家庭防盜自動報警系統(tǒng)設(shè)計
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(1)傳感器陣列是指在家庭防盜自動報警系統(tǒng)所容納的范圍的左右傳感器的總和，在家庭室內(nèi)的所有傳感器都被連接到傳感器陣列上進行統(tǒng)一控制和管理。傳感器的正常工作以及感應(yīng)靈敏度，直接決定了整個系統(tǒng)的靈敏度和報警正確率。常見的紅外傳感器的工作原理，是通過探測其他物體發(fā)射的紅外線轉(zhuǎn)換成電信號進行工作的，可分為主動式和被動式兩種。本系統(tǒng)可以通過室內(nèi)布放的被動式紅外傳感器對入室的“盜賊”身上發(fā)出的紅外線進行探測的原理進行報警。選擇布放紅外傳感器的位置對本系統(tǒng)的識別率有較大的影響，該問題可以通過實驗解決。還有一種主動式紅外傳感器布放在窗戶和門的兩側(cè)，這類紅外傳感器通過一個發(fā)射器發(fā)射紅外線給另外一個接收，一旦有“盜賊”非法進入，切斷紅外線的傳播路徑時將會觸發(fā)紅外線傳感器動作。對于震動傳感器，可以通過感知其周圍的微小震動來觸發(fā)自己工作。
(2)放大器陣列是所有工作用放大器的總稱，它將各種工作用放大器集中起來進行統(tǒng)一管理。在本系統(tǒng)中，被檢測的物理量經(jīng)由傳感器變換成模擬的電信號，往往是微弱的微伏級信號，不能被直接處理，所以要通過添加前置放大器對傳感器得到的電信號進行放大。
(3)采樣／保持陣列是采樣保持器的總稱。從放大器發(fā)出的電信號要經(jīng)過采樣保持器進行采樣，并且要在測量時間內(nèi)將該信號進行保持，以便有足夠的時間對測量信號進行處理。實際使用中需要通過測試來確定采樣保持器的采樣頻率和保持時間，以滿足家庭防盜自動報警系統(tǒng)的實時報警需要。
(4)A／D轉(zhuǎn)換器陣列包括了對所有從放大器發(fā)出的信號進行A／D轉(zhuǎn)換的功能，以便被計算機處理。至于A／D轉(zhuǎn)換器的分辨率，也要通過實際的測試來確定。
(5)單片機系統(tǒng)用來處理來自A／D轉(zhuǎn)換器的信號，并進行統(tǒng)一的編碼處理，以便之后計算機進行統(tǒng)一編程。另外，單片機系統(tǒng)同時要對來自A／D的數(shù)字信號進行統(tǒng)一的預(yù)處理，如加權(quán)、平均以及去除干擾信號的過程，以使發(fā)送給計算機的信號都是可以使用進行過編碼和預(yù)處理后的信號。
(6)攝錄系統(tǒng)是為監(jiān)控家庭室內(nèi)情況以及在必要時候攝錄“盜賊”作案現(xiàn)場，作為以后的犯罪證據(jù)使用，該系統(tǒng)可以不放在室內(nèi)的需要重要監(jiān)控保護的位置。
(7)2G／3G模塊是用于向外發(fā)射數(shù)據(jù)的模塊。在2G模塊下，監(jiān)控計算機可以將報警信號以語音或者短信的形式發(fā)送到主人手機。在3G模塊下，監(jiān)控計算機除了可以發(fā)送語音和短信報警信號外，還可以通過3G網(wǎng)絡(luò)進行室內(nèi)視頻監(jiān)看。
(8)監(jiān)控計算機負責(zé)處理來自單片機系統(tǒng)的已編碼信號。已編碼信號按照預(yù)定格式進入到監(jiān)控計算機后，監(jiān)控計算機按照預(yù)定程序?qū)@些信號進行處理，如果是常規(guī)信號，計算機只做日常采樣日志處理。如果是預(yù)置的“盜賊”威脅信號，則啟動預(yù)置的自動報警程序，并可以進行錄像。
3 系統(tǒng)工作原理
家庭防盜自動報警系統(tǒng)的系統(tǒng)報警流程圖如圖2所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/160364.htm
(1)非法入侵階段。包括采取鑰匙、推拉以及暴力破換門窗進入監(jiān)控區(qū)域的行為。在門和窗戶兩側(cè)，安裝主動式紅外線傳感器，只要有非法入侵，截斷紅外線傳感器的紅外線光束，都會觸發(fā)紅外線傳感器動作。
另外在房內(nèi)，裝有被動式的紅外線傳感器和震動傳感器，當(dāng)非法入侵在僥幸進入室內(nèi)進行活動，將會觸發(fā)這兩種傳感器動作，從而產(chǎn)生報警信號。一旦報警信號產(chǎn)生，就會觸發(fā)預(yù)設(shè)流程。
(2)異常信號相對于正常信號。平時監(jiān)控計算機只對正常信號做日常監(jiān)測和日志記錄。一旦有非法入侵發(fā)生時，傳感器就會發(fā)出相應(yīng)的異常動作信號，而這些異常信號經(jīng)過放大、采樣保存、A／D轉(zhuǎn)換、單片機處理以及相應(yīng)的編碼后，就會變成監(jiān)控計算機可以直接讀取的異常信號。這些異常信號將會由單片機通過專用信號線直接發(fā)送給監(jiān)控計算機進行下一步動作。
(3)監(jiān)控計算機。當(dāng)計算機接到異常信號后，將根據(jù)自己數(shù)據(jù)庫中記錄的報警類型和警情位置進行處理。比如，當(dāng)入侵發(fā)生在正門時，計算機將根據(jù)初始數(shù)據(jù)庫的設(shè)置將正門的警情以及相應(yīng)的報警種類發(fā)送給警情處理程序，有警情處理程序按照預(yù)定的設(shè)置完成整個報警。
(4)警情處理。監(jiān)控計算機接到警情報告后，將會以聲光警告的形式對非法入侵進行聲光警告，同時啟動監(jiān)控攝錄程序進行拍攝，并向報警平臺發(fā)送報警信息。如果入侵者中止侵入并退出，則聲光告警停止，但攝錄程序和報警程序繼續(xù)工作。如果聲光警告后，入侵活動仍在進行，則除上述流程外，還可以根據(jù)預(yù)設(shè)程序直接呼叫110。
在警情處理過程中，監(jiān)控計算機將會通過2G／3G模塊向主人手機直接發(fā)送報警呼叫和預(yù)先編制好的報警位置和報警類型。如果使用3G模塊，則會通過3G網(wǎng)絡(luò)將攝錄機的視頻畫面直接傳到主人手機上，主人可以根據(jù)情況決定處理過程。
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