S-RS485-1-A引线和S-RS485-1-B引线之间设置接地的避雷器D19，型号为3SPC090F，在所述第三保险丝F3和所述第四保险丝F4靠近第十五485通信芯片U15的一侧，在S-RS485-1-A引线和S-RS485-1-B引线之间设置瞬态二极管TVSD19，型号为SMBJ6.0CA；

另外，参见说明书附图6，所述探测主机由第二电源模块为其第二MCU和第二通信模块提供工作电压，在该实施例中，所述第二电源模块包括24V-5V稳压芯片，24V-12V稳压芯片，5V-3.3V稳压芯片，用于分别将DC24V电压转换为DC5V电压，将DC24V电压转换为DC12V电压，将DC5V电压转换为DC3.3V电压，其中，5V-3.3V稳压芯片采用的型号为LP5951MF，DC24V电压由外部电源提供。

参见说明书附图7，所述探测器的第一MCU采用的型号为GD32F103C8T6，同时参见说明书附图8，在该实施例中，所述振动传感器采用型号为LIS3DHTR的三轴传感器，该三轴传感器的4号引脚SCL经SCL_LIS3D引线与第一MCU的42号引脚PB6/SCL1连接，三轴传感器的6号引脚SDA经SDA_LIS3D引线与第一MCU的43号引脚PB7/SDA1连接，三轴传感器的7号引脚SDO/SA0经SA0_LIS3D引线与第一MCU的41号引脚PB5/SMBAI1连接，三轴传感器的11号引脚INT1经INT1_LIS3DHTR引线与第一MCU的46号引脚PB9连接；参见说明书附图9，所述多普勒雷达模块包括微波电线，通过所述微波电线与第一MCU的对应引脚连接，在该实施例中，所述微波电线通过外部接口J10与第一MCU相连接；

其中，所述探测器的第一通信模块与所述探测主机的第二通信模块一样均采用485通信芯片，且同样前置瞬态二极管TVS和防雷器件，用以达到光电隔离的目的，其连接电路可参见上述第二通信模块的连接电路，在此不做赘述。

参见说明书附图10，其中，由第一电源模块为所述探测器的第一MCU、振动传感器模块、多普勒雷达模块提供工作电压。具体的，该第一电源模块采用型号为LMR14206的稳压芯片，以将DC12V电压转换为DC5V电压，为所述多普勒雷达模块提供工作电压，以及采用型号为AMS1117的稳压芯片，以将DC5V电压转换为DC3.3V电压，为所述第一MCU、所述振动传感器模块和所述第一通信模块提供工作电压。其中，DC12V电压由外部电源提供，或者由所述探测主机的第二电源模块提供。

则本申请提供的一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统，通过探测主机设置的第一外部接口和第二外部接口连接两路探测器，每路探测器可设置12个探测器，并且每个探测器设置有振动传感器模块和多普勒雷达模块，能够采集机械振动信号和多普勒感知信号，以发送上位机进行综合分析，判断围界是否遭受入侵，即集成了主动监测和被动监测功能，提升安防效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统，其特征在于，包括：

探测器，包括第一MCU、以及与所述第一MCU连接的振动传感器模块、多普勒雷达模块和第一通信模块；所述振动传感器模块用于采集围界上的机械振动信号，并将采集的所述机械振动信号传送至所述第一MCU；所述多普勒雷达模块用于采集围界周边移动目标产生的多普勒感知信号，并将采集的所述多普勒感知信号传送至所述第一MCU；所述第一通信模块用于将所述第一MCU接收到的机械振动信号、多普勒感知信号上传至探测主机，以及将所述探测主机下发的配置参数发送至所述第一MCU；

探测主机，包括第二MCU、以及与所述第二MCU连接的第二通信模块；所述第二通信模块包括第一外部接口和第二外部接口，所述第一外部接口和所述第二外部接口分别与设置于围界上的至少一个所述探测器的第一通信模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统，其特征在于，所述探测器还包括第一电源模块，用于给所述第一MCU、所述振动传感器模块、所述多普勒雷达模块和所述第一通信模块提供工作电压；所述探测主机还包括第二电源模块，用于给所述第二MCU和所述第二通信模块提供工作电压。

3.根据权利要求2所述的一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统，其特征在于，所述第一MCU的型号为GD32F103C8T6，所述第二MCU的型号为STM32F103C8。

4.根据权利要求3所述的一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统，其特征在于，所述第一电源模块包括第一稳压芯片和第二稳压芯片，所述第一稳压芯片的型号为LMR14206，用于将DC12V电压转换为DC5V电压，为所述多普勒雷达模块提供工作电压；所述第二稳压芯片的型号为AMS1117，用于将DC5V电压转换为DC3.3V电压，为所述第一MCU、所述振动传感器模块和所述第一通信模块提供工作电压。

5.根据权利要求4所述的一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统，其特征在于，所述第二电源模块包括第三稳压芯片、第四稳压芯片和第五稳压芯片，所述第三稳压芯片用于将DC24V电压转换为DC12V电压，所述第四稳压芯片用于将DC24V电压转换为DC5V电压，所述第五稳压芯片的型号为LP5951MF，用于将DC5V电压转换为DC3.3V电压。

6.根据权利要求5所述的一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统，其特征在于，所述第二通信模块还包括第三外部接口，所述第三外部接口与上位机连接，用于将所述第二MCU接收到的机械振动信号、多普勒感知信号上传至所述上位机，以判断所述围界是否被入侵。

7.根据权利要求6所述的一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统，其特征在于，所述第一通信模块和所述第二通信模块均采用型号为MAX3485EESA的485通信芯片。

8.根据权利要求7所述的一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统，其特征在于，所述485通信芯片前置瞬态二极管TVS和防雷器件。

9.根据权利要求8所述的一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统，其特征在于，所述振动传感器模块采用型号为LIS3DHTR的三轴传感器。

10.根据权利要求9所述的一种主被动相结合的雷达振动入侵探测系统，其特征在于，所述多普勒雷达模块包括微波电线，所述微波电线与所述第一MCU的对应引脚连接。