防盗设计(精选12篇)
防盗设计 篇1
1、引言
随着国民经济高速发展, 人民的财产与生命安全越来越值得注意。防盗报警系统是用物理方法或光电、电子、计算机等技术, 自动探测监测区内的入侵行为产生的报警信号, 并提示监测人员发生区域。报警防盗系统是保为平安、预防盗窃, 抢劫等事件的重要设备。当有突发事件时, 就可以在监测控制中心, 通过报警的信号查出侵入点, 迅速采取措施。抽样调查表明, 普通的家庭很少装有电子防盗报警装置, 因现有的廉价家用电子防盗报警系统只够实现简单的报警, 不能在犯罪发生后给予警方取证留下任何帮助;而大型监控系统造价高, 且需要配备专业的监控人员, 不适合家用。随着人民生活水平地提高和生活节奏地提高, 开发基于移动和固定通信网络的无人监控防盗系统有着巨大的经济价值和深远的社会意义。
2、系统原理
本系统的特点如下: (1) 采用先进的传感技术获得灵敏的侵入信号; (2) 语音芯片的编程; (3) 使用单片机技术完成智能系统的控制; (4) 遥控技术和电话线远程通信的关键部分是DTMF收发电路。
电话报警将从以下几个部分入手, 电话报警的遥控器部分, 采用无线控制模式。检测模块根据用户的需要可以设置在4个以内。这四个“检测模块”都可以触发控制电路。
控制电路完成语音报警:由检测模块来的信号触发自动拨号, 先拨打110, 收到110的提机信号进行语音播放出事地点 (这个语音由用户购回该产品后进行设置) 三遍, 然后拨通主人的手机号码, 进行提示报警。
报警流程:传感器监测到侵入信号, 用SN74LS148译码传输到单片机, 单片机开始运行, 把储存的号码用MT8880传到电话线路, 接通后, ISD1420语音芯片把之前录制的语音信息放大并传给呼叫方, 完成报警。
报警信息的录制:录音时间8至20秒, 录音时Led3点亮同时ISD1420的25引脚变低, 录音结束后退出, Led3熄灭。
预设号码:用键盘录入号码, 在LED显示器上进行设置。此系统能设置4个号码, 分别在4个位置, 可以查询与拨打。
接收到启动信号后89S52开启采集模块, 并初始化图像存储模块62256.完成初始化后对图像采集的部分传输拍摄命令, 然后接收拍摄传回的图像数据, 并把传回的数据保存在数据缓存当中。接收完一个完整的数据后读出在图像缓存里的数据, 最后通过USB接口保存在U盘。整个系统框图如图1所示。
3、结语
本款新型智能无人监控防盗报警器是为解决快速报警, 有利于公安人员通过报警器的语音信息及时地将罪犯绳之以法。该系统的核心是探测、智能报警, 实验证明各种指标都基本达到要求。我们充分考虑了系统可靠性、安全性和适用性, 有较高的性价比, 适合于广泛推广使用。
参考文献
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防盗设计 篇2
1.1 主机电路
如图1所示,主机电路由射频接收模块接收传大吃一惊器发来的.报警信号,通过解码器(PT2272)解码后得到报警传感器的地址和数据类型只有主机和传感器地址相同时才能被主机接收。解码输出的数字代表传感器类型解骊输出信号进入CPU的INT1,触发中断处理程序。中断处理程序通过DTMF收发电路,拨打用户预先设好的电话号码(如手机号码,办公室号码)进行远程拨号报警;同时,启动语音电路,将预先录制好的语音信号通过电话线传给主人,实现语音提示通信功能。CPU输出警笛触发信号,经放大后推动警笛或喇叭,以驱赶和震胁盗贼。用户还可通过电话线进行远程设/布防,及输入远程控制信号,通过8路控制输出端控制有线连接的电器设备,也可通过编码电路和射频发射模块控制无线连接的电器设备。显示部分采用RT12232A图形点阵LCD模块,实现汉字显示功能;显示报警时间与报警类型。键盘可实现密码修改、语音录入和信息查看功能。
物业管理中心的接收主机具有家庭报警主机的功能外,还可以通过RS232实现与物业管理中心的通信 功能,实现联网和小区控制。
1.1.1 DTMF收发电路
要实现电话线远程通信,关键部分为DTMF收发电路。它将实现自动拨号、忙音识别、铃声识别、远程接键数字信号识别等功能。我们选用MT8888双音多频(DTMF)收发器,与单片机及音频放大电路组合,实现各种信号音的检测及DTMF信号的产生,并将DTMF信号送到电话线上,如图3所示。
MT8888是采用CMOS工艺生产的DTMF信号收发一体的集成电路。它的发送部分采用信号失真小、频率稳定性高的开关电容式D/A变换器,可发出16种双音多频DTMF信号。接收部分用于完成DTMF信号的妆收、分离和译码,并以4位并行二进制码的方式输出。
图3
选择中断模式时,当接收或发送了有效的音频信号后IRQ/CP脚输出低电平,产生中断信号供给CPU,在延迟控制电压的跳变缘将数据锁存至输出端;当选择呼叫过程(CP)方式
防盗设计 篇3
关键词:车联网;防盗;远程监控;电话通知;行车记录仪
中图分类号: TN4 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)18-152-2
1 系统设计
整个系统置于汽车上,主控制器STM32连接电容触摸屏,进行系统的模式选择。车辆静止时,通过三轴加速度传感器感知车辆异常情况。当有异常情况发生时,系统通过GSM模块自动拨打电话通知车主。车主挂断电话后打开安装于手机上的车辆防盗监控软件,车载摄像头通过USB连接路由器,智能设备在与路由器密码配对成功后,可获取车辆周边的视频,该视频通过WIFI网络实时地传给车主。车辆被盗时系统通过发送CAN帧,控制汽车重新上锁、切断油路。
2 硬件设计
系统分为车载端和手机端,车载端以STM32为开发平台,电容液晶屏设计人机界面,方便用户操作;摄像头CFM111-250能够实时地获取车辆的周边环境,三轴加速度传感器用于检测车辆是否震动,车辆有异常情况时SIM900型GSM 模块开始自动拨打车主的电话。手机端通过OPENWRT路由器构建的局域网进行视频的传输与接收。系统硬件设计框图,如图1所示。
该监控系统安装于汽车上运行,车载端通过电容触摸屏进行功能选择,电容触摸屏支持5点触摸,分辨率800*480,主控制器为“Cortex-M3”内核的STM32处理器。两种工作模式如下:
①安全管家。
当车辆被人或其他物体触碰时,三轴加速度传感器MMA7455可以检测到车辆的震动信号, 基于STM32平台编程实现对触碰情况的判别:首先采用滤波算法进行处理,去除噪声;然后结合摄像头图像使用智能算法实现恶意触碰的判别,依据智能处理结果决定是否向车主发出拨打电话的请求。拨打电话的功能通过SIM900型GSM 模块实现。如果车主在汽车周边WIFI覆盖范围内,接到监控器发出的车辆告警电话信号后,可以打开手机中的车辆防盗监控软件,查看车载摄像头获取的视频,此视频由openWRT路由器通过WIFI传送,根据视频内容,车主决定是否亲自到停车点查看车辆,如果发现盗车贼在盗车,可以开启拍照/录像功能获取盗车贼的作案证据。
②行车记录仪模式。
当选择行车记录仪模式时,打开主摄像头,CAM111-250摄像头分辨率为640*480的VGA級别。主摄像头的视频信号自动记录在SD/TF卡中,STM32通过DMA控制的SDIO模式连接SD/TF卡。将视频信息记录在SD/TF卡上,卡的空间可用于循环录制。
3 软件设计及测试
3.1 软件功能介绍
本设计所用的车辆防盗监控软件是在Android开发环境下用Java和XML语言混合编程实现的。
主要包括以下功能:
①实时查看车辆周围的环境,确定车辆的安全状态,车主通过此视频决定是否亲自去停车点查看车辆。
②保存必要的图片/视频。车主发现有盗车或者损坏车辆的现象时,通过开启拍照/录像功能保存证据。
③WIFI信号可以多设备接入,行车的过程中,车主、乘客都可随时抓拍车辆周边情况。特别在出现轻微剐蹭等意外事故的时候,可以第一时间拍摄取证。
3.2 防盗监控流程图
3.3 监控软件测试
测试平台:Android 4.2.2。
功能:接收通过WiFi网络传输的车载摄像头获取的视频;通过拍照或录像键对视频进行有选择地保存。当汽车持续晃动,车主接到“安全管家”打来的电话,看视频确认车辆被盗,可以选择通过手机控制车载平台发送CAN帧,从而控制车内MCU重新为汽车上锁,并切断发动机油路。(仿真平台测试成功。)
4 总结
本系统采用了WIFI远程摄像头与本地摄像头相结合,通过GSM模块,三轴加速度传感器基于STM32平台实现了“安全管家”和行车记录仪两大功能,通过测试表现出了较好的稳定性,来保证车主爱车各种工作状态下的安全。
参 考 文 献
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[7] 高洪岩.Android学习精要[M].清华大学出版社,2012.
建筑防盗报警系统设计研究 篇4
防盗报警系统是利用各种类型的探测器对需要进行保护的区域、财产、人员进行整体防护和报警的系统。
2 防盗报警系统的组成
防盗报警系统由前端探测器、传输线路 (有线或无线) 、中心监控三个部分组成[1], 见图1所示。
2.1 前端探测部分
前端探测部分的作用是监视保区域现场的任何入侵活动。现场的报警探测器有:红外探测器、紧急按钮、微波探测器、超声波探测器、门磁开关、玻璃破碎探测器等[2]。部分现场的报警探测器见图2所示。
这些探测器一般由传感器和信号处理器组成, 把压力、振动、声音、电磁场等物理量转换成易于处理的电量 (电压、电流、电阻) , 来获得报警信号。
2.2 信号传输部分
信号传输部分的传输媒体有:有线信号传输、无线信号传输、光纤方式传输。
2.3 中心监控部分
中心监控部分是对传输系统传送来的报警信号进行判断、处理、显示、执行、存储和发送的控制设备, 并给有线传输系统的前端探测器提供电源, 对防区进行布防和撤防操作, 对系统工作状态进行编程等等。具有如下五个特点:
(1) 互联监控和指示 (对入侵探测器、防拆报警装置、报警器、紧急报警装置、报警传输设备以及辅助控制设备等互联设备进行监控和报警状态有明确的区分指示) 。
(2) 设置警戒与解除警戒 (使用授权装置/用户密码进行设置警戒和解除警戒) 。
(3) 报警 (接收报警信号, 产生报警。有瞬时报警、延时报警、紧急报警和防拆报警、防破坏报警等) 。
(4) 故障检测、指示、通告功能及声压要求 (检测主电源故障、备用电源故障、区分故障种类, 故障提示声压不得小于60dB等) 。
(5) 复位 (具有编程功能的防盗报警控制器应用恢复出厂设定值或手段) 。
3 防盗报警器探测器种类
报警探测器是探测入侵者移动或其它动作的电子或机械部件所组成的装置, 一般由传感器和前置信号处理两部分组成。
3.1 按传感器的种类分类
按传感器的种类 (即物理量) 分类, 可分为磁控开关式探测器、振动式探测器、声音式探测器、超声波式探测器、电场式探测器、微波式探测器、红外式探测器、激光式探测器、视频运动探测器等[3]。
3.2 按探测器工作方式分类
按工作方式可分为主动式和被动式探测器。主动式探测器在工作时, 探测器要向控测现场发出某种形式的能量, 经过反射或直接在传感器上形成一个稳定信号, 当入侵时稳定信号被破坏, 信号经处理后产生报警信号。被动式探测器在工作时, 不需要向探测现场发出信号, 依靠入侵者自身存在的能量进行检测。
3.3 按探测信号传输信道分类
按探测信号传输信道分类可分为有线探测器 (见图3所示) 和无线探测器 (见图4所示) 。有线探测器是探测电信号由传输信来传输的探测器;无线探测器是探测信号由空间电磁波来传输的探测器 (必须在探测器和报警控制器之间增加无线信道发射机和接收机) 。
4 几种常用防盗报警器探测器工作原理
4.1 磁控开关
磁控开关也称门磁开关, 分为有线和无线两种。磁控开关由带金属触点的两个簧片封装在充有惰性气体的玻璃管 (干簧管) 和一块磁铁组成, 见图5所示。一般应用在门、窗上。只要与磁条距离小于20mm之后就有报警信号输出[4]。
磁控开关结构简单, 价格低廉、耐腐蚀性好、触点寿命长、体积小、动作快、吸合功率小, 磁电开关种类见图6所示。
4.2 声控报警探测器
声控报警利用传声器作传感器, 用来探测入侵者在防范区域内走动或作案发出的声音, 并将此声响转换为报警点经传输线送入报警控制器[4], 见图7所示。声控探测器结构简单, 适用在环境噪音较小的场合使用。
4.3 红外入侵探测器
红外入侵探测器是辐射能转换装置, 利用红外线的辐射和接收技术达到报警目的。根据红外入侵探测器的工作原理, 目前有两种类型即主动式和被动式。
4.3.1 主动红外入侵探测器
主动红外发射机与主动红外接收机组成了主动红外入侵探测器, 发射机与接收机之间的红外脉冲光束当被完全遮断或按设定的百分比遮断时, 就产生了报警信号, 主动式红外入侵探测器原理, 见图8所示。
红外发光二极管作为主动红外发射机光源, 用晶体管或集成电路直接驱动经过脉冲调制电路, 就产生脉冲调制波。在红外发光管两端发射出去降低了电源的功耗同时增强了探测器的抗干扰能力。为了降低误报防止入侵者刻意有备而来的反防入侵手段。它运用了数字变频的技术在发射机与接收机的红外脉冲频率经过数字调制后是可变的。接收机只认定所选好的频率而对于其它频率则不予以处理, 这样有效防止入侵者有目的发射某种频率的红外光入侵防区从而失去防范能力。
4.3.2 被动红外入侵探测器
被动红外入侵探测器是当人体在探测范围内移动引起接收到的红外辐射电平变化而能产生报警状态的探测装置。
红外探测器件是被动式红外器的核心部件, 它通过光学系统的配合可以探测到位某一个立体防范空间内的热辐射的变化。当防范区域内没有移动的人体等目标时, 所有背景物体例如墙、家具等在室温下红外辐射的能量比较小而且基本上是稳定的, 所以不能触发报警。但是人体在探测区域内走动时就会造成红外热辐射能量的变化。活动人体与背景物体之间的红外热辐射能量的变化转换为相应的电信号, 红外传感器将接收后经适当的处理后, 就会送往报警控制器发出报警信号。红外传感器的探测波长范围是8~14μm[5], 人体的红外辐射波长正好在此探测波长范围之内, 因此能较好地探测到活动的人体。红外传感器前的光学系统可以将来自多个方向的红外辐射能量经反射镜反射或特殊的透镜透射后全都集中在红外传感器上。这样可以起到提高红外传感器的热电转换效力, 还起到了加长探测距离、扩大警戒视场的作用[5]。
5 报警探测器未来发展方向
防盗报警系统主要是由主机和探测器等组成, 主机在技术上已经相对比较成熟, 今后会向集成更多路数, 结合网络化、有线无线整合等方向延伸, 在技术上并没有太大的变化, 而探测器技术五花八门, 技术的研究与发展的空间比较大, 因而防盗报警系统的创新都集中体现在探测器的技术变革之上。又因为探测器在报警系统中又发挥着前端探测的作用, 因此探测器的性能稳定与否将直接关系到整个防盗报警系统能否正常的运行[6]。
考虑到目前防盗报警系统误报、漏报、受干扰等问题, 未来报警探测器发展可向多光束技术、防遮挡、喷涂和宠物检测技术、微波墙技术、太阳能全无线对射探测技术等方面发展。以防止宠物和小动物骚扰、抗因环境条件变化而产生的各种误报现象的发生, 提高探测器的灵敏度、可靠性和抗干扰性能。而且要求报警探测器具有防拆动和防破坏功能。当报警探测器受到破坏和人为将其传输线短路或断路, 以及非法试图打开其防护罩时均应能产生报警信号输出。
例如采用数字化、智能化改造的新型红外对射产品-红外线幕栏 (适应于安装在建筑物窗、阳台探测应用的产品形态) 和红外线幕墙 (适用于安装在地面、外墙顶部探测应用的产品形态) , 近年来获得在不同行业高等级周界防范项目的应用, 表明其获得市场认可的程度。目前智能型远距离红外线幕墙产品和小周界预警模式, 已成功应用于大型公共社会活动, 如2008年北京奥运会。具有智能调节功能的主动红外入侵探测器成功应用于司法领域如监狱、看守所、劳教场等。在文博行业 (秦始皇兵马俑博物馆) 、电力行业 (南方电网) 以及智能建筑 (广州南湖高尔夫花园小区) 等都有获得成功应用[7]。
6 结论
在过去的20年里防盗报警行业发展相对较慢, 主机和探测器方面的全面数字化技术仍未展开。随着科学技术日新月异和高速发展, 报警系统也慢慢地向数字化、计算机网络化方向发展。多种联合报警技术手段的报警防范系统, 多种高性能、低误报率探测器的研发以及全数字化探测器, 全数字化网络平台, 多角度控制手段的技术与门禁系统、对讲系统、系统的大融合, 且最终是与电脑整合为一体的综合安防系统。即将所有的安防子系统都集成到电脑管理平台下的综合报警。
摘要:本文通过对现有建筑的防盗报警系统及其探测器的研究, 阐述了防盗报警系统的工作原理以及未来发展方向。
关键词:建筑,防盗,报警系统
参考文献
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防盗设计 篇5
一、系统设计原则
我们在学校的监控、防盗报警方案的设计时,严格掌握三个原则: 安全,质量,经济。本着器材先进、可靠的原则,选择器材和设备,力求做到技术先进,安全可靠,防范严密,做到万无一失。各配套设备的性能和技术要求应协调一致,所用的器材应符合国家标准和行业规范。系统设计应满足安全防范和安全管理功能的宏观动态监控、微观取证基本要求,并符全现场条件下运行可靠,同时又兼顾操作简便,维护方便。考虑节约资金的同时,并考虑建设和技术的发展,要有一定的灵活性和扩展给力,在相当长的时间内保持设备、系统具有一定的先进性。学校的教学单位,如教室、教研室、实验室等均集中在综合教学楼,而办公室大部分集中在图书馆办公楼,因此,安全防范的重点是综合教学楼各图书馆办公楼。
二、系统设计
本监控,防盗报警系统包括电视监控系统(CCTV)和防盗报警系统,共有16个电视监控点和12个防区18个防盗报警点。系统主要由前端摄像制备和报警设备、监控终端、安防中心和视频输线路组成。前端把现场发生的情况通传输线路传送到监控终端,通过报警系统和监视察并录取现场情况,平时可对进入综合教学楼和图书馆办公室。夜间和节日在无人出入综合教学楼和图书馆办公楼的时候,报警设备和摄像设备进入警戒状态,一旦有人侵入重点场所和重点部位,报警信号传至安防中心,报警控制主机发出报警声,同时在报警监视器上显示报警的房间号,值守人员可以能过手动切换至该楼层的摄像机,观察楼道情况。
由前端来的信号,有些部分比较重要,如综合教学楼门厅、前大门、后大门等,需要进行长时间的监视录像,而有些属于一般的监视。对于重点的监视,将把信号一方面送到16画面机,另一方面关到矩阵切换器进行时序切换(矩阵切换主机考虑到二期工程扩展,我们选用矩阵32路输入),再通过控制室内的监视器来进行有序观看。前端来的报警信号,通过报警收集器收集,控制将联动图像,使时序状态立即成为固定观察,确定是否发生意外情况。配置海康威视DS-8000HS-ST硬盘录像机,对重点部位(共16个点)进行存档记录。分控中心设在院办公室或院长办公室,院领导可以通过分控中心任意调用图像并控制云台变焦动作。作为管理和了解院内外情况的辅助手段。使院领导不出办公室就可以了解院内各重点部位的情况。
三、系统实施
1、视频监控系统
(1)电梯
综合教学楼共有3部电梯,它是人员出入最频繁的地方,有时也往往是最不容易被人注意的地方。作案人员一是可以通过电梯进入教室或教研室进行犯罪;二是对电梯内的设备进行破坏,故在每个电梯内各安装了一台带伪装的电梯专用型摄像机。该型摄像机系一体化机,3.8mm镜头,造型美观。这样既不引起正常进出人员的注意,又可对非法人员进行监视,保证了电梯的安全和教室等场所设备的安全。
(2)综合教学楼一层
一层是来往人员最多且最复杂的地方,作案人员也随时有混入的可能,因此一层的安全尤为重要,而且考虑到一层的监控设备要求也相对要高些,做到美观实用。在一层的门厅安装一套全方位黑白高分辨率台湾科瑞奇HKC-530型摄像机,22倍变焦,微型云台,360度全方位旋转,体积小,带伪装,不易被人察觉;电梯厅和楼梯口处也安装一套台湾科瑞奇HKC-930IR摄像机,在左右两个消防楼梯口各安装一台自动彩转黑固定HKC-930IR摄像机,6mm镜头和摄像机一体化,体积小巧,适合白天和黑夜有光源情况下使用。这样就将所有通往楼道上的出入口全部置于监控之下,并随时监测着从大门进入楼内、上下电梯、进出楼梯的各种人员情况,一旦发现问题,可以通过记录下来的录相带找可疑人员。
(3)综合教学楼二至七层
从综合教学楼的平面图中可以看到,六二至七层共有两个楼梯和一个电梯口,作案人员除了从电梯直接进入各层外,楼梯也是一个进入教室、教研室等处的主要途径,为了预防可能发生的事情,在五层、六层、七层左右两个消防楼梯口各安装一台彩色、固定式HKC-390S枪型摄像机;在电梯厅和楼梯各安装一台全方位、变焦、HKC-530摄像机,当发现可疑情况时,通过旋转云台跟踪可疑目标,并对图像进行放大观察。同时为了确保楼道内的安全,在楼层的东西两端各安装一台彩色、固定式HKC-390S摄像机,一旦发现有人擅自闯入教室、实验室等处,便可被及时发现。
(4)图书馆办公楼一层
由于办公楼和图书馆合用一楼,而且像财务室、院长办公室和院档案室等重要部门均设在本楼,所以本层的监控设备也需要做到全方位观察,美观实用。在图书馆出入大厅安装两台全方位、自动彩转黑一体化、HKC-390S摄像机,用于观察出入图书馆及办公区的人员在财务室的走廊安装一台全方位、自动彩转黑一体化、HKC-390S摄像机。
(5)图书馆办公楼二层
在办公区楼道东西两端各安装一台固定、自动彩转黑一体化、HKC-390S摄像机,用于观察进入各楼层及楼道内的人员情况。(6)校园周界
在距南大门10m、东大门6m处的弱电井边上,各安装了一根3m高的摄像机专用铁杆,铁杆上装有一台HKC-2100S型枪式彩色摄像机,视频线缆和控制线缆通过弱电综合管道引至安防中心。摄像机属全天候录像和移动侦测录像功能。用于观察出入校园内部的情况,以便及时发现情况,提前做好应急准备。
2、防盗报警系统
综合教学楼、资料室、财务室和教室外的防盗报警系统
这些部位的防范相当重要,我们在综合教学楼的大门处,及楼梯入口处,资料室室内安装了艾礼富吸顶式被动红外探测器报警器,在财务室外的走道处,入口处及室内各安装一只艾礼富吸顶式被动红外探测器主要控制门窗,以防人擅自闯入,若有人进入,报警器将发出信号通知安防中心,以便迅速处理。此双鉴报警器是微波红外型,控测范围大,且不受温度影响。由于采用两种探测技术,必须同时感应到入侵者的体温及移动才发送报警信号,因此误报率低,稳定性高;另外,它对于各种环境干扰和其他因素引起的假报警有相互抑制作用,抗干扰能力强。报警器采用广角干墙壁安装,安装高并为2.4~2.5m,这样,既有利于提高报警灵敏度,同时报警器不易受空隙气流、射频等的干扰,降低误报率。一旦有人在无人时段侵入上述区域,立即将报警信号传送到安防中心。
3、安防中心
安防中心是整个安全防范系统的神经中枢,它不允许非值班人员随意进入,面且一旦有重大案件发生时,首先遭袭击的便是安防中心的工作人员。因此在安防中心的门口安装了一套台湾HKC-H900可视对讲系统。如有人欲进入安防中心,必先按门铃通知值班人员,值班人员在室内观察,经确认后,只要一按开关,门即自动打开。这样既保证了值班人员的生命安全,也避免了外界不必要的干扰。安防监控中心设在综合教学楼一层,面积为37.4平方米,地面敷设抗静电架空活动地板,架空高度30cm。
为保证设备和系统可靠地工作,电源由专用的配电箱双路供电,总容量为5KW。摄像机和报警器由安防中心引专线集供电,并由中心操作通断。室内有通风设施和柜机空调。整个系统采用综合接地,接地电阻小于1Ω;进安防中心的封闭金属桥架与综合接地可靠联结。
四、系统检测结果分析
系统施工完成并运行一阶段后,我们邀请了浙江电子产品质量检测中心对整个系统进行了全面的测试性能指标检验。
1、监视器图像质量的主观评价
报警声级
声级计距报警主机1m,报警声级为107DB(A)注: 以1号和6号两号两台摄像机为例。
平均照度
电梯内(5号摄像机)灯光照明,平均照度为45.6Lx。综合教学楼一层门厅(4号摄像机)平均照度为312Lx。室外为自然光。综合教学楼(12号摄像机)均为灯光明,平均照度为75.4Lx。
注: 以上的平均照度能满足摄像机的正常工作。
2、电源功耗及电源电压适用范围
电源功耗
电源电压AC 242V系统满负载工作时,电流为3.9A。电源电压AC 242V系统满负载工作时,电流为4.8A,系统工作正常。电源电压AC 187V系统满负载工作时,电流为3.2A,系统工作正常。
3、抗干扰能力
电快速瞬变脉冲干扰试验系统处于工作状态,将脉冲幅度为0.5KV、重复频率为5KHz的快速瞬变脉冲群,分别加到电源线的火线、中线和地线进行干扰,系统工作正常。
静电入电敏感度试验
系统处于工作状态,将静电入志仪接地线接到系统电源的安全接地线上,放电探头充电到一15000V,在控制台键盘、开关上任选几点进行静电放电。系统工作正常。
4、安全性 绝缘电阻测试
常温下,系统电源插头与外壳裸露金属件间用500v摇表测试,绝缘电阻大于200M。
泄漏电流试验
系统静泄漏电流为0.4mA。
抗电强度试验
在系统电源插头与外壳裸露金属件间施加50Hz、1500V电压,保持1min,没有出现击穿和飞弧现象。试验后,系统可能正常。通过检测试验认为,此安全防范系统的设计和施工,符合国家和行业规范。
五、结束语
防盗设计 篇6
【关键词】逃生防盗窗 设计 火灾中应用
【中图分类号】 F765【文献标识码】B【文章编号】1672-5158(2013)07-0312-02
时下,全国各地城乡新建、改建、扩建以及老旧楼房的采光通风使用的门窗外,业主为了自身及财产安全,大都在门窗上安装有防盗窗(网),如遇突发事故,不能从门口逃生时,加装的防盗窗(网)无形中成为阻碍自己逃生的牢笼,同时也不利于救援人员在外界通过窗口进行救援,极大延误了救援时间。从各地居民住宅发生火灾事故逃生死亡案例来看,防盗窗仅能防盗不能同时逃生,要彻底取缔铁笼子似的防盗窗又不可能,只有在原有防盗窗的基础上设计改进防盗窗这一铁笼子,让铁笼子式的防盗窗既能防盗也能在突发事故发生时迅速逃生,为此郧县消防大队经过长期对这一课题的研究,查阅相关资料,对自关锁闭的铁笼子进行关注和探讨,邀请相关专业技术人员加入攻关小组,经过半年多的反复设计、修改,绘制出多个设计图纸和方案,反复论证后,一种新型逃生防盗窗总成设计产生。这一款“新型逃生防盗窗总成”为时下最先进最实用而且价廉物美,适合向人员密集场所、高层建筑、普通家庭全面推广使用,可以解决所有安装防盗窗的场所在面对突发事故中逃生应急使用。现就逃生防盗窗的设计与应用浅谈郧县的具体作法。
一、逃生防盗窗的设计背景
随着社会的不断发展,科技的不断进步,人们的生活质量有了很大提高,但生活中地震、火灾、水灾等灾害对人们的威胁依然存在。其中火灾是现代社会中常遇到的灾害种类,很多人在火灾中因缺乏自救常识,应对火灾的准备不足而导致丧失性命。例如火场中有的人因燃烧不全而释放的有毒气体、烟雾导致人员缺少氧气无法呼吸导致伤亡,有的人忍受不了烟火的熏烤从楼上跳下而导致伤亡。在我们生活中大量人员密集等场所、居民楼,为了防盗安装由防盗窗、防盗网,这些防盗窗、防盗网大都是固定在窗口,不能活动也很难打开,仅有防盗作用,在火灾等灾难中往往会封堵住人们最后的逃生之路,成为危机人们生命安全的“铁笼子”。
二、新型房屋逃生防盗窗设计思路和原理
新型房屋逃生防盗窗总成设计的思路是:在保证日常防盗功能的前提下,为火灾中的被困者保留一条逃生通道。新型逃生防盗窗总成由锌钢窗架(分内窗和外窗)、锌钢滑槽、销子、锁止机关、报警器等零部件组合而成。闭锁时起防盗作用,当遇到火灾等危急情况下打开锁止开关内窗在自身重力作用下滑,成成为逃生的通道,同时报警器发出声响警报。该装置设计可承载八百斤的重量。
(一)新型房屋逃生防盗窗采用下滑式开窗设计,操作简单便捷,下滑后内窗衬与外墙形成的安全空间能有效保障老人、妇女、儿童、伤残等弱势群体逃生时安全。
(二)本窗作为总成构件,构件简单,可以标准化生产。即可单独成窗也可整体制作,尺寸可根据实际情况改变,可在现有老式防盗窗上使用,不破坏原有防盗窗的结构,直接加装即可,也可以在新制作防盗窗时安装。
(三)本产品采用锰锌钢焊接窗架承重大。
(四)本产品警报功能可以迅速有效的提示住宅小区居民发生异常状况。
(五)本产品如利用先进的物联网技术可接入现有的智能报警系统。
三、新型房屋逃生防盗窗总成的主要功能
(一)防盗功能。作为日常安置在家中的窗外,处于常闭状态下该窗可作为防盗窗使用,保证用户的安全。
(二)逃生功能。该新型防房屋盗窗有别于其它防盗窗网。
1、中转功能。向下滑动后,通过窗口横衬作为梯子连接下一楼层的中转站,通过自身能力或利用逃生箱中的安全绳等逃生工具下到另下一楼层迅速逃离灾害事故现场;
2、避难功能。老人、妇女、儿童、伤残等弱势群体,可利用新型房屋逃生防盗窗口,攀着、依附在下滑的滑动梯上躲避烟火的侵袭,利用逃生箱中的手电等发出信号指示等待救援为救援赢得时间,从而达到最终逃生目的。
3、报警功能。当防盗窗被打开锁止机关的同时会自动报警,提醒周边住户及相关人员有异常情况发生和迅速救援及逃生。
4、应急逃生箱功能。新型房屋逃生防盗窗设计有一个逃生箱,用于放置安全绳、灭火器、手电筒、简易防毒面具等逃生工具。
5、防火避烟功能。新型逃生防盗窗可加装防火布帘紧急情况下可阻挡烟火的侵袭,防止烧伤和烟雾中毒。
6、防毒功能。人员密集场所逃生防盗窗储备多个简易防毒面具,供后续逃生人员使用,避免烟气和毒气。
四、新型逃生防盗窗使用方法
1、单独使用。新型房屋逃生防盗窗适合各类人员密集场所或家庭安装,可以单独使用。
2、配套使用。新型房屋逃生防盗窗能安装在多层建筑或高层建筑,特别是适用于在消防登高车辆、装备匮乏的地区;有登高车但受环境限制不能满足登高车展开作业的建筑;有登高车梯无法达到到的高度;在这些建筑的走廊或阳台、窗口等处统一安装,自上而下串联配套使用,所有新型逃生防盗窗总成在开启状态则可在建筑的外墙形成云梯,可充分的有效的发挥应急救援逃生功能。
3、旧窗改造。时下全国各地城乡住房安装有大量各式铁笼子式的防盗窗,这给改造老旧封闭式铁笼子防盗窗提供了大量空间和市场,根据用户需要,逃生防盗窗总成可以根据尺寸要求加工生产,用户家庭只需切割自家防盗窗一处尺寸就可以镶进焊接逃生防盗窗总成,使用老旧防盗窗家庭得以升级改造。以利于遭遇突发火灾事故时迅速逃生、中转和消防部门的后期救援。
五、新型逃生防盗窗的应用前景
新型逃生防盗窗在整体布局与一般防盗窗无区别,满足功能性的同时,大方利落,简约美观。新型逃生防盗窗产品结构简单,成本主要考虑牢固性和承重安全方面而采用的实心锌钢,较一般的防盗窗材料多15%,在安装方面和一般防盗窗没有区别,整体成本不会明显增加。对于传统的防盗窗不需要全部拆除,略加改造增加本产品即可实现逃生报警防盗功能,新安装的可直接嵌入统一安装。本产品具有广阔的应用前景,可大量用于高层商业写字楼,高层商业住宅居民楼等地方。适用于人员密集场所、高层建筑、家庭、政府、保密机关、金银店等防盗需求高的单位。
参考文献
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远程防盗汽车PKE系统设计 篇7
文中提出的远程防盗汽车PKE系统设计方案融合了网络技术、高低频双向通信等相关技术。携带钥匙的车主只需靠近车门,车门将自动打开。另外,在传统的PKE功能基础上,应用了全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications,GSM)模块,弥补了现有汽车PKE系统不能实现远程防盗功能的缺陷。在国外,PKE系统已成为高档车型的主流配置,同时应用于中、低档车型上。目前该系统仍被国外的企业垄断,然而国内在此方面的研究才刚起步。随着国内汽车市场的迅速扩大,研究设计具有网络防盗功能的汽车PKE系统具有较大的实用价值。
1 PKE系统框架
整个系统由钥匙模块和车载模块两部分组成。车载模块MCU(Micro Control Unit)每间隔一定时间通过编程自动发射125 kHz低频信号,当钥匙模块的低频唤醒芯片探测到该有效低频信号时,就唤醒钥匙模块MCU去控制高频发射模块将加密信号以315 MHz高频发送出去;车载模块接收到该315 MHz高频信息后,将其传输给车载MCU,由其负责对数据进行接收、解码、判别和相应处理,完成相应动作。当车主离开车后,只要车身的振动传感器检测到振动,就发出报警,同时车载MCU控制GSM模块发送短信到车主手机。系统的结构框图如图1所示。
2 钥匙模块硬件设计
钥匙模块MCU选用STC12C5201AD低功耗单片机,配合低频唤醒接收电路和高频发射电路构成钥匙模块。该单片机一般处于超低功耗接收模式,采用中断方式工作。只有当检测到有效的低频信号输入或有键按下时,钥匙模块MCU才被唤醒,以降低系统功耗。
2.1 低频唤醒模块
低频接收芯片采用ATA5283芯片,其具有唤醒功能的125 kHz超低功耗接收器。其输入端将从天线接收到的信号包放大及处理后转换为数据输出给单片机。当接收到125 kHz信号时,ATA5283便激活其N_WAKEUP(唤醒输出脚)和N_DATA(数据输出脚)。空闲时ATA5283和单片机处于待机状态,当谐振电路收到125 kHz有效信号时,N_WAKEUP唤醒单片机开始工作,然后单片机给ATA5283的RESET脚一个高电平使其复位再进入待机模式[1]。ATA5283与单片机连接如图2所示。
2.2 高频发射模块
高频发射模块由315 MHz的声表面波振荡电路和调制电路组成,振荡电路的振荡或停振受单片机输出的PWM信号的控制。由于STC单片机无信号加密功能,所以在钥匙模块加装Keeloq编码加密芯片以实现信号加密。
3 车载模块硬件设计
车载模块MCU采用STC12C5204AD单片机,其具有4 kB的Flash用户应用程序空间,可以用来解码加密信号。该单片机与高频接收模块、低频发射电路、振动报警模块以及GSM通信模块构成了系统的车载模块。
3.1 低频发射电路
低频发射模块采用专用芯片TC4422,其输出阻抗仅为1.6 Ω,驱动电流可达9 A[2]。单片机将信号送给TC4422的IN引脚,再由其驱动天线线圈发送出125 kHz的低频信号。
3.2 高频接收电路
高频接收采用无线接收芯片RX3400,其具有较好的抗干扰特性,适合单片机数据传输。车载模块在接收到钥匙模块发射的高频幅移键控(Amplitude Shift Keying,ASK)信号后,传送至RX3400模块进行处理,得到数据信号,再经解码后将其送入车载模块MCU,触发中断产生,使微处理器执行相应的处理程序。考虑到成本等因素,系统采用软件方法解码。
3.3 振动报警电路
振动检测用于在检测到车身遭受碰撞时,系统及时做出报警处理。该功能模块采用市面上常见的汽车振动传感器,传感器的输出线与车载模块MCU的IO口相连,同时上拉一个10~20 kΩ的电阻,使平时保持高电平,当振动产生的时候就被拉到低电平,从而单片机控制报警电路报警。
3.4 GSM通信模块
GSM模块采用西门子公司的TC35i模块,可传输语音和数据信号,通过接口连线器和天线连接器分别连接SIM(Subscriber Identity Module)卡读卡器和天线,其数据接口通过AT指令可双向传输指令和数据,支持text和pdu格式,可通过AT指令或关断信号实现重启和恢复故障。电路连接简单,采用异步串行通信[3,4]。报警短信息通过TC35i模块发送到车主手机,收到报警后,车主可以向TC35i模块发送短消息,TC35i提取短消息并译码后进行相应的操作启动执行模块。GSM模块与单片机的连接如图3所示。
4 系统软件设计
系统的软件设计部分主要包括滚动码技术、系统的通信协议及车载模块流程设计。
4.1 滚动码技术
滚动码(Keeloq)技术是一种非线性加密算法,其核心组成要素是:制造商代码、序号、编码密码。其中,制造商代码是由制造商决定的原始密码,用来辨别不同制造商;序号用来区别不同的钥匙,每个钥匙都有自己的序号;编码密码用来产生滚动码,储存于加密芯片片内EEPROM中。由于Keeloq算法的复杂性和16位同步码每次传输时都要更新,故每次传输代码都和上次的代码不同。只有在传输216次后才可能重复,因此在短时间内较难被破译,保证了安全性。
车载模块接收到该高频加密信号后,先解调,再采用软件方法解码。解码步骤为:
(1)车载模块接收到66 bit加密资料后,首先检查固定码中的序号与存储在EEPROM中的序号是否一致。
(2)运行解密算法,得到识别码、同步计数值、功能键、溢位。
(3)单片机将解码后的识别码与固定码中序号的低10位进行比较,其是否相等。
(4)比较解码后的功能键数值与固定码中的功能键数值.
(5)判断解码后的同步计数值与EEPROM中的旧的同步计数值是否合理增加。
如果以上步骤有一个出现错误,车载MCU则不执行下一步动作,解码过程如图4所示。
4.2 通信协议
车载模块的低频发送器与ATA5283芯片之间采用低频通信。在检测到有效低频信号之前,ATA5283处于待机模式。为防止嘈杂环境中电路误操作,报头检测电路会检查输入信号。有效的输入信号在192个无间断载波周期后被计数器检测到。在发现有效载波信号后,电路开启自动增益控制,完整的报头应该有至少704个载波周期。此后报头结束,开始数据传输过程。
车载模块与钥匙模块之间的高频通信采用脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)编码方式进行半双工通信。1个逻辑数据由3个位元组成,位元周期Te的取值通常介于100~400 μs之间。在接收PWM之前,车载模块MCU通过前导资料的指引做接收数据的准备。同步导引之后,微控制器检测到第一个上升沿时,等待1/2Te时间后立即取样并检测是否为高电平1,如果为0则接收资料失败,然后延时一个Te时间后立即取样作为资料位元,再延时一个Te时间取样并判断,如果为高电平1则接收资料失败,最后等待下一个上升沿的到来,若等待时间超过一个Te则接收资料失败。依此循环,直到全部资料接收完毕[5,6,7]。
高频码元信息由3个部分组成:每次发码的码字以引导码和头标开始,然后是66位数据,即滚动码和固定码,最后是每次发送的保护时间。滚动码为32 bit的加密数据;固定码为34 bit。高频数据发送格式如图5所示。
4.3 车载模块流程
车载模块的功能是与钥匙模块的高、低频双向通信,控制GSM模块收发短消息,控制报警、读取SIM卡内短消息等。单片机要完成正确接收串口发送来的数据,且能够自动分析TC35i发送来的数据格式,判断发送来的命令是否需要处理。另外,如果系统检测到车身传感器的振动信息,则系统不断发送短消息到车主手机,直到车主手机回复“停止”命令为止。
5 结束语
系统具有以下特点:一主控芯片采用中断方式工作,降低了系统功耗;二结合滚动码加密技术实现了信号加密,防止信号被截获破解,提高了安全性;三增加GSM通信模块,通过短消息控制防盗系统各项功能,解决汽车防盗装置远程遥控问题,有效提高了汽车防盗性能。
参考文献
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旅行箱智能防盗装置设计 篇8
随着当今社会不断进步, 人民的生活水平逐渐提高, 现代生活节奏也随之加快。在快节奏的都市生活中, 人们开始更多地追求物质与精神上的享受, 以减少工作、生活中的压力。因此, 在经济允许的条件下, 外出旅游、工作、学习的机会也越来越多。与此同时, 所携带的箱包及随身物品的防盗安全问题便显得十分重要。此项目研究的对象便是各类大中型旅行箱包, 以STC12和15系列单片机为控制核心, 旨在提高旅行箱包的安全性能。
1 系统硬件结构组成及总体原理
本装置分为安装在箱包上的主机和使用者手持的从机两部分。主机由无线发射装置、STC12C5A60S2单片机及其外围电路、重力感应模块、报警装置四部分构成;从机由无线接收装置、STC15F104E单片机、报警装置三部分构成。硬件结构框图如图一所示。
总体原理为:此装置主机中的重力感应模块将箱包当前姿态信息 (横滚角、俯仰角) 传输给STC12C5A60S2单片机, 当不法分子企图偷拿行李架上的箱包时, 势必会造成箱包位置状态发生改变, 当箱包的位置状态超出了设定好的安全值时, 单片机便触发报警装置工作, 以提醒使用者。同时, 主机中的无线发射装置始终向空中发射高频信号, 在安全范围内, 使用者手持的从机中的无线接收装置, 能够接收到这一信号, 而一旦超出了安全距离, 手持的从机无法接收到来自主机的高频信号时, 便通过STC15F104E单片机触发报警装置工作。
1.1 无线发射、接收装置
采用PT2262/2272编、解码芯片及315M超再生高频无线发射、接收模块所构成的电路作为本项目中的无线发射、接收装置, 实现旅行箱包的防丢功能。PT2262/2272是一种CMOS工艺制造的低功耗、低价位、通用编解码电路, 最多可有12位 (A0~A11) 三态地址端管脚 (悬空、接高电平、接低电平) , 任意组合可提供312个地址码, 能够确保该设备工作时互不干扰。
1.2 重力感应模块
本项目中的重力感应模块采用的是ADXL335三轴重力加速度模块。集成后的模块采用3~5V的电源供电, 提供5个引脚, 分别为:VCC、X_OUT、Y_OUT、Z_OUT、GND, 其中X、Y、Z三轴以模拟量的形式输出。利用此模块测量出的横滚角、俯仰角, 能够实时监测行李架上的旅行箱包是否保持原有姿态, 进而实现旅行箱包的防盗功能。
1.3 中央控制模块
中央控制模块为此装置硬件电路的核心, 主机和从机上各采用一款STC公司的单片机:STC12C5A60S2和STC15F104E。
STC12C5A60S2为一款自带8路 (P1.0~P1.7) 高速10位A/D转换的单片机, 指令代码完全兼容传统8051, 但速度快8~12倍。由于重力感应模块的X、Y、Z三轴均以模拟量的形式输出, 因此, 主机采用自带A/D功能的STC12C5A60S2单片机作为控制核心, 省去外接A/D转换芯片的麻烦。
STC15F104E为一款仅有8个引脚的单片机, 无需晶振等外围电路, 只需外加电源便可直接使用。从机的控制核心采用此款单片机, 大大提高了使用效率并减小了体积, 方便使用者随身携带。
1.4 报警装置
主机采用5V有源蜂鸣器和5mm高亮发光二极管作为其报警装置;从机的报警装置则在主机的基础上增加了一个微型震动电机。由于微型震动电机的工作电流比较小, 可直接由单片机的I/O口驱动, 无需外加驱动电路。
2 软件设计
本系统的软件设计主要包括重力感应模块使用程序和无线接收装置处理程序。程序设计流程图如图二所示。
2.1 重力感应模块使用程序
由于重力感应模块的输出为模拟量, 因此利用STC12C5A60S2单片机自带的A/D功能, 将该模拟信号转换为数字信号。
STC12C5A60S2单片机A/D转换核心代码如下:
/*与ADC相关的特殊功能寄存器的声明*/
sfr AUXR1=0XA2;
sfr ADC_CONTR=0x BC;//ADC控制寄存器
sfr ADC_RES=0x BD;//ADC高8位转换结果寄存器
sfr ADC_RESL=0x BE;
sfr ADC_LOW2=0x BE;//ADC低2位转换结果寄存器
sfr P1ASF=0x9D;//P1第二功能控制寄存器
/*ADC控制位的定义*/
#define ADC_POWER 0x80//ADC电源控制位
#define ADC_FLAG 0x10//ADC转换结束标志位
#define ADC_START 0x08//ADC转换启动控制位
/*AD转换速率选择*/
ADC函数的调用如下:
void Init ADC () ;//ADC初始化
int GetADCResult (BYTE ch) ;//获取ADC转换结果
A/D转换结束后的数据处理如下:
x=Get ADCResult (0) ;//ADXL335X轴输出
y=Get ADCResult (1) ;//ADXL335Y轴输出
z=Get ADCResult (2) ;//ADXL335Z轴输出
//数据处理
x-=0x152;
y-=0x152;
x-=0x152;
Q=x;
T=y;
K=z;
Q=-Q;
Pitch= (float) ( ( (atan2 (K, T) *180) /3.14159265) +180) ;//俯仰角
Roll= (float) ( ( (atan2 (K, Q) *180) /3.14159265) +180) ;//横滚角
根据Pitch (俯仰角) 和Roll (横滚角) 即可反映出旅行箱当前姿态, 当这两个角度超出设定的安全范围, 便由STC12C5A60S2单片机触发报警装置工作, 以提醒使用者注意箱包安全。
2.2 从机软件设计
由于此防盗装置在使用过程中, 势必会受到周围环境、障碍物等的干扰, 从而影响从机中无线接收装置对来自主机信号的接收。为解决该问题, 采取如下方案:将PT2272的17脚VT接至单片机STC15F104E, 当从机正常接收到信号时, VT为高电平;否则, VT为低电平。当VT为低电平时, 单片机进入定时器中断, 判断在3~4s内VT是否会变为高电平, 即是否还能接收到来自发射装置的信号。若能接收到, 则认为箱包状态正常, 并未超出安全距离;否则, 触发报警装置。此法可使从机部分稳定性提高。
核心代码如下:
3 结束语
旅行箱智能防盗装置电路简单、稳定性高、功能强大且携带方便, 内部所包含的重力感应防盗装置及无线收发防丢装置能够消除乘客们旅途过程中对箱包安全的担忧, 进而提高旅行质量。同时, 此装置的能耗较低, 能够长期使用。该装置既可单独销售, 也可与箱包生产商合作, 将此装置内嵌入箱包中, 与箱包一同销售。并且, 适当将此装置的形状、颜色做些变化, 还可以起到装饰箱包的作用。因此, 此旅行箱智能防盗装置具有较为广阔的市场前景和使用价值。
参考文献
[1]郭天祥.51单片机C语言教程[M].北京:电子工业出版社, 2012.
[2]康华光, 邹寿彬, 秦臻.电子技术基础·数字部分 (第五版) [M].北京:高等教育出版社, 2006.
家庭语音防盗报警系统的设计 篇9
1 总体设计
系统主要由主控模块, 传感器模块, 语音模块, 按键模块和通信模块组成。系统结构框图如图1所示。
2 系统硬件电路的设计
2.1 主控模块设计
主控模块实现与各功能模块之间的数据传输, 完成数据的处理、并负责整个系统的功能协调等。由于STC89C52RC单片机具有在系统可编程 (ISP) 特性, 方便调试和下载程序, 系统采用STC89C52RC单片机。
2.2 传感器模块的设计
本模块的主要任务是采集警戒区以外的信号, 将信号处理后送入单片机。主要用到热释电红外传感器RE200B和红外传感信号专用处理芯片BIS0001。当热释电红外传感器接收到人体发出的红外线后经过转化送入到处理芯片中, 处理后的信号经BIS0001的管脚U0输出, 由单片机读取。
2.3 语音模块设计
语音录放模块采用ISD4004, 该芯片是美国ISD公司生产的一种语音芯片, 录放时间为8分钟至16分钟, 使用简便、音质好、性能可靠。芯片的SS、MOSI、SCLK管脚分别与单片机的P0.0、P0.1和P0.2脚相连, ISD4004与单片机的接口及外围电路如图2所示。MIK为麦克风, 在系统中用于完成报警内容的录音。
2.4 功率放大电路
ISD4004芯片的13管脚 (AUDOUT管脚) 本可以直接接上扬声器, 由于驱动功率比较小, 在ISD4004芯片接口和扬声器之间接上低频功率放大芯片LM386作为扬声器的驱动电路。功率放大电路如图3所示。
2.5 按键模块
为了防止误报, 此系统设置了按键模块, 由于不法分子一般在门外待的时间相对较长, 因此使用者可以根据自己家庭所处环境及人流情况, 通过键盘设置最佳的报警响应时间, 以便对他们进行区分。
2.6 通信模块的设计
当有警情发生时, 单片机通过RS232串口向GSM传输命令, 使其向主人发送短信。GSM模块采用TC35, 单片机通过AT指令对TC35模块进行初始化和短消息的发送。通过软件设置报警手机号码和修改短信内容, 设置通信速率为9600Kbps, 采用8位异步通讯方式, 1位起始位, 8位数据位, 1位停止位。
3 系统软件的设计
防盗报警器软件主要包括主程序, 传感器检测程序, 语音报警程序和通信程序部分。主程序首先读取单片机管脚的信号判断是否有警情发生。为了防止误报, 程序加一个延时, 如果有警情发生则通过控制已录制好报警内容的语音芯片启动语音程序, 对不法分子进行语音警告, 以提醒主人或周围的人, 同时将报警信息发送到主人手机上。
4 结语
该系统使用单片机、传感器、语音芯片, 借助最可靠、最成熟的GSM移动网络, 实现了家庭语音防盗报警功能, 大大减少了误报现象, 可靠性强。该报警系统是当前物联网技术下的一个应用产品, 有较高的使用价值。
参考文献
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[2]吕宁.单片机智能语音提醒报站系统[J].电子技术, 2010:41-42
新型多重窗户防盗报警系统设计 篇10
1系统总体设计
该系统由硬件部分和软件部分组成,其中硬件部分有Zig Bee控制的声光报警电路和智能化自锁功能的机械装置,软件部分有判断盗窃行为发生并实现声光报警和实现GSM信息通讯功能的程序。系统总体设计框图如图1。
2系统硬件部分设计
2.1声光报警模块
系统该部分由红外传感器、Zig Bee装置,单片机,LED显示的控制电路组成。平时传感器输出低电平[3],相应的ZigBee装置模块控制的LED(红灯)是灭的,当有人闯入窗户附近时,红外传感器感应到红外辐射,传感器原来输出的低电平信号变为高电平信号,此高电平输入Zig Bee装置,模块控制的LED(红灯)不停闪烁,同时高电平信号输入单片机接口,经单片机软件程序处运行后,Zig Bee装置输出控制信号,驱动报警电路实现声光报警并将信息传送给电脑或者手持智能设备,从而实现其功能。该部分框图如图2所示。
2.2智能化机械锁死模块
窗户机械锁死模块由开关窗模块和机械控制模块组成,其中开关窗模块由卡槽、插销和壳体组成,如图3;机械控制模块由电磁铁、杠杆、连杆以及支撑体组成,如图4,平时,电磁铁断电,杠杆在左端重物作用下下压,使杠杆左低右高,使得窗户能正常打开和关住。其特点在于卡槽内设有锯齿槽,插销为楔形锁舌,插销通过连杆与杠杆连接,连杆另一端连接着电磁铁,电磁铁由控制模块控制。卡槽安装在窗户底槽,壳体安装在窗扇靠底部合适高度,电磁铁、杠杆、连杆安装在支撑体内,插销以及支撑体安装在壳体内。在三维制图软件Solidworks中,将其三维整体效果图绘出,如图5。
此模块可以实现开窗与锁窗的功能,具体开或锁需要由机械控制模块控制,平时机械控制模块式是常开状态,插销处于高位。有人闯入窗户附近时,单片机控制部分传来电信号,通过引线,电磁铁通电,排斥杠杆磁铁部分向上运动,从而使右端的连杆及插销向下卡住卡槽,锁死窗户。
2.3通讯模块
系统中通讯模块由计算机,单片机、GSM模块和智能移动设备,如智能手机组成,实现当声光报警的同时由单片机发出信号到GSM无线通讯模块,接收短消息和发出语音呼叫的功能,从而进一步实现智能防盗。
本系统主要采用GSM模块TC35的短消息接收和发送功能,GSM无线通信模块TC35具有语音、数据呼叫、短消息等许多功能,当主人接到短信通知家中被盗时,能够及时报警。基于Zigbee装置与GSM的短消息收发系统的组成框图如图6所示。
系统主要由两个模块Zigbee通讯装置与GSM通信模块TC35实现MCU(Microprogrammed Control Unit)与GSM模块之间的有线数据传输;GSM与智能化设备通信模块,实现GSM模块与智能移动设备的无线数据传输。
本设计采用PC机处理传输过程的数据,因为GSM通信模块TC35和单片机AT89S52都是利用串口进行数据传输的,所以直接将传输数据通过单片机发送给GSM通信模块TC35,实现通讯。其中,MAX232模块是实现电平转换的功能。设计电路框图如图7所示。
3系统软件设计
3.1报警系统软件设计
自动报警器软件部分采用模块化设计,分为主程序、扫键程序等。应用汇编语言编程,使用G6W型仿真器,在Keil u Vision2环境里运行,最后用烧写器将程序写入单片机。编程语言的软件设计采用MCS-S1汇编语言编写自动报警器中相关程序(如拨号、检测等),详细的程序本文中将不详细的列出,下面是主程序设计框图,如图8所示。
3.2 TC35通信程序设计
为能实现电脑与模块的直接通信,本设计中防盗报警系统检测使用WINDOWS系统自带的“超级终端”软件,此处将波特率设置为9 600 Hz,数据位为8位,停止位为1位,无奇偶校验,该系统以微控制器Zigbee装置为监控模块。
用户接收发送短消息,也由单片机发出的信号来控制实现,当单片机检测到有外部中断时,向用户发送短信息来实现通知用户报警,这里短消息内容必须符合时限规定的协议,每次发送和接收的指令需要有一定规格,使得收发双方可以解释发送的指令,并且及时处理指令的内容,完成信息接收功能。
短信收发有两种方式分别为:TEXT模式和PDU(protocol data unit)模式,均由T35模块来实现。其中,PDU模式是采用UNICODE编码发送汉字和英文,但PDU码合成过程比较复杂。TEXT模式无需编码,但是只能发送英文。本设计中只需要能够实现发送功能即可,为了简便易行,采用TEXT模式。当T35模块与电脑通信成功时,“超级终端”界面会显示出“^SYSSTART”字样,然后输入“AT”,回车,可以看到返回信息:“OK”。
当实现通信成功后,接着便能够实现短信息发送功能,短信息的发送分为以下两步:
1)发送接收的手机号码,等待应答:“>”,AT+CMGS="137xxxxxxxx"回车(此号码为目的地址)。TC35模块回应:AT+CMGS=“137xxxxxxxx”>
2)在TC35模块输入所要发送的短信息的内容(只能是英文):alarm,以ctrl+z的组合键结束,手机便可以成功接收发送出来的短消息:alarm[17],从而实现通讯功能。
4结论
本文以切实实现防盗功能为目的,设计了新型窗户防盗报警系统,具有多重功能,实现声光报警、智能化机械自锁、短信发送等功能,设计出其硬件电路部分,在三维制图软件中将机械装置部分模型展示出来,编写了实现系统功能的软件程序,通过实验验证,证明该种新型防盗报警系统具有很好的使用价值,功能性非常好。
参考文献
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防盗安全芯 篇11
以江苏省常熟市为例,常熟市常住人口100万,电动自行车就有36万辆。车辆屡屡丢失,以至成了令社会关注,公安部门头痛的问题。
虽然防盗锁、防盗器等各种防盗措施层出不穷,但这些措施都存在着很明显的欠缺。比如高明的偷车贼能在很短的时间内打开非常牢固的车锁,而电子防盗器又经常误报,频频发生“狼来了”的情况,人们就不当回事了。以至电动车被盗成了司空见惯之事。
但是魔高一尺道高一丈,芯片式、网络化高科技防盗产品应运而生。陈汇鑫将物联网等先进技术运用到车辆的防盗中,他到底有什么独门绝技呢?
陈汇鑫原是苏州大学的一名数学教师,2000年,他开始接触智能交通管理,这使他的应用数学研究有了用武之地,随后他成功开发出多款车辆防盗产品。2005年,他辞去大学教学工作,来到苏州工业园开办公司。陈汇鑫抱着势在必得的信心,投入了巨大的精力、财力,开始了他的“防盗安全芯”系统的研发工作。
简单地说,“防盗安全芯”系统就是在车上安装一个芯片,车主的钥匙链上配备一个芯片,当车主用钥匙开动车辆时,接收装置就收到车辆芯片发来的信息。比如,车辆是白色、车牌尾号是200等信息,同时,车主钥匙上的芯片也发来了同样的信息,证明车辆此时属于正常状态。而当车辆在没有钥匙的情况下被移动时,接收装置只接收到车辆发来
的信息,而收不到车钥匙的信息,危险警报会立即传输给安装有接收装置的小区门卫。(图1)
2009年的下半年,陈汇鑫将这个防盗系统试装在两个小区。
“防盗安全芯”是一个车辆防盗系统,无论什么车都可以安装,装在自行车上自行车防盗,安装在汽车上就是汽车防盗器。
而车钥匙是掌握在车主人手中,称为“车主安全芯”,这两个芯片构成一对防盗安全芯系统。也可说是汽车的电子车牌或电子行驶证,这两个小小的芯片,以及门卫处的接收装置,就构成了完整的安全监控系统。
同时,这套系统可以作为移动设备掌控在警察手中,无论是在路面巡视,或是在公安信息指挥中心都可以即时获得信息。大大提高了治安、交通的安保工作效率。(图2)
那么,一套“防盗安全芯”能够管理多少辆车,或多大的范围呢?
陈汇鑫说,别人问我一套设备能管多少车辆,我的回答是无限辆。
陈汇鑫认为,以往车辆被盗了,需由车主报案。即使及时报案了,有的也没有破案。没有破案的,就登录到公安局的问题数据库中,将丢失车辆记录在案。如在销赃渠道中找到这辆车,就要在数据库里找失主。
这就要看数据库中是否能找到相关的数据,而“防盗安全芯”不需要数据库。无论多少辆车,它都能准确识别。
为什么不需要数据库?相关信息存在哪儿呢?
刘清珺(北京市发明协会 理事):因为车上的芯片里存贮着车主的信息,车钥匙牌也存贮着此车的信息,接收装置接收二者的信息之后,就能证实车主车辆的状况,所以无需数据库存储这些数据。
数据库是储存在一起的、大量的、相关数据的集合,但是海量的数据无法即时迅速反应。陈汇鑫的发明就弥补了这一缺点。由于车辆安装了“安全芯”,会“说话”,“护车神”能“听懂”,被盗车辆会“呼救”,“防盗安全芯”的创新性最主要体现在它可以即时准确反应。它可以管理无限量的车,突破了数据库的局限性。
那么,“防盗安全芯”的更大的优势是什么?
陈汇鑫说,第一是它的主动性防盗。以往,主人发现车被盗了才去报警,但本人不知道谁是盗车人。而“防盗安全芯”这个系统无需本人发现后去报警。路面警察、小区保安,就会立即发现这辆车是被盗车。以往查找被盗车辆属于被动型,而“防盗安全芯”是主动型的。
另外,无论车被撬了锁,或被盗车藏在其它货车上,都能被发现。它有着强大的威慑力,还有“防盗安全芯”有很好的隐蔽性,盗车人看不见车上有没有装安全芯。安全芯片不装在明处,可以装在不易被发现的暗处。
“防盗安全芯”的巧妙设计从何而来?
陈汇鑫研发的“防盗安全芯”所运用的信息传输与接收的射频技术,其实在我们日常生活中随处可见,比如公交卡、小区门禁、手机支付等都会用到类似技术。而陈汇鑫的独创性在于他把现有的技术结合物联网的概念运用到了防盗领域,在技术观念上获得大的突破和创新。有趣的是他的这个防盗思路,源于他开车没带证件,而被警察抓后得到的启发。
陈汇鑫说,我是从自身的经历得到的启发,有时开车找不到钥匙了,或者开车时遇到警察检查,找不到证件了。这种情况我碰到过好几次。我本来也是在想着防盗的问题。……后来,我想到车钥匙跟车是必须联系在一起的,小偷一般是偷车,偷不到钥匙。因此我在想,车子能“说话”,钥匙最好也能“说话”。那么,这个防盗的问题就解决了。(图3)
“防盗安全芯”发明的妙处在这一点:不需要车主参与,车子自己会“说话”。“防盗安全芯”系统只检查两个信息:一个是车的信息在车上,一个是车主的信息在手上。
两个信息对上了,这辆车就是正常车辆。仅有车的信息,没有车主的信息,它就是一辆问题车。
万一车辆被盗,这辆被盗车的信息可传到公安指挥中心。在城市主要的路口、出入口都安装接收装置,信息与公安机关信息系统联网。就可有效防止车辆被盗,准确迅速抓获盗车人。(图4)
由陈汇鑫“防盗安全芯”的发明可以看到,要创新,技术固然重要,但有时方法、思路的创新更能带来巨大的进步。陈汇鑫之所以在技术观念上能够突破,源于他的专业。2002年开始接触智能交通管理,这为他的应用数学找到了用武之地,使他成功开发出多款车辆防盗产品。2005年,他在苏州工业园开办了自己的公司。放弃安稳的工作,为了实现一个有着不确定性的、全新的想法,最现实的问题就是,能不能尽快拿出产品来。陈汇鑫没有前思后虑,抱着势在必得的信念,投入了巨大的精力和财力,但是没想到研发之初就遇到了棘手的问题。
如何做到智能识别问题车辆
陈汇鑫说,当时碰到一个特别大的难题。要做一个精准的车辆信息显示系统,但是,问题车辆和正常车辆的信息哪里来呢,这个是没有的。我们想了很多方法,比如说我的车子停了,发个短信说,我的车子停了,我的车牌号是多少,路面系统就可以据此鉴别车辆。我觉得这个方法不错,很得意。跟朋友一交流,他们说你骑与不骑总要发短信,太麻烦了。
我想,对啊!而且,万一我没带手机,或者手机没电了怎么办?所以,我们要找到自动化解决问题的方法,通过什么方法告诉小区保安或是公安系统我的车辆是正常还是被盗了呢,手机发短信太麻烦。有没有一种不需要用户参与,车辆可以自动传输信息的技术,能达到这一目标呢?陈汇鑫想到了物联网技术。
物联网应用传感技术,信息传输是非接触,远距离的,它的信息是精减的数字信息。简单地说,就是在每个物体上安装传感装置,通过探测器,比如手机、计算机等控制生活中那些装有传感器的各种物品。打个比方,万一有小偷入室,你可以通过手机,观看家里的情况,这就是物联网应用的形象解释。
陈汇鑫发明的防盗方法是运用物联网技术将车辆信息与监控系统联起来,形成一个防盗网。说起来简单,为了这个系统,陈辉鑫当初到处讨教。常熟市公安局王一鸣主任曾提出一个问题,那就是偷来的车辆没有钥匙,路边的车辆也没有钥匙,怎么能区分哪个是可疑车辆呢?(图5)
如何区分动与静?
王一鸣(江苏省常熟市公安局技术防范办公室 主任):我考虑到有些问题不好处理,比如在大卖场的门口,停了几百辆电动车,由于车上没有钥匙,报警,警察怎么处理?
陈汇鑫说,王主任提出这个问题时,我们还有一段争论。我觉得要加入传感器,说起来容易,做起来却很难。因此,我说我们要做个尝试。我们针对如何把车上的活动信息,和我们手中的信息结合起来,分别加入到传感芯片中。经过一个多月的艰苦研发,我们成功了。
这样一个很小的振动传感装置,可以区分动态和静态的车辆。因为车处于静态的时候也不需要发出强信号,传感器的使用寿命也延长了。
振动传感装置可以感应震动力大小,并将感应结果传递到电路装置。陈汇鑫将振动传感器运用到车辆安全芯里,当车辆在没有车钥匙牌的情况下移动时,振动传感装置就发出警报。
防盗安全装置既能防止小偷机械式地破坏车锁,又可以防止盗车高手运用高科技手段偷盗。但是推广之初,这样的防盗安全芯并不被大家接受,即使是免费安装,小区管理方和业主也都抵触。
陈汇鑫在苏州推广“防盗安全芯”时,公安局告诉他们哪个小区电动车被盗最多,他们就到哪个小区做试点。但住户说这个东西管用吗?物业部门说本来丢了车子就都来找我们,我们再加这样一个系统,更得来找我们了,我们不管这事。
他们在常熟市一个小区试点时,发现了新的问题。
陈汇鑫说,“车载安全芯”和“车主安全芯”的信号是按时间段发送的,每三秒发送一次。由于很多车你发我也发,不是同时发,时间点不一致,报警声一片混乱。因为我们为了提前反应,收到车子信息就报警,收到钥匙信息后取消报警,当时的情景使我们处理起来相当难。虽然这是个小系统,但它的技术很复杂。后来我们在常熟市做试点的时候,常熟市公安局王主任亲自抓这件事。我们根据以前发生的情况进行方案改革,在第二个小区做推广试点工作,就取得了良好效果。后来在苏州、昆山、常熟等地的五个小区应用推广也比较理想。(图6)
创新应用难,创新技术更难,创新思维是难上加难。
但是陈汇鑫勇敢走出了第一步,介入了全新的物联网防盗领域,在没有可借鉴经验的情况下,凭着果断、坚毅和锲而不舍的精神,成就了物联网防盗系统的成功和推介。经过两年刻苦攻关,“防盗安全芯” 结合物联网技术,为车辆失窃的社会问题提供了新的解决方法。
手机防盗追踪系统的设计与实现 篇12
随着移动互联网的应用与发展,现代生活中人们已经离不开手机,如每天利用碎片化时间观看最新信息、利用手机购物和转账、利用手机远程办公和聊天等等。与此同时,手机上积累了大量个人隐私和重要信息,一旦手机丢失,并非丢失1个价值几千元的手机,而可能是个人信息全部暴露,后果非常严重。因此,手机防盗已成为现代社会人们生活中迫切需要解决的问题。本文以安卓系统手机为例,基于GPS定位、基站定位、 传感器技术、数据备份等技术设计了一款手机防盗追踪系统, 实现了实时监听手机状态和数据备份功能,经过测试,能够有效解决手机防盗问题。
2系统需求分析
作为用户,手机丢失第一反应肯定是希望手机能够找回来,但如果找不回来,用户肯定是希望捡到或盗窃手机者把手机上的所有资料发回给你。因此手机防盗追踪系统总体需求是解决手机丢失用户的手机定位、数据自动备份和自动清除问题,实现丢失者的损失最小化。
2.1功能需求
结合上面分析,手机防盗追踪系统应包括以下五大功能模块:
1)检测报警功能
该功能主要实现手机离开用户一定距离(可事先设定)时, 触发报警。
2)消息功能
该功能主要实现手机自动将位置信息发送到指定平台上, 实现防盗追踪功能。
3)SIM卡自动检测功能
第一次运行本软件时存储手机SIM卡信息,以后每次开机时进行SIM卡检测,对SIM卡信息与事先存储的是否一致,若不一致则发送信息到指定的号码。
4)数据存储功能
提供存储用户设置的一些信息,如:传感器敏感度,报警音量、信任号码、原始SIM信息等功能。
5)远程操控功能
用户接收到软件发送的手机丢失确认信息后,得到手机目前所在的位置及新SIM卡信息,用户可以发送相关命令到该手机,对手机进行远程控制,从而实现短信和通讯录的备份,以尽可能地减少自己的损失。
2.2性能需求
1)系统响应时间应尽量短
从系统启动到进入界面的时间应少于2s,点击启动后,传感器5s后开始监控。
2)系统耗电应尽量小,以节约手机用电
为使系统耗电少,系统开机自检在后台执行,用户未启动监控,程序停止运行,以保持最小耗电量。
2.3系统设计
1)系统总体功能模块设计
根据功能和性能的需求分析,为传感器检测、SIM卡检测、 消息通知、远程控制、数据存储五大模块,每个模块下面包含具体的功能实现,如图1所示。
2)系统总体业务流程设计
结合需求分析和总体功能模块的设计,系统总体业务流程如图2所示,整个流程包括了系统的运行和设置流程、系统监控实时信息的反馈和跟踪流程。
3)各个功能模块之间的调用关系
整个系统主要是围绕2个模块为核心,一是信息通知模块,旨在跟踪;二是远程操控模块,旨在数据备份提取。其他功能模块是为这2个核心模块服务,具体各个功能模块之间的调用关系如图3所示:
4系统实现
1)系统开发
整个系统采用了MVC模式开发,下面以实时防盗模块为例,介绍具体的实现。
实时防盗模块在主界面进行操作,点击开启保护按钮,将会启动Detector Service服务,该服务将一直在后台执行,检测手机状态的变化,如果手机传感器变化的值达到预先设定的临界值,则通过Notification启动警报系统。核心代码如下,Guardi-an Activity.java中启动实时监控服务的代码:
探测器服务监控各传感器数据的变化启动警报器的核心代码:
2)系统界面
下面给出系统主界面,用户进入系统后显示的主界面如下图4所示,此时是未开启实时防盗状态。
点击保护,进入实施防盗状态,如下图5所示。
由于篇幅关系,只给出系统首界面运行示意图。
5结束语
系统经过测试,所有功能运行正常,有效地解决了手机防盗问题,能够为其他基于移动互联应用开发提供借鉴。本系统是基于安卓系统开发实现的,针对苹果系统也是本文后续研究内容之一。
摘要:现代生活中人们已经离不开手机,许多重要信息都存储在手机中,手机防盗已成为现代社会迫切需要解决的问题。该文基于GPS定位、基站定位、传感器技术、数据备份等技术设计了一款手机防盗追踪系统,实现了实时监听手机状态和数据备份功能,有效解决了手机防盗问题。
关键词:手机防盗,手机定位,GPS定位,数据备份,数据清除
参考文献
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