[发明专利]一种便携式宿营地入侵检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及到安防技术和无线传感网技术，具体是涉及到将无线传感网典型技术-ZigBee技术与热释电红外传感器和电子指南针相结合，设计出一种便携式宿营地防入侵检测系统。 

背景技术

热释电红外线传感器。人体的温度一般在37度，因此会发出波长在10um左右的红外线。被动式热释电红外线传感器可以检测到10um左右的红外线。所以人体发出的红外线会被红外探头接收。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在热释电红外线传感器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两部分各分成若干等份，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路相配合，可将信号放大70分贝以上，这样就可以测出10～20米范围内人的行动。 

无线通信ZigBee技术。ZigBee技术就是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术或无线网络技术。它可以建立一种脱离固定网络基础设施而在连接设备上形成小型、专用的特殊网络机制，适合于数据吞吐量小的网络。网络建设投资少，网络安全要求高的场合。 

电子指南针通过磁场感应传感器获得地磁场的数据，经过特定算法处理之后可以获得某轴的方向信息。Zigbee定位技术与电子指南针相结合可以获得某点的方位信息。 

随着时代的发展，人们在野外作业或者旅游的机会越来越多。那么晚上在野外宿营的次数也随之增加。在宿营地，人们晚上休息时，不法分子的突然入侵不易被察觉，这样容易造成人身财产的巨大损失。而传统的防入侵检测系统存在着布置困难，结构复杂，成本高，不易携带等缺点。 

发明内容

根据上述情况，本发明提供了一种基于无线传感技术与热释电红外传感器技术的便携式宿营地防入侵检测系统。 

其具体的技术方案是这样的： 

(1)系统组成部分：系统主要由2部分组成。第一部分为检测发送装置。这一部分主要由热释电传感器和Zigbe节点构成。在热释电红外线传感器的前方装设一个长焦菲涅尔透镜，以增加检测距离。热释电红外线传感器的信号输出端与zigbee节点相连。当热释电传感器检测到人体入侵警戒范围时，热释电传感器输出开关量信号，Zigbee节点会向接收装置发送报警信号。检测发送装置在一个系统中有多个；第二部分为信号接收报警装置。这一部分主要由手持便携式终端及PC软件构成。手持终端主要由Zigbee协调器节点、电子指南针芯片AK8973B及STM8单片机控制的微型12864屏幕组成，它用于接收检测发送装置发送的信号，计算报警节点方位并将报警节点的方向及节点号码发送在屏幕上面，同时通过蜂鸣器发出声音报警，或通过震动马达振动报警，或通过LED发出光线报警。PC软件可以安装于便携式计算机上，使用时手持终端通过串口与计算机相连，软件界面可以显示工作的各个检测节点的拓扑图，拓扑图为实际节点的分布状 态，当有节点检测到入侵时，软件界面可以显示具体的被侵入节点的方向信息、距离信息，并通过计算机发出报警信号。接收报警装置在系统中只有一个。 

(2)系统工作原理：在宿营地，使用者将检测发送装置开关打开并随意的布置在宿营地的周围，打开信号接收报警装置之后，所有节点自动组网，信号接收报警装置会根据多点间的距离关系及电子指南针的方向信息计算各个节点的方位信息及距离信号接收报警装置的距离信息。当有入侵者被检测发送装置上得热释电红外线传感器检测到时，热释电传感器输出一个开关量信号给zigbee节点。然后zigbee节点会发信号给信号接收报警装置，接收报警装置将报警节点的方位及距离信息输出在手持终端的显示屏上，同时发出声光报警或振动报警，提醒宿营者。当手持终端与PC机相连时，PC机上安装的配套软件在界面上显示实时方位拓扑图，在拓扑图上以图像形式形象的提醒使用者。 

(3)zigbee节点采用具有定位功能的CC2431芯片，整个无线传感网络采用星型结构。电子指南针主要采用AK8973B芯片。 

该系统的优点在于：1.采用星型网络，只需要一人即可完成宿营地入侵检测系统的布防及监视工作；2.设备体积小，结构及使用方法简单，便于随身携带；3.zigbee设备的功耗低，便于在野外长时间使用；4.检测发送装置的数目可以根据实际情况随意增删，应用灵活方便。 

附图说明

图1为检测节点结构图。 

图2为信号接收报警装置结构图。 

图3为系统布局示意图。 

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步说明：