简单介绍两种智能防盗报警系统设计方案

智能防盗报警系统设计方案(一)

 
防盗报警系统的设备一般分为:前端探测器,报警控制器。报警控制器是一台主机(如电脑的主机一样),用来控制包括有线/无线信号的处理,系统本身故障的检测,电源部分,信号输入,信号输出,内置拨号器等这几个方面,一个防盗报警系统中报警控制器是必不可少的。前端探测器包括有:门磁开关、玻璃破碎探测器、红外探测器和红外/微波双鉴器、紧急呼救按钮。
 
本文阐述了区域家庭智能防盗报警系统的设计。智能防盗报警系统主要由4部分组成:无线防盗报警探头、家庭主 机、小区主机、地区主机。接下来一一了解:
 
一、无线防盗报警探头设计方案
 
无线防盗报警探头安装于居室的各个窗户上,体积小巧,功耗低,可直接贴在窗户上,当发现盗贼入侵时可以独立声光报警,并发送无线报警信号到家庭主机。硬件结构如图1所示。
简单介绍两种智能防盗报警系统设计方案
1、低功耗设计
 
无线防盜报警探头采用纽扣电池供电,需要低功耗的处理器。本方案选用Atreel公司的ATTIny44处理器。ATTIny 是Atmel公司的低功耗系列产品,ATTIny44具有3种可单独选择的低功耗休眠模式,使ATTIny44在电池供电设备。上有良好的表现。应用软件可在需要时调整系统时钟频率以达到最佳功耗性能,例如在系统闲置时调慢微处理器部分模块的时钟频率。利用AVR Power Stop System,用户停止使用微处理器时可以关闭定时器、ADC等能耗模块,ATtiny44 在掉电(PowerDown)模式下耗电量还不到100 nA。要求无线传感器的体积尽可能小,以便安装,ATti-ny44 小巧的封装也使得整个无线传感器体积大为缩小。ATtiny44平时工作在掉电状态下,为功耗最小模式。当有报警信号时处理器从中断中唤醒,判断是否为盗贼入侵,如果不是则重新回到掉电模式,如果是盗贼入侵则启动无线发射模块发射无线报警信息。
 
2、红外热释电传感器
 
在自然界,任何高于绝对温度(-273 K)的物体都将产生红外光谱,不同温度的物体释放的红外波长是不一样的,红外波长与温度相关,而且辐射能量的大小与物体表面温度有关。人体都有恒定的体温,一般在37C左右,会发出10 mm左右特定波长的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的红外线而进行工作的。被动红外探头的传感器包含2个串联的热释电元件,2个电极化方向正好相反,环境背景辐射对2个热释电元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,此时探测器无信号输出。红外线通过菲涅耳滤光片增强后聚集到热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,经检测处理后就能产生报警信号。
 
3、无线发射模块
 
无线传感器的无线发射模块选用的是Chipcon公司的CCII50单发芯片。ClI50具有丰富的频率资源,需要极少的外部元件。CCII50具有休眠状态,在没有报警信息的时候,可以将其设置为休眠状态,减少电池的电量消耗。当有报警信息时,无线发射模块被唤醒,发射报警信号完成后无线发射模块关闭。
 
二、家庭主机设计方案
 
家庭主机是整个家庭智能防盗报警系统的核心,其自身既可以在收到报警信号后独立报警,驱走盗贼,还能发送报警短信到小区主机和地区主机,通知安防人员尽快到来。家庭主机硬件结构如图2所示。
简单介绍两种智能防盗报警系统设计方案
1、无线收发模块
 
家庭主机采用Chipcon公司的CCIIOO无线收发芯片,该芯片可与CCII50单发芯片匹配使用,具有丰富的频率资源,接收灵敏度高,完全可以满足室内无线传感器信号的接收任务。当接收到无线报警信号后,CCII0O将接收到的数据传输给单片机,单片机对数据进行分析,然后发出声光报警和短信报警信息。
 
2、无线传感器网络
 
无线传感器网络是一种全新的信息获取平台,能够实时监测和采集网络分布区域内的各种监测对象的信息,并将这些信息发送到网关节点,以实现指定范围内的目标检测与跟踪,具有展开快速、抗毁性强等特点。区域家庭智能防盗报警系统利用了无线传感器网络原理布设了无线智能防盗报警网络,其中无线防盗报警探头为簇内节点,家庭主机为簇头节点,小区主机为网关节点。无线防盗报警探头的报警信息可以及时汇聚到小区主机,小区主机及时反映,使安防人员能够快速响应。无线传感器网络结构如图3所示。
简单介绍两种智能防盗报警系统设计方案