安防創(chuàng)新新產(chǎn)品開發(fā)

安防創(chuàng)新新產(chǎn)品開發(fā)（新型野外電纜主動(dòng)式防盜報(bào)警器）設(shè)計(jì)原因：通信電纜、電力線纜是兩個(gè)長(zhǎng)期受盜竊分子頻繁偷盜的主要目標(biāo)，貴州省每年造成直接和間接經(jīng)濟(jì)損失的金額至少3千多萬，除了采用各種防盜新工藝外，還增派巡邏人員進(jìn)行維護(hù)，任務(wù)十分繁重。設(shè)計(jì)目的：目前，市場(chǎng)已推出了很多款（不同原理）針對(duì)電纜線路的防盜報(bào)警設(shè)備，但是還沒有一個(gè)產(chǎn)品能實(shí)現(xiàn)大范圍的推廣，主要原因是其檢測(cè)原理有各自的局限性，從滿足實(shí)際使用需求來說，還沒有一種產(chǎn)品能非常有效地進(jìn)行預(yù)防和威懾作用。本產(chǎn)品正是從以上幾點(diǎn)出發(fā)，綜合采用各種最新的技術(shù)，從被動(dòng)防范到主動(dòng)，在犯罪分子采取行動(dòng)前就立刻報(bào)警，避免了電線被盜了才報(bào)警的弱點(diǎn)，采用三鑒探測(cè)來實(shí)現(xiàn)高可靠性，在野外不受溫度、濕度、小動(dòng)物及風(fēng)吹草動(dòng)等干擾。利用先進(jìn)的中心組網(wǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)野外環(huán)境架設(shè)的靈活性，同時(shí)采用高度集成電路設(shè)計(jì)來達(dá)到保密性和降低成本的目的。本產(chǎn)品主要探測(cè)當(dāng)有人通過爬電桿進(jìn)行盜竊活動(dòng)時(shí)，在超過警戒極限后立刻產(chǎn)生報(bào)警到中心控制點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)發(fā)出警告音，未來可安裝快速拍照和聲音監(jiān)聽功能。原理概述：三鑒是指紅外主導(dǎo)、微波輔助、單片機(jī)智能處理（PIR/MW/AI）的綜合探測(cè)技術(shù)，當(dāng)被動(dòng)紅外發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后啟動(dòng)微波檢測(cè)電路，當(dāng)兩種信號(hào)均有效并通過單片機(jī)智能處理符合報(bào)警輸出條件時(shí)，由單片機(jī)給出報(bào)警信號(hào)。電路簡(jiǎn)析：本電路中被動(dòng)紅外（PIR）信號(hào)經(jīng)濾波后直到單片機(jī)的比較器的輸入口17、18腳，比較器把紅外頭感應(yīng)到的信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)MPUPIC16C622A的處理，利用軟件可以進(jìn)行出、入識(shí)別以及干擾的慮除。RB1輸出2kHz占空比為5%的脈沖（寬度為20uS）,驅(qū)動(dòng)P2給微波探測(cè)器提供脈沖電源。微波探測(cè)器的低頻輸出通過P1選通輸出到C101采用保持電容上。反應(yīng)物體移動(dòng)的低頻信號(hào)經(jīng)U1A及相關(guān)元件組成的可編程運(yùn)算放大器放大，再經(jīng)U1B組成的比較器進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的脈沖信號(hào)到PIC16C622的RB3腳輸入到MPU。當(dāng)紅外發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后，RB1輸出高電平，三極管K3導(dǎo)通，由U1A組成的可編程放大器的增益由100倍增加到10000倍左右，微波探測(cè)器電路開始工作，MPU開始檢測(cè)物體移動(dòng)信號(hào)。MPU通過對(duì)PIR信號(hào)分析，可以判斷出紅外源的出入情況，以此可以排除熱空氣以及非熱源移動(dòng)物體的干擾（如飄動(dòng)的窗簾、轉(zhuǎn)動(dòng)的電扇等），同時(shí)綜合微波探測(cè)器的信號(hào)，可以排除多種熱源的干擾。合理的MPU數(shù)學(xué)模型和編制科學(xué)的軟件，可以識(shí)別出體重小于20kg寵物?；旧峡梢韵龑櫸锏囊鸬恼`報(bào)。本電路中改變P1的大小，可以改變放大電路的增益，從而調(diào)整微波電路的探測(cè)距離。T-b丁ITIT-b丁ITIKit丄工本產(chǎn)品設(shè)計(jì)不依賴外部供電，無線組網(wǎng)不需要預(yù)留電纜，達(dá)到安裝簡(jiǎn)便，單個(gè)被破壞不影響全局。主要供電方式為內(nèi)置充電電池+太陽能電池板充電，正常情況下使用壽命超過3-5年。根據(jù)使用情況一般不必在每個(gè)電線電桿上都架設(shè)該產(chǎn)品，可間距架設(shè)，距離不超過200米以內(nèi)可實(shí)現(xiàn)可靠通信，頻率采用開放公網(wǎng)2.4Ghz，每個(gè)設(shè)備用唯一序列編碼識(shí)別和自檢，上限應(yīng)達(dá)到65535最大數(shù)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)路由，自動(dòng)中繼。在我國(guó)和世界上大多數(shù)其他國(guó)家，一般使用無線電設(shè)備都是要付頻率使用費(fèi)的，包括手機(jī)通信，只不過移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)向國(guó)家支付了這筆費(fèi)用，并通過號(hào)碼占用費(fèi)等方式向用戶收取了這筆費(fèi)用。在使用其它無線設(shè)備時(shí)，你首先要向國(guó)家相關(guān)部門申請(qǐng)頻率使用許可，然后根據(jù)你的無線設(shè)備所使用的頻率，功率大小和數(shù)量收取費(fèi)用。這是一筆不小的費(fèi)用，一般設(shè)備一年往往要交納幾千元的費(fèi)用。而免費(fèi)頻段，是指各個(gè)國(guó)家根據(jù)各自的實(shí)際情況，并考慮盡可能與世界其他國(guó)家規(guī)定的一致性，而劃分出來的一個(gè)頻段，專門用于工業(yè)，醫(yī)療以及科學(xué)研究使用（ISM頻段），不需申請(qǐng)而可以免費(fèi)使用的頻段。我們國(guó)家的2.4G頻段，就是這樣一個(gè)頻段。然而，為了保證大家都可以合理使用，國(guó)家對(duì)該頻段內(nèi)的無線收發(fā)設(shè)備，在不同環(huán)境下的使用功率做了相應(yīng)的限制。例如在城市環(huán)境下，發(fā)射功率不能超過lOOmW.為了增加通信距離，而又要不超出國(guó)家對(duì)發(fā)射功率的限制。以上簡(jiǎn)單介紹該產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)功能，具體原則就是簡(jiǎn)單，好架設(shè)，免維護(hù)，成本低，報(bào)警及時(shí)，（未來還可能增加現(xiàn)場(chǎng)拍照，聲音監(jiān)聽功能）。報(bào)警器探頭內(nèi)置可編程單片，利用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)警信號(hào)的高可靠識(shí)別，采用無線數(shù)傳模塊來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接力發(fā)送，并具有自動(dòng)組網(wǎng)功能，數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行臋C(jī)房后，通過編制的地理位置可準(zhǔn)確顯示出報(bào)警點(diǎn)編號(hào)，采用圖形化界面很容易進(jìn)行快速出警。參考資料：Zigbee就是一個(gè)屬于你自己的高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)：Zigbee是一個(gè)由可多到65000個(gè)無線數(shù)傳模塊組成的一個(gè)無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),十分類似現(xiàn)有的移動(dòng)通信的CDMA網(wǎng)或GSM網(wǎng),每一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳模塊類似移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)基站,在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，它們之間可以進(jìn)行相互通信；每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的距離可以從標(biāo)準(zhǔn)的75米，到擴(kuò)展后的幾百米，甚至幾公里；另外整個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)不僅可以“無限”擴(kuò)展開來，而且還可以與現(xiàn)有的其它的各種網(wǎng)絡(luò)連接。例如，你可以通過互聯(lián)網(wǎng)在北京監(jiān)控云南某地的一個(gè)Zigbee控制網(wǎng)絡(luò)。不同的是，Zigbee網(wǎng)絡(luò)主要是為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化控制數(shù)據(jù)傳輸而建立，因而，它必須具有簡(jiǎn)單，使用方便，工作可靠，價(jià)格低的特點(diǎn)。而移動(dòng)通信網(wǎng)主要是為語音通信而建立；每個(gè)移動(dòng)基站價(jià)值一般都在百萬元人民幣以上，而每個(gè)Zigbee“基站”卻不到1000元人民幣；每個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不僅本身可以與監(jiān)控對(duì)對(duì)象，例如傳感器連接直接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，它還可以自動(dòng)中轉(zhuǎn)別的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳過來的數(shù)據(jù)資料;除此之外，每一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（FFD）還可在自己信號(hào)覆蓋的范圍內(nèi)，和多個(gè)不承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)信息中轉(zhuǎn)任務(wù)的孤立的子節(jié)點(diǎn)（RFD）無線連接。每個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（FFD和RFD）可以可支持多到31個(gè)的傳感器和受控設(shè)備，每一個(gè)傳感器和受控設(shè)備終可以有8種不同的接口方式?？梢圆杉蛡鬏敂?shù)字量和模擬量。Zigbee技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域：Zigbee技術(shù)的目標(biāo)就是針對(duì)，工業(yè)，家庭自動(dòng)化，遙測(cè)遙控，例如燈光自動(dòng)化控制，傳感器的無線數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，油田，電力，礦山和物流管理等應(yīng)用領(lǐng)域。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蠹癦igbee技術(shù)的特點(diǎn)：低功耗，低數(shù)據(jù)量（250KPS），低成本，使用免費(fèi)的ISM頻段（2.4G），高的抗干擾性能的直序擴(kuò)頻通信方式（DSSS），高保密性（64位出廠編號(hào)和支持AES-128加密），高集成度和高的可靠性；節(jié)點(diǎn)模塊之間具有自動(dòng)動(dòng)態(tài)組網(wǎng)的功能，采用了包括網(wǎng)狀網(wǎng)在內(nèi)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使用了碰撞避免機(jī)制，信息在整個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)中通過自動(dòng)路由的方式進(jìn)行傳輸，從而保證了信息傳輸?shù)目煽啃?。Zigbee的發(fā)展前景：Zigbee技術(shù)和RFID技術(shù)在2004年就被列為當(dāng)今世界發(fā)展最快，市場(chǎng)前景最廣闊的十大最新技術(shù)中的兩個(gè)。關(guān)于這方面的報(bào)道，你只需在百度，或GOOGLE搜索欄中鍵入“Zigbee”，你就會(huì)看到大量的有關(guān)報(bào)道?？傊?，今后若干年，都將是Zigbee技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)期。Zigbee技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用情況：盡管，國(guó)內(nèi)不少人已經(jīng)開始關(guān)注Zigbee這們新技術(shù),而且也有不少單位開始涉足Zigbee技術(shù)的開發(fā)工作，然而，由于Zigbee本身是一種新的系統(tǒng)集成技術(shù)，應(yīng)用軟件的開發(fā)必須和網(wǎng)絡(luò)傳輸，射頻技術(shù)和底層軟硬件控制技術(shù)結(jié)合在一起。因而深入理解這個(gè)來自國(guó)外的新技術(shù)，再組織一個(gè)在這幾個(gè)方面都有豐富經(jīng)驗(yàn)的配套的隊(duì)伍，本身就不是一件容易的事情，因而，到目前為止，國(guó)內(nèi)目前除了成都西谷曙光數(shù)字技術(shù)有限公司，提供針對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)具體應(yīng)用的各種不同距離的Zigbee網(wǎng)絡(luò)模塊（包括接口軟件），并成功地用于解決幾個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際生產(chǎn)問題而外，尚未見到其它報(bào)道。Zigbee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率：Zigbee每個(gè)網(wǎng)絡(luò)模塊射頻前端的數(shù)據(jù)傳輸速率是250K,而控制端數(shù)據(jù)處理速率，則取決于所使用的CPU的處理速度。Zigbee技術(shù)為什麼要使用網(wǎng)狀網(wǎng)通信方式：網(wǎng)狀網(wǎng)通信實(shí)際上就是多通道通信，在實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，由于各種原因，往往并不能保證每一個(gè)無線通道都能夠始終暢通，就像城市的街道一樣，可能因?yàn)檐嚨?，道路維修等，使得某條道路的交通出現(xiàn)暫時(shí)中斷，此時(shí)由于我們有多個(gè)通道，車輛（相當(dāng)于我們的控制數(shù)據(jù)）仍然可以通過其他道路到達(dá)目的地。而這一點(diǎn)對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制而言則非常重要。5．什麼是自動(dòng)組網(wǎng)：舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子就可以很好地說明這個(gè)問題，假如一隊(duì)傘兵從天而降，他們每人持有一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)模塊終端，降落到地面后，只要他們彼此間在網(wǎng)絡(luò)模塊的通信范圍內(nèi)，通過彼此自動(dòng)尋找，很快就可以形成一個(gè)互聯(lián)互通的Zigbee網(wǎng)絡(luò)。他們預(yù)先并不知道誰與誰為鄰。同時(shí)，由于人員的移動(dòng)，彼此間的聯(lián)絡(luò)還會(huì)發(fā)生變化。因而，模塊還可以通過重新尋找通信對(duì)象，確定彼此間的聯(lián)絡(luò)，對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行刷新。6．為什麼網(wǎng)絡(luò)要采用動(dòng)態(tài)路由的方式：首先，我們必須明白，什麼是動(dòng)態(tài)路由？動(dòng)態(tài)路由，就是指網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂?，并不是預(yù)先設(shè)定的，而是傳輸數(shù)據(jù)前，通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)時(shí)可利用的所有路徑進(jìn)行搜索，并決定它們的遠(yuǎn)近，然后選擇其中的一條路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在我們的網(wǎng)絡(luò)管理軟件中，路徑的選擇使用的是“梯度法”，即先選擇路徑最近的一條通道進(jìn)行傳輸，如傳不通，再使用另外一條稍遠(yuǎn)一點(diǎn)的通路進(jìn)行傳輸，以此類推，直到數(shù)據(jù)包送達(dá)目的地為止。在實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，往往預(yù)先確定的傳輸路徑，隨時(shí)都可能發(fā)生變化，或者因各種原因路徑被中斷了，或者過于繁忙不能進(jìn)行及時(shí)傳送。動(dòng)態(tài)路由結(jié)合網(wǎng)狀網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，就可以很好解決這個(gè)問題，從而保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。13.Zigbee與現(xiàn)有數(shù)傳電臺(tái)的比較：1．可靠性高：由于Zigbee模塊的集成度遠(yuǎn)比一般數(shù)傳電臺(tái)高，分離元器件少，因而可靠性更高；使用方便安全：因?yàn)榧啥雀?，比起一般?shù)傳電臺(tái)來，Zigbee收法模塊體積可以做得很小，而且功耗低，例如成都西谷公司遠(yuǎn)距離傳輸模塊（2-5公里），最大發(fā)射電流比一個(gè)CDMA手機(jī)還要小許多，因而很容易集成或直接安放在到設(shè)備之中，不僅使用方便，而且在戶外使用時(shí)，不容易受到破壞；并向用戶提供Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的演示/應(yīng)用套件,和具體應(yīng)用開發(fā)資料?？垢蓴_力強(qiáng)，保密性好，誤碼率低:Zigbee收發(fā)模塊使用的是2.4G直序擴(kuò)頻技術(shù)，比起一般FSK,ASK和跳頻的數(shù)傳電臺(tái)來，具有更好的抗干擾能力，和更遠(yuǎn)的傳輸距離；免費(fèi)頻段：Zigbee使用的是免費(fèi)頻段，而許多數(shù)傳電臺(tái)所使用的頻段不僅需要申請(qǐng)，而且每年都需要向國(guó)家無委會(huì)交納相當(dāng)?shù)念l率使用費(fèi)。價(jià)格低：Zigbee數(shù)傳模塊的價(jià)格只有具有類似功能的數(shù)傳電臺(tái)的幾分之一；（2.4G,250kps,3-5公里距離DSSS數(shù)傳模塊每只不到1000元人民幣）14.一般用戶怎麼來利用這個(gè)新技術(shù)：對(duì)于大多數(shù)用戶而言，要他們自己組織隊(duì)伍去研究Zigbee,弄清楚Zigbee的原理和它到底是怎麼工作的，顯然不太現(xiàn)實(shí)。正因此，需要有人來搭建這樣一個(gè)平臺(tái)，使得大多數(shù)用戶，不需要了解這些細(xì)節(jié)，僅僅將它當(dāng)作一種工具來使用就行了。就像使用GPRS/CDMA1X網(wǎng)絡(luò)的用戶一樣（最好