CN201311686Y - 基于无线网络的非法入侵监控报警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于无线网络的非法入侵监控报警系统，包括：传感器单元，用于感测并形成触发信号；中央处理单元，与传感器单元连接，用于接收并处理触发信号以形成报警信息；无线通信单元，与中央处理单元连接，用于经由无线网络向用户发送报警信息；存储单元，用于存储所述传感器单元的工作信息；以及电源管理单元，为各个单元供电。本实用新型的非法入侵监控报警系统工作区域广，系统性能稳定可靠性高，系统的误报率低，并且使用方便。

Description

基于无线网络的非法入侵监控报警系统

技术领域

本实用新型涉及一种监控报警系统，更具体地，涉及一种基于无线网络的非法入侵监控报警系统。

背景技术

针对博物馆、商场、银行系统、公司库房等重点场所的无线报警系统，其特征是这些场所具有相对固定的设防和撤防时间段，即这些场所开启和关闭时间比较固定，在关闭时间段内进入将视为非法入侵，系统应及时发出报警信息通知管理人员。这些重点场所的监控一般采用视频监控及有线防盗报警系统组成，当工作时间正常准入时一般都有负责人员对该场所进行巡逻或实时观看监控视频，这些场所一般不存在什么安全隐患。然而，当非工作时间时，非法分子将可能先破坏视频监控设备及相应的有线防盗报警装置再进行盗窃活动，这时传统的监控报警系统将起不到有效的防盗报警功能，可能造成重大损失。

随着信息技术的迅速发展，无线远程监控技术得到了越来越广泛的应用，近期在汽车防盗、智能家居、电网监控等领域，涌现出了很多监控报警产品。然而，目前大部分产品工作可靠性差，存在系统误报率高、人机交互性差、不具备触发时间的长期存储功能、产品本身缺乏防破坏报警等缺点。特别是针对以上涉及的重点公共场所在非准入时间内的监控报警系统的应用，目前还没有任何产品可以适用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于无线网络的非法入侵监控报警系统，能够实现系统误报率低，性能稳定可靠性高，工作区域广，以及能定时设防、撤防等功能中的至少一个目的。

本实用新型的目的可以通过下述技术方案予以实现。

根据本实用新型的基于无线网络的非法入侵监控报警系统包括：传感器单元，用于感测并形成触发信号；中央处理单元，与传感器单元连接，用于接收并处理触发信号以形成报警信息；无线通信单元，与中央处理单元连接，用于经由无线网络向用户发送报警信息。

优选地，其中还包括存储单元，用于存储所述传感器单元和所述防破坏报警模块的报警事件；以及电源管理单元，为各个单元供电。

其中，在中央处理单元中设置设防时间和非设防时间。在设防时间时，中央处理单元形成并向用户发送由处理所述传感器单元的触发信号而得的报警信息，而在非设防时间时，中央处理单元形成但不向用户发送由处理触发信号而得的报警信息。

此外，中央处理单元还连接有防破坏报警模块，包括以下单元中的至少一个：掉电检测单元，当掉电检测单元检测到掉电操作时，中央处理单元形成防破坏报警信息；防撬开关单元，当防撬开关单元检测到撬开操作时，中央处理单元形成防破坏报警信息；传感器剪线检测单元，当传感器剪线检测单元检测到传感器剪线操作时，中央处理单元形成防破坏报警信息。

本实用新型具有以下有益效果：

一、本实用新型基于无线网络工作，无论操作者身处何处，只要处于无线网络覆盖之下，均可以接收到监控报警，因而工作区域更广。

二、本实用新型采用了中央处理单元和无线通信单元，例如可以选用单片机和GSM无线通信模块，因而外围接口电路简单，使得整个系统性能稳定可靠性高。

三、传感器单元可以包括红外反射传感器、霍尔传感器和红外对射光栅。这样，由于采用三种传感器对非法入侵进行检测，故进一步降低了系统的误报率。

四、通过对单片机进行设定，还可以实现定时设防、撤防等功能，使用更加方便灵活。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限定。在附图中：

图1为根据本实用新型的实施例的监控报警系统的原理方框图。

图2为根据本实用新型的实施例的电路原理图。

图3为根据本实用新型的实施例的中央处理单元的控制程序流程图。

具体实施方式

下面参考附图，详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实施例的基于无线网络的非法入侵监控报警系统的电路部分由以下几部分构成：中央处理单元101、GSM无线通信单元103、传感器单元107、移动存储单元105以及电源管理单元109组成。各部分电路均与中央处理单元101连接，由中央处理单元101进行管理和控制。电源管理单元109由电源单元和电池单元组成，电源单元将220V的交流电压转换为12V和5V两路输出的直流电压，为中央处理单元101、GSM无线通信单元103、传感器单元107和移动存储单元105供电。当系统掉点后，将自动转入电池单元供电，电池单元可维持整个系统正常工作24小时以上。

图2为根据本实用新型的实施例的基于无线网络的非法入侵监控报警系统的电路原理图。具体实现方式如下：

1、中央处理单元U6采用ATmega168单片机，其为基于AVR增强型RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。其特点是：具有16K字节的系统内可编程Flash，512字节EEPROM，1K字节SRAM，23个通用I/O口线，可编程串行USART，面向字节的两线串行接口，一个SPI串行端口，一个6路10位ADC，具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，以及五种可以通过软件选择的省电模式。

中央处理单元U6如图2中所示，通过串口(30和31两个端口)与TC35I的接口(ZIF40P的18和19针)连接，中央处理单元与TC35I的通信协议参照TC35I硬件手册的AT指令集部分。

中央处理单元U6如图2中所示，通过SPI总线(14，15，16和17四个端口)与移动存储单元SD卡U3连接，SD卡的数据存储采用基于文件系统的文本文件格式存储。

中央处理单元U6如图2中所示，通过PC和PD口连接到传感器单元，传感器采用集电极开路输出方式，中央处理单元的PC和PD配置为上拉方式。

2、GSM无线通信单元采用西门子公司的TC35I标准GSM网络终端模块，该模块提供40针的ZIF接口连接器及天线连接器，ZIF接口连接器如图2中ZIF40P所示，主要包含供电接口，基于AT指令集的串行接口(兼容TTL电平)、语音接口、SIM卡接口和模块启动接口。供电接口由图2中的DC/DC模块U5单独供电，选用LM1117-3.3芯片实现；串行接口兼容TTL电平，通过ZIF的第18和19针直接与中央处理单元连接即可；语音接口可以直接连接麦克风和喇叭，拨打或接听电话由中央处理模块通过AT指令基控制；SIM卡接口通过ZIF40P的24-29针连接到SIM卡槽U2，图2中的电容C7-C13起滤波作用；模块启动接口如图2中ZIF40P的第15针(IGT)连接到图2下方的上电自启动电路的输出端，自启动电路主要由U1、U7A和Q1组成。GSM无线通信单元实现短信息的接收和发送及语音通话，用户可通过短信设置系统的工作状态和报警条件，进入工作状态后，当传感器受到触发时，触发信息进入中央处理单元并对传感器信息进行融合、分析，形成报警信息，通过GSM无线通信单元，向用户事先预置的手机号码发送短信报警信息，同时可接听预置手机号码的来电；通过对非设防段的时区设置，可订制用户化的非设防时区，实现在工作时间内不发送报警信息，在非工作时间段内能够及时地将报警信息通过GSM网络发送出去，很好地弥补现有公共重点场所监控报警系统所存在的缺陷，另外系统具备防破坏报警功能，包含掉电报警、外壳防撬报警、传感器剪线报警等，这些报警信息将不受非设防时间段的限制，一旦受破坏将可以随时向用户报告；通过报告时间的设置，系统在定时时间点将向指定电话发送系统状态报告，保证用户实时跟踪系统的最新动态；同时，用户可以随时向系统发送状态查询信息查询系统状态，或拨打系统内置SIM卡号码监听系统环境声音。

3、传感器单元采用红外反射传感器、霍尔传感器及红外对射光栅组成，传感器输出选用集电极开路输出方式，连接到中央处理单元的PC和PD口，如图2中的J3和J4。PC和PD口配置为上拉方式，当传感器正常工作时，输出为集电极开路方式，中央处理单元采集到的信号为高电平；当传感器受到触发时，输出接地，中央处理单元采集到的信号为低电平，通过对端口低电平个数的判断即可知道有哪些传感器受到触发。

4、移动存储单元采用可插拔的SD卡组成，通过SPI串行接口与单片机连接，数据存储基于文件系统的文本格式存储，将SD卡导入PC机便可直接读取SD卡里面的信息。

5、电源管理单元由电源单元和电池单元组成，电源单元将220V的交流电压转换为12V和5V两路输出的直流电压，12V及5V电压给传感器单元供电，5V电源同时给电池单元充电，中央处理单元、GSM无线通信单元、及移动存储单元均工作在3.3V，采用如图2中U4和U5所示的2个DC/DC模块将5V电压转换为3.3V电压，一路为中央处理单元和移动存储单元供电，一路单独为GSM无线通信单元供电，避免因TC35I的瞬间工作流对中央处理单元造成影响。当系统掉电后将自动转入电池单元供电，电池单元可维持整个系统正常工作24小时以上。

图3为中央处理单元所运行的软件程序流程图，采用标准C语音编写控制程序。系统上电工作后，先对单片机进行初始化，包括设置单片机端口的工作方式、串口波特率、定时器和中断等。然后通过串口对TC35I进行初始化，包括查询信号及注册GSM网络等，注册网络成功系统将进入在线工作模式，系统将可以通过GSM网络与用户进行交互，当网络注册不成功可以选择继续查找网络或进入离线工作模式，在离线模式下，系统无法与用户实现实时的交互，报警信息只能存储于移动存储设备SD卡中，供用户查询使用。进入在线模式下，主程序与串口中断服务程序将同时工作。进入主程序将后将一直处于更新系统时间和读取传感器信息的状态，当获取到传感器动作的信息后将先把传感器的动作信息及动作时间写入SD卡，对SD卡的操作将封装成单独的类进行处理，数据存储将调用该类的读写函数即可。传感器信号分为系统防破坏报警信号和入侵检测信号，防破坏报警信号包括掉电检测信号、防撬开关、传感器剪线检测信号，这些只要受到触发将立即向用户发送报警信息，而不受设防时间段的限制；入侵检测信号，主要由红外反射传感器、霍尔传感器及红外对射光栅组成。当这些传感器受到触发时，系统将会判断触发时间是否落在设防时间段内时，如果是系统将通过串口将报警信息经由TC35I发送到用户终端，否则继续处于更新系统时间及读取传感器信息状态。

在主程序运行的同时，系统还启动串口中断服务程序。主要处理用户的来电及短信息，当用户向系统手机号拨打电话或发送短信息时，TC35I将会触发串口中断，中央处理单元通过接收到的AT指令即可判断是收到短信息或来电。当接收到短信息后，将首先验证所输入的密码，密码验证通过将对用户发送的状态修改参数进行存储，当收到系统状态查询指令时将回复系统的状态到用户手机，否则将退出串口中断；当判断时来电时，将先验证来电号码，验证通过便可以接通，实现对环境的监听，验证不通过将挂断，起到安全保密的作用。

具体实施时，无线网络可以采用诸如GSM、CDMA、3G等无线通信网络中的任意一种。

总之，通过实施本实用新型的实施例可以实现基于无线网络的非法入侵监控报警系统。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种基于无线网络的非法入侵监控报警系统，其特征在于，包括：

传感器单元，用于感测并形成触发信号；

中央处理单元，与所述传感器单元连接，用于接收并处理所述触发信号以形成报警信息；以及

无线通信单元，与所述中央处理单元连接，用于经由无线网络向用户发送所述报警信息。

2.根据权利要求1所述的基于无线网络的非法入侵监控报警系统，其特征在于，

在设防时间时，所述中央处理单元形成并向用户发送由处理所述触发信号而得的报警信息；

在非设防时间时，所述中央处理单元形成但不向用户发送由处理所述触发信号而得的报警信息，

其中，在所述中央处理单元中设置所述设防时间和所述非设防时间。

3.根据权利要求2所述的基于无线网络的非法入侵监控报警系统，其特征在于，所述中央处理单元还连接有防破坏报警模块，包括以下单元中的至少一个：

掉电检测单元，当所述掉电检测单元检测到掉电操作时，所述中央处理单元形成防破坏报警信息；

防撬开关单元，当所述防撬开关单元检测到撬开操作时，所述中央处理单元形成所述防破坏报警信息；

传感器剪线检测单元，当所述传感器剪线检测单元检测到传感器剪线操作时，所述中央处理单元形成所述防破坏报警信息。

4.根据权利要求3所述的基于无线网络的非法入侵监控报警系统，其特征在于，还包括存储单元，用于存储所述传感器单元和所述防破坏报警模块的报警事件。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于无线网络的非法入侵监控报警系统，其特征在于，还包括电源管理单元，其包括：

电源单元，转换输入电压，为所述系统供电；以及

电池单元，当所述电源单元断开时，所述电池单元为所述系统供电。

6.根据权利要求5所述的基于无线网络的非法入侵监控报警系统，其特征在于，用户通过所述无线通信单元控制所述中央处理单元经由所述无线通信单元向用户发送关于所述系统的传感器单元状态、设防时间和非设防时间中的至少一个的信息。

7.根据权利要求1所述的基于无线网络的非法入侵监控报警系统，其特征在于，所述传感器单元由红外反射传感器、霍尔传感器以及红外对射光栅中的至少一个组成。

8.根据权利要求5所述的基于无线网络的非法入侵监控报警系统，其特征在于，所述无线网络是GSM、CDMA、3G网络中的任意一种。

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