新型多维防盗报警装置的设计

黄启杰　王盛超　张亚明

[摘要]详细介绍所发明的一种新型多维防盗报警装置，论述该防盗报警装置工作原理及创新点。

[关键词]光纤传感 红外技术 防盗报警

中图分类号：TN97文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0510029－01

一、引言

随着社会发展，人民生活水平的不断提高，信息化、智能化技术渗透于人们生活的各个领域，安全问题也成为工业生产、人民生活关心的焦点问题之一。但是目前市场上的防盗报警装置，普遍存在误报率高、用途及使用的范围单一等缺点，已经不能满足实际生活的需要。特别是机动车类振动报警器，容易受到噪音、地面振动等干扰信息产生误报，不仅耗电而且扰民。针对这种缺陷，本文设计了一种新型防盗报警装置较好的解决了上述问题。该装置是由东北大学物理系本科生研制成功的新型多维防盗报警装置，该装置基于红外技术和光纤传感技术设计，当所保护物体受到振动达到预定次数并且物体周围存在人体红外信号时，装置会自动报警，具有十分高的准确性和稳定性。

二、设计原理与工作流程（如图1）

装置主要由红外模块，振动模块，控制模块和报警模块4个部分组成。当红外传感器探测到人体靠近的微弱信号，经过信号处理电路的处理，最终产生电平信号，送入单片机控制系统。类似的，当光纤振动传感器探测到外界的振动时，信号经过相关电路处理，最终产生电平信号，送入单片机系统。单片机控制系统接收到信号后，根据信号的来源和事先设定的程序，输出信号驱动报警装置发出报警信号。

三、红外模块与振动模块

1．红外线通过云雾等充满悬浮粒子的物体时不易发生散射、有较强的穿透能力和抗干扰能力，且红外线遥控不易引起串干扰，目前已广泛用于家电及部分工业控制中。被动式人体红外探测器，具有监测范围宽、探测距离远、可靠性高等优点。图2是装置中红外信号处理框图。

2．光纤振动传感器具有抗电磁干扰、耐久性好、尺寸小、灵敏度高、精度高、频带宽、信噪比高等优点，是振动探测最理想的智能传感元件之一，广泛用于土木工程、航空航天工业、船舶工业、电力工业、石油化工、核工业、医学等领域。

四、处理与控制系统

处理与控制系统是整个防护装置的核心，采用的C8051F350单片机，具有速度快，精度高，可靠性好等优点。

图3是单片机主程序流程图，单片机初始化程序将完成对定时器T0，外部中断口IT0，IT1等初始化设置，然后进入对HW标志与ZD标志的检测，其中HW是红外接收中断标志，ZD是振动接收中断标志。当有红外接收中断时，将启动INT0中断处理程序，INT0中断处理程序将关闭定时器T0同时修改中断标志HW为1，然后返回主程序。当有振动接收中断时，将启动INT1中断处理程序，INT1中断处理程序将对接收到的振动进行计数，当次数达到预设值时，将关闭定时器T0同时修改中断标志ZD为1，然后返回主程序。主程序通过对HW值与ZD值的检测，来判断执行报警程序或者延时刷新。如果HW和ZD值都为1，将执行报警程序，单片机将驱动报警模块启动语音报警，如果HW和ZD的值只有一个为1，将执行延时刷新程序，启动定时器T0，到达预订时间时将HW和ZD值重置为0，从而防止发生误报。

五、装置特点与创新点

该防盗报警装置，主要有如下几项特点和创新点：

1．装置高智能化、综合性强，可以多方位、多角度地探测周围环境。

2．采用红外，振动双条件信号和振动计数报警技术，不易受到外界错误因素的干扰，能够准确地做出警报及相关反应。

3．采用单片机进行控制和记录，电路工作稳定，结构紧凑，便于修改程序和工作参数。

4．系统适用范围广，振动模块和红外模块可根据使用环境的要求可以选择不同灵敏度。

六、结论

经长期研究和大量实验，成功地研制出新型多维防盗报警装置。该装置在报警判断方式和算法上就具有创新性，具有灵敏度可调，准确度高等特点并且性能可靠，装调方便，可广泛使用于银行、仓库、文博部门及住宅小区。本报警装置在具有先进科研水平的同时，也具有良好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]刘修文，新编电子控制电路300例，机械工业出版社，2006.

[2]戴佳，51单片机C语言应用程序设计实例精讲，电子工业出版社，2006.

[3]王义玉，红外探测器，兵器工业出版社，2005.

作者简介：

黄启杰，男，汉族，东北大学理学院应用物理系，本科在读。