[发明专利]基于红外传感器的范围性生物入侵预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及基于红外传感器的范围性生物入侵预警系统，主要应用于安防、军事作战、电力系统、野外露营等领域。

背景技术

传统的防生物入侵多采用站岗方式，通过人来判断是否由生物入侵，然后拉动警报。近年来随着传感器元件性能的改进与增强，新方法与新技术被不断引入生物运动定位领域，其中较为典型的是红外检测技术，这种检测技术通过红外传感器检测到一定波长的红外光谱，并将其转化为定量的电信号，从而检测出生物位置等信息。

红外检测技术从被感知信号源来区分，可分为主动式红外检测方法和被动式红外检测方法。主动式红外检测方法分为发射(投光器)和接收(受光器)两部分，投光器和受光器之间投射人眼不可见的红外光，通过红外敏感材料接收红外光谱，这类检测方法主要应用于入侵检测领域，属于点对点式检测。

相比主动式红外感知系统，被动式红外检测方法不需要主动发射单元，仅靠接收单元独立工作，通过接收生物辐射的红外信号，受激发产生电信号，通过放大电路输出，具有探测范围广的特点，但生物所处距离位置无法获知。

目前防生物入侵多采用主动式红外检测方法来确定生物所处的位置，然而该方法所检测的范围仅在于发射器和接收器之间，范围太窄，无法呈范围性检测。

鉴于此，本发明人为此研制出基于红外传感器的范围性生物入侵预警系统，有效的解决了上述问题，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供基于红外传感器的范围性生物入侵预警系统，该系统能够范围性的检测是否有生物入侵，并确定生物入侵所处的大概位置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

基于红外传感器的范围性生物入侵预警系统，包括：

遍布于监测区域内的多个监测节点，相邻的所述监测节点之间的监测范围具有重叠区；

每个所述监测节点均具有无线传输模块和用于实时采集生物热辐射信息的红外传感器，所述无线传输模块实时将包括所述红外传感器采集的信号数据和所述监测节点位置信息数据的监测数据传输至网关；以及

与网关通信连接的具有显示功能的监测设备，所述监测设备用于接收所述网关发送来的所述监测数据并判断生物入侵位置并显示。

作为可选的进一步改进，所述监测设备为具有定位模块的移动终端设备，依靠所述移动终端设备来获取各所述监测节点的位置信息并记录。

作为可选的进一步改进，所述监测节点布设于以所述监测区域中心为圆心的至少两个同心圆上。

作为可选的进一步改进，所述监测设备用于根据入侵生物距离所述监测区域中心的距离不同而分为不同级别的警戒区，不同级别的所述警戒区以所述同心圆中一个或多个为界来划分；

所述监测设备具有报警单元，所述报警单元用于根据入侵生物所处警戒区的不同而发出不同级别的报警信息。

作为可选的进一步改进，所述监测设备还用于根据所述生物入侵位置生成该生物的入侵运动轨迹。

作为可选的进一步改进，所述监测设备还用于基于卡尔曼滤波算法来处理接收到的所述监测数据。

作为可选的进一步改进，所述监测设备根据所述监测节点的监测数据判断生物入侵位置的方法为：

之间两两相邻的各所述监测节点检测到生物入侵时，以所述之间两两相邻的各监测节点的几何中心作为生物入侵位置。

作为可选的进一步改进，所述监测设备还用于判断入侵生物的数量，判断方法为：

同一时刻，相邻位置仅单个监测节点检测到生物入侵则将该单个监测节点作为一组，以及之间两两相邻的各所述监测节点检测到生物入侵则将该各所述监测节点也作为一组，生物入侵的数量等于形成组的组数量。

作为可选的进一步改进，所述监测设备还用于基于生物入侵的数量建立数量相同的数组模块，同一入侵生物的位置信息存储于同一数组模块；

所述监测设备用于根据所述数组模块存储的位置信息生成对应入侵生物的运动轨迹。

作为可选的进一步改进，所述监测设备判断入侵生物的数量增加时，增加相应增加数量的所述数组模块来存储新增加的入侵生物位置信息，增加的入侵生物位置信息包括以下两种情况中的至少一种：

第一种，新增入侵生物的位置信息位于监测区域的最外围，则直接将该入侵生物的当前位置信息存储；

第二种，新增入侵生物的位置信息为从原入侵生物的位置信息中分化出，则将之前原入侵生物的位置信息和该新增入侵生物的当前位置信息一起存储于新增数组模块。