基于紅外傳感器的分布式報警系統(tǒng)設計

精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)基于紅外傳感器的分布式報警系統(tǒng)設計摘要：本文設計了基于熱釋電探測的分布式報警系統(tǒng)，布置在需要監(jiān)控的不同位置，紅外傳感器能將入侵檢測信號以無線的方式傳送給接收系統(tǒng)，接收系統(tǒng)通過預設的編碼組件直觀地顯示入侵的具體位置，并發(fā)出報警信號，該系統(tǒng)造價便宜、抗干擾能力強、組網靈活、性能可靠。關鍵詞：紅外探測；無線監(jiān)控；分布式1引言近年來，隨著倉庫管理的安全形勢日益嚴峻，倉庫急需查找修復庫區(qū)報警系統(tǒng)存在的漏洞，以增強倉庫的安全防控能力[1]。目前，部分倉庫庫房安裝的視頻監(jiān)控存在死角，產生了較大的安全隱患。本文設計的分布式紅外報警系統(tǒng)主要用于彌補當前視頻監(jiān)控的不足，在應急情況下，也可以用于的露天物資安全監(jiān)控。2系統(tǒng)總體結構設計系統(tǒng)由現場監(jiān)測裝置、無線通信網絡和接收系統(tǒng)組成，采用分布式控制結構，“集中監(jiān)控，分散采集”的工業(yè)控制方式[2]。在庫區(qū)各監(jiān)控區(qū)域安裝一個人體紅外輻射觸發(fā)傳感器。該監(jiān)測裝置負責對各區(qū)域溫度實時監(jiān)測，對人體目標識別成功則自動發(fā)送報警信號到接收系統(tǒng)。接收系統(tǒng)收到報警信號，從而通過控制電路完成5V蜂鳴器報警和一個10WLED射燈發(fā)光，完成報警。信號傳輸路徑如圖1所示，系統(tǒng)總體結構如圖2所示。3人體紅外輻射觸發(fā)傳感器原理人體紅外輻射觸發(fā)傳感器主要應用了熱釋電效應。熱釋電效應同壓電效應類似，是指由于溫度的變化而引起晶體表面荷電的現象。熱釋電傳感器是對溫度敏感的傳感器，它由陶瓷氧化物或壓電晶體元件組成[3]。在元件兩個表面做成電極，在傳感器監(jiān)測范圍內溫度有ΔT的變化時，熱釋電效應會在兩個電極上產生電荷ΔQ，即在兩電極之間產生一微弱的電壓ΔV。由于它的輸出阻抗極高，在傳感器中就需要一個場效應管進行阻抗變換。熱釋電效應所產生的電荷ΔQ會被空氣中的離子結合而消失，即當環(huán)境溫度穩(wěn)定不變時，ΔT=0，傳感器無輸出。當人體進入檢測區(qū)時，因為人體溫度與環(huán)境溫度有差別，就會存在ΔT，并產生ΔT輸出；若人體進入檢測區(qū)后不動，則溫度沒有變化，傳感器也沒有輸出了。所以該傳感器能夠檢測人體或者動物的活動傳感。紅外熱偶傳感器如圖3所示。由實驗證明，傳感器不加光學透鏡（也稱菲涅爾透鏡），其檢測距離小于2m，但加上光學透鏡后，其檢測距離可大于7m，其探測距離如圖4所示。4分布式報警系統(tǒng)功能特點分布式報警系統(tǒng)實現了精確捕捉，實時監(jiān)控等功能，在倉庫的安全防控上具有諸多獨特的優(yōu)點。1.全自動感應：當有人進入其感應范圍則輸出高電平，人離開感應范圍則自動延時關閉高電平，并自動輸出低電平。2.光敏控制（可選）：人體紅外輻射觸發(fā)傳感器采用模塊化設計，模塊預留有位置，可設置光敏控制，白天之時或光線較強時不感應。光敏控制為可選功能。3.兩種觸發(fā)方式：L不可重復，H可重復。可跳?選擇，默認為H。A.不可重復觸發(fā)方式：即感應輸出高電平后，延時時間一結束，輸出將自動從高電平變?yōu)榈碗娖?。B.可重復觸發(fā)方式：即感應輸出高電平后，在延時時間段內，如果有人體在其感應范圍內活動，其輸出將一直保持高電平，直到人離開后才延時將高電平變?yōu)榈碗娖剑ǜ袘K檢測到人體的每一次活動后會自動順延一個延時時間段，并且以最后一次活動的時間為延時時間的起始點）。4.具有感應封鎖時間（默認設置：3-4秒）：感應模塊在每一次感應輸出后（高電平變?yōu)榈碗娖剑梢跃o跟著設置一個封鎖時間，在此時間段內感應器不接收任何感應信號。此功能可以實現感應輸出時間和封鎖時間兩者的間隔工作，從而應用于間隔探測產品；同時此功能可以有效抑制負載切換過程中產生的各種干擾。5.工作電壓范圍寬：默認工作電壓范圍為3.5V至20V6.應用于庫區(qū)工作實用性較好：鑒于庫區(qū)面積大，死角數量多的特點，分布式報警系統(tǒng)采用輸出開關信號使蜂鳴器報警和大功率LED發(fā)光的方式，方便警衛(wèi)人員查看報警位置。5分布式報警系統(tǒng)使用注意事項1、倉庫紅外安防感應報警燈通電后有一分鐘左右的初始化時間，在此時間模塊會間隔地輸出0-3次，一分鐘后自動進入待機狀態(tài)。2、感應模塊采用雙元探頭，探頭的窗口為長方形。雙元（A元B元）位于較長方向的兩端，當人體從左到右或從右到左走過時，紅外光譜到達雙元的時間、距離有差值，差值越大，感應越靈敏；當人體從正面走向探頭或從上到下或從下到上方向走過時，雙元檢測不到紅外光譜距離的變化，不產生差值，因此在該方向上感應不靈敏或不工作。所以，在安裝感應器時應使探頭雙元的方向與人體活動最多的方向盡量保持平行，保證人體經過時先后被探頭雙元所感應。。3、模塊不接負載時能正常工作，接上負載后工作紊亂。一種原因是因為電源容量很小且負載耗電較大，負載工作時引起的電壓波動導致模塊誤動作；另一種原因是負載通電工作時會產生干擾，例如繼電器或者電磁鐵等感性負載產生的反向電動勢都會影響模塊。解決的辦法如下：A、電源部分加電感濾波。B、采用負載和模塊使用不同電壓的方法，例如：負載使用12V工作電壓，模塊使用3.5-5V工作電壓，其間用三端穩(wěn)壓器隔離。C：使用更大容量的電源。4、人體感應模塊只能在室內工作，并且工作環(huán)境應該避免陽光或者強烈燈光的直接照射。如果工作環(huán)境有強大的射頻干擾，可以采用屏蔽措施。若遇有強烈氣流干擾，則需要關閉門窗或阻止對流。感應區(qū)應該盡量避免正對著發(fā)熱電器等熱量較高物體以及容易被風吹動的雜物和衣物等物體。5、如果要求人體感應模塊的探測角度小于90度，可以采用不透明膠紙遮擋鏡片或裁剪縮小鏡片的方法來實現。6、人體感應模塊采用雙元探頭，人體的手腳和頭部運動方向與感應靈敏度有著密切的聯(lián)系，而且紅外模塊的特性決定了無法精確控制感應距離。6結論本文設計了基于紅外傳感器的分布式報警系統(tǒng)。系統(tǒng)由現場監(jiān)測裝置、無線通信網絡和接收系統(tǒng)組成。所設計的系統(tǒng)能夠實現倉庫大范圍、全天候的實時監(jiān)控，能夠達到高精度辨識人體、無線傳輸信號、快速反應報警等功能。所設計的系統(tǒng)現場安裝方便，實用性較強。參考文獻：[1]魏可剛，房祥龍，林楚喬，陳厚合.基于紅外測溫和無線傳輸技術的電力設備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)設計.東北