新型多維防盜報警裝置的設計

黃啟杰　王盛超　張亞明

[摘要]詳細介紹所發明的一種新型多維防盜報警裝置，論述該防盜報警裝置工作原理及創新點。

[關鍵詞]光纖傳感 紅外技術 防盜報警

中圖分類號：TN97文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0510029－01

一、引言

隨著社會發展，人民生活水平的不斷提高，信息化、智能化技術滲透于人們生活的各個領域，安全問題也成為工業生產、人民生活關心的焦點問題之一。但是目前市場上的防盜報警裝置，普遍存在誤報率高、用途及使用的范圍單一等缺點，已經不能滿足實際生活的需要。特別是機動車類振動報警器，容易受到噪音、地面振動等干擾信息產生誤報，不僅耗電而且擾民。針對這種缺陷，本文設計了一種新型防盜報警裝置較好的解決了上述問題。該裝置是由東北大學物理系本科生研制成功的新型多維防盜報警裝置，該裝置基于紅外技術和光纖傳感技術設計，當所保護物體受到振動達到預定次數并且物體周圍存在人體紅外信號時，裝置會自動報警，具有十分高的準確性和穩定性。

二、設計原理與工作流程（如圖1）

裝置主要由紅外模塊，振動模塊，控制模塊和報警模塊4個部分組成。當紅外傳感器探測到人體靠近的微弱信號，經過信號處理電路的處理，最終產生電平信號，送入單片機控制系統。類似的，當光纖振動傳感器探測到外界的振動時，信號經過相關電路處理，最終產生電平信號，送入單片機系統。單片機控制系統接收到信號后，根據信號的來源和事先設定的程序，輸出信號驅動報警裝置發出報警信號。

三、紅外模塊與振動模塊

1．紅外線通過云霧等充滿懸浮粒子的物體時不易發生散射、有較強的穿透能力和抗干擾能力，且紅外線遙控不易引起串干擾，目前已廣泛用于家電及部分工業控制中。被動式人體紅外探測器，具有監測范圍寬、探測距離遠、可靠性高等優點。圖2是裝置中紅外信號處理框圖。

2．光纖振動傳感器具有抗電磁干擾、耐久性好、尺寸小、靈敏度高、精度高、頻帶寬、信噪比高等優點，是振動探測最理想的智能傳感元件之一，廣泛用于土木工程、航空航天工業、船舶工業、電力工業、石油化工、核工業、醫學等領域。

四、處理與控制系統

處理與控制系統是整個防護裝置的核心，采用的C8051F350單片機，具有速度快，精度高，可靠性好等優點。

圖3是單片機主程序流程圖，單片機初始化程序將完成對定時器T0，外部中斷口IT0，IT1等初始化設置，然后進入對HW標志與ZD標志的檢測，其中HW是紅外接收中斷標志，ZD是振動接收中斷標志。當有紅外接收中斷時，將啟動INT0中斷處理程序，INT0中斷處理程序將關閉定時器T0同時修改中斷標志HW為1，然后返回主程序。當有振動接收中斷時，將啟動INT1中斷處理程序，INT1中斷處理程序將對接收到的振動進行計數，當次數達到預設值時，將關閉定時器T0同時修改中斷標志ZD為1，然后返回主程序。主程序通過對HW值與ZD值的檢測，來判斷執行報警程序或者延時刷新。如果HW和ZD值都為1，將執行報警程序，單片機將驅動報警模塊啟動語音報警，如果HW和ZD的值只有一個為1，將執行延時刷新程序，啟動定時器T0，到達預訂時間時將HW和ZD值重置為0，從而防止發生誤報。

五、裝置特點與創新點

該防盜報警裝置，主要有如下幾項特點和創新點：

1．裝置高智能化、綜合性強，可以多方位、多角度地探測周圍環境。

2．采用紅外，振動雙條件信號和振動計數報警技術，不易受到外界錯誤因素的干擾，能夠準確地做出警報及相關反應。

3．采用單片機進行控制和記錄，電路工作穩定，結構緊湊，便于修改程序和工作參數。

4．系統適用范圍廣，振動模塊和紅外模塊可根據使用環境的要求可以選擇不同靈敏度。

六、結論

經長期研究和大量實驗，成功地研制出新型多維防盜報警裝置。該裝置在報警判斷方式和算法上就具有創新性，具有靈敏度可調，準確度高等特點并且性能可靠，裝調方便，可廣泛使用于銀行、倉庫、文博部門及住宅小區。本報警裝置在具有先進科研水平的同時，也具有良好的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]劉修文，新編電子控制電路300例，機械工業出版社，2006.

[2]戴佳，51單片機C語言應用程序設計實例精講，電子工業出版社，2006.

[3]王義玉，紅外探測器，兵器工業出版社，2005.

作者簡介：

黃啟杰，男，漢族，東北大學理學院應用物理系，本科在讀。