[发明专利]三维声敏预警报警复核系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种声信号探测系统，更确切地说是涉及一种可同时探测空气、固体、液体传播声音的声敏传感器组成的三维声敏预警、报警、复核系统，应用于野外设施、水下设施、建筑及周界需要进行防范的环境中。

背景技术

随着时代的发展和科技的进步，人们的社会技能和技术技能也逐渐提高，因而对财产的安全防护/防范措施要求也越来越高。其中从防范野外文物盗窃、古墓地下挖掘技术拓展的针对野外设施、水下设施、建筑及其周界防范等新一代智能化声音探测防盗系统。

目前国内外普遍使用的安全防范探测手段有红外线、超声波、微波、振动、人体感应等。这些探测手段都有它们固有的使用范围从而产生一定的使用局限性。如红外探测，就容易受安装环境的限制；振动探测只检测振动不能判断振动类型，因而容易造成误报；微波探测由于穿透力强很容易受外界干扰。以上种种，都会影响到报警的正确性。此外，在某些特殊的探测区域，由于环境或其它原因无法放置常规安防设备时，就形成了不能探测到的死区，如防挖掘。因而在防范空间较大、防范点又比较分散、地形环境又比较复杂的田野文物防盗、古墓防挖掘、水下设施保护等，一般的安防设备将无法满足要求。另外大部分的入侵探测设备都是放置在地面上的可视空间范围内，野外安装时很容易被发现、被破坏，因而用于野外的安防设备应具有隐蔽性，这一点常规安防设备也将无法满足。

传统的声音探测报警系统，只能探测空间的声音，在田野文物防盗、古墓防挖掘、军事基地、监狱、重要物资仓库的周界防越、防挖掘，矿山野外设施防盗、高档社区周界防范等众多领域显然无法使用，特别是在环境比较复杂的防范区域，探测器探测到的音频信号可能是正常的声音，如火车声、正常的人声或动物干扰声、下雨等自然界环境噪声，也可能是需要被防范的声音，若采用传统的声控报警系统，只要探测器探测到的声音强度超出了预设的阈限值中央控制主机系统就会报警，而不能区分是需要被防范的声音还是噪音干扰，那么误报率将会很高。

发明内容

本发明的目的是设计一种三维声敏预警、报警、复核系统，可从根本上解决传统安全防范系统在野外应用时存在的死区、漏报、误报、探测区域小等问题，为安全防范领域提供一种能适应时代要求的新型有效的技术防范系统。

实现本发明的技术方案是：一种三维声敏预警、报警、复核系统，其特征在于：包括中央控制主机实现信号处理、信号分析、报警控制、系统控制；中央控制主机由主CPU控制与之连接的输入、输出外围电路包括通讯辅助CPU0、面板键盘指令识别、面板显示控制、电子地图显示单元控制、区域控制单元控制、前端控制单元控制组成系统控制单元；由主CPU控制与之连接的高速A/D采集、EEROM、辅助CPU1组成信号处理、信号分析单元；由主CPU控制与之连接的时钟控制电路辅助CPU2、报警继电器输出控制、报警显示控制组成报警控制单元。

与中央控制主机连接的多个区域控制单元实现区域信号解调、预警控制、声音播放，信号解调采用PWM-PFM方式，解调信号输出一路经A/D模数转换后送单片机CPUq进行分析并与人工预警调整的电平比较以控制预警，预警信号送中央控制主机。解调信号输出另一路经选频放大电路滤除有用信号以外的干扰及噪音，选频放大电路输出信号送功率放大器实现区域声音播放。

与中央控制主机、区域控制单元连接多个的前端控制单元，前端控制单元实现地下声敏传感器信号处理与地下声敏传感器控制；传感器信号处理分为两路：一路为多路传感器信号求和——限幅——PWM-PFM调制——平衡传输送区域控制单元，实现子区域声音监控，另一路由单片机CPUk经485数据总线与中央控制主机通讯，接收中央控制主机发出的控制指令，并控制多路模拟开关选择由中央控制主机指定的传感器，传感器信号经限幅——PWM-PFM调制——平衡传输送中央控制主机，提供点信号分析、播放。CPUk还控制多路A/D转换电路，将多路传感器信号电平转换为数字信号，经485数据总线送中央控制主机。

与前端控制单元连接的多个地下声敏传感器构成空间、地下、区域定位三维立体探测的监控子区域，由多个监控子区域构成全系统的空间、地下、区域定位三维立体监控。本发明采用的地下声敏传感器有效探测距离为地上半径20m，地下半径40m。标准型的三维声敏预警、报警、复核系统配置64个地下声敏传感器，无重叠的有效探测区域面积大于80000平方米，周界长大于2500米。