[发明专利]一种基于震动传感器阵列的监控系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种周界安防领域的基于传感器阵列的监控系统及方法。

背景技术

现有的围界多是采用人工值守的方式，通过视频监控实时监测围界周边的情况。这样既耗费大量人力，监测的范围和效果也很有限。因此，无人值守的自动监测手段是围界监测重要发展方向。目前常用的自动监测手段主要有红外对射幕帘、埋地式泄漏电缆、震动电缆等，但这些存在成本、安装、受天气影响、场地要求和易被入侵者发现等限制条件。

红外对射幕帘主要是指一种红外对射式防护装置，包括至少一对相对设置的红外对射检测器，每对相对设置的红外对射检测器中设置至少一对红外对射式传感器（一边为红外发射头，另一边为红外接收头），它还包括危险状态信号接收器，接收来自生产机器的危险信号；电路控制盒，由逻辑控制电路组成，其分别与红外对射检测器和危险状态信号接收器相连，接收来自红外对射检测器和危险状态信号接收器的信号，经检测后输出使机器停止运动的阻断信号。利用红外线检测是否有物体进入被检测的危险区域，如果危险区检测器检测到机器运动在危险区作用的范围时自动切断电机电源或制动电机使机器自动停止工作，同时报警电铃报警。红外对射装置对安装精度要求比较高，装置发生偏移就会导致误报；受雨雪雾等天气和周围环境影响较大，大大影响了室外工作时的可靠性； 由于红外对射装置功耗高,每付红外发射、接收器需单独走线，所以造成了布线复杂,工作量大；装置易被入侵者发现，并通过采取相应手段予以破坏或者避开。

泄漏电缆周界警戒系统一般由探测电缆、泄漏电缆控制器和报警主机等三部分组成。泄漏电缆控制器由供电、发射、接收、信号检测处理、显示、加热和防拆七个单元组成。主要是通过检测发射与接收单元的高频能量耦合来判定系统是否有人入侵，一旦电磁能量受到外来的干扰，比如有人侵入到感应区，便会引发接收信号出现变化，从而产生报警。

该系统的特点是可全天候工作、隐蔽性好、感应报警、功耗小、安全可靠。泄漏电缆警戒系统能适用于如银行、金库、高级住宅、监狱、仓库、博物馆、电站、军事机关、油田、文物保护和其它需要室外周边防护的各类应用领域。

泄漏电缆周界警戒系统中电缆需大面积铺设，会造成成本高；布设在围栏以外的地表以下，虽然隐蔽性比红外对射好很多，但由于在围栏以外，依然难以防止这些泄漏电缆遭到外界人员的不明破坏；有磁场感应的打雷天会对该系统产生一定的影响。

发明内容

技术问题：本发明目的是针对现有技术存在的缺陷，在现有的围界，比如砖墙、围栏附近，或者没有物理围界但又需要虚拟围栏的情况下，由震动传感器组成监测阵列，埋于地表以下，当有入侵者穿过被监控区域时，发出警报提醒，实现虚拟围栏功能。并且通过布设在围栏以内，保证震动传感器在可控制区域内，杜绝遭到外界掘地破坏的可能。

技术方案：本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种基于震动传感器阵列的监控系统，包括：

监测阵列，由多个结构相同的震动传感器组组成，所述监测阵列在预警带内或邻近预警带设置；

控制盒，与所述监测阵列相连，在接收到所述监测阵列监测到的震动信号满足预设条件时发出警报提醒。

优选地，所述监测阵列包括至少二个震动传感器组，每个震动传感器组包括至少二个震动传感器，所述多个震动传感器分至少两列设置，震动传感器组之间对应的震动传感器串联构成一路监测震动信号。

优选地，所述震动传感器组是以地埋方式设置。

所述监控系统的监控方法，如下：

将监测阵列设置于预警带内或邻近预警带的四周，当监测阵列监测得到的震动信号满足预设条件时通过控制盒发出警报提醒。

优选地，所述监测到的震动信号满足预设条件时发出警报提醒包括：

计算每个震动器组所监测震动信号的峰度值与能量值；

当计算所得其中之一震动信号的峰度值大于预设的峰度阈值时,计算离预警带最近的一列中的震动传感器组所监测到震动信号的能量最大值分别除以在其它列震动传感器组所监测到的震动信号能量值的商值；

当所述商值大于预设的能量阈值时，控制单元发出警报提醒,反之则不发出警报。

优选地，所述监测到的震动信号满足预设条件时发出警报提醒还包括：

当所述离预警带最近的一列包括两个以上震动传感器组时， 计算该列中各震动传感器组分别监测到各震动信号的能量值间的比值；

当所述比值大于预设的位置阈值时，所述控制单元发出警报提醒，反之则不发出警报。