[发明专利]一种周界振动监测预警装置及方法

说明书

本发明是一种周界振动监测预警装置及方法，该装置包括外壳(1)、基底(2)、信号输出端子(4)、振动传感器(5)、信号调理模块(6)、单片机(8)，嵌入外壳与基底之间的压电电缆传感器(3)，以及单片机通过数据线分别接外部接口(11)、GPS模块(12)、数据存储模块(9)、数据处理模块(10)，其中信号输出端子通过振动传感器接信号调理模块，信号调理模块通过现场总线接单片机和数据存储模块，数据存储模块通过数据线接数据处理模块。该方法包括振动传感器的制备、布设和调理，发送振动数据，确定振动触发地点，判断是否为入侵振动，提醒值守人员注意周界安全步骤。本发明具有监测数据的准确性和实时性，便于安装，使用安全等优点。

技术领域

本发明涉及场所，如围墙、场馆、庭院等处安全监测技术领域，特别是涉及一种垂直向地面振动同步监测预警装置及方法。

背景技术

对于重点场所外围周界进行防范的传统措施为屏蔽或障碍物(如铁栅栏、围墙、高压电网等)，但现阶段随着科学技术发展，传统周界防御方法在面对现有破坏手段前存在漏洞和失误。因此先进的周界主动防御措施在安防监控领域很有必要，现有周界入侵监测通常包括如下方法：主动红外探测，利用探测器的发射端发出红外射线，由接收端接收，形成报警回路。用于围墙等需要直线防范的空间区域，但其安装要求严格，在安装环境中必须无遮挡，单组探测有效距离为200米，容易受天气、地形影响，安装容易有死角，装好后误报率高；地埋式感应电缆，利用两根平行埋在周界地下的泄漏电缆和发射机接收机组成，采用感应两根泄漏电缆之间的空间形成电磁场的探测区，利用当人员入侵，空间磁场会发生变化的原理进行探测，可用于埋设方式安装，单组探测有效距离为100米左右，效果较隐蔽，但容易误触发。上述两种监测还有一个共同缺点为，只能定位到两点间某条线段处入侵，而无法将入侵位置定位到线段上某点。此外还有光纤传感器进行入侵监测，光纤传感器采用分布式光纤和光纤光栅，利用外界入侵造成光纤微动感应，从而改变光纤内的光波物理量，如光强，偏振态，偏转角等的原理实时探测。但光纤网络安装调试较繁琐，需要平行布控彼此不能相交，往往需要大功率单色光源才能提高系统信噪比，导致成本过高，温度的改变容易引起热胀冷缩，会导致误报。分布式光纤传感器虽然可以利用光信号调制分析，对入侵行为发生点定位，需要综合考虑的物理量过多，计算复杂。

因此，目前需要一种能在周界振动发生时能准确自动标定干扰时间和振幅，同时将入侵振动发生定位到具体的周界边界特定点处，可适用于非直线外围周界环境下振动监测处理要求，其触发阈值可依据不同场地环境调整的周界主动防御方法，以便提供更准确含有时间和振幅的特定数据，供周界监测和报警。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于柔性传感器的场地周界振动采集和预警方法，以克服上述现有人工判断各类型振动测量仪器干扰的不足。

本发明的目的是为了解决重点场所周界隐蔽式振动监测并自动标定振动发生时间，作出报警措施问题，本发明提供重点场所周界振动监控和预警方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供的周界振动监测预警装置，包括外壳、基底、信号输出端子、振动传感器、信号调理模块、单片机，嵌入置于外壳与基底之间的压电电缆传感器，以及单片机通过数据线分别接外部接口、GPS模块、数据存储模块、数据处理模块，其中：信号输出端子通过振动传感器接信号调理模块，信号调理模块通过现场总线接单片机和数据存储模块，数据存储模块通过数据线接数据处理模块。

所述外壳由聚酯胺橡胶柔性材料制成，所述基底由聚酯胺橡胶柔性材料制成。

所述压电电缆传感器，采用同轴电缆包裹的PVDF压电薄膜为主体制成的压电电缆，其包裹在外壳和基底中间的长度可依据实际情况加以调整，用于调整监测振动量级。

所述振动传感器为一体化柔性振动传感器，采用块状传感器为内嵌压电电缆传感器柔性材料制成；该振动传感器为监测模块，通过网状节点布设在需布防周界处。