多响应视频监控楼宇防盗门系统探析

刘彤彤，商 坤

（黄河水利职业技术学院，河南 开封 475004）

0 引言

在当前入室盗窃的犯罪行为中，有很大一部分是犯罪分子多日连续观察目标房屋晚间有无灯亮，并在楼宇单元门外或者在房屋门外按门铃，试探屋内有无人员响应。 若目标房无灯亮并多次按门铃而无人员响应，犯罪分子就会大胆地实施犯罪活动。

在现行的楼宇安防系统中，有些单元门有视频通话功能，可以让屋内人员探视楼外呼叫人员的影像；有些在房屋入室门上安装猫眼，使屋内人员可以探视到房屋外呼叫人员。 但如果房屋内没有人，则无法记录来访人员。 而一旦被入室盗窃，则很难确定犯罪嫌疑人。 针对这一问题，笔者提出了多响应视频监控楼宇防盗门系统。 该系统可以根据来访者在门前作出的响应，做出相应的响铃、拍照、录像等反应，从而为住户提供安全保障。

1 系统工作原理及流程

1.1 系统的工作原理

根据实际情况，一个人来访一般会先敲门或按门铃，如果是恶意的来访者，有可能会在门前驻足张望。 多响应视频监控楼宇防盗门系统通过红外传感器、振动传感器，以及门铃，可以很好地对不同的来访方式做出响应，并通过单片机控制摄像头采集来访者的信息，然后存储在存储器中，并根据需要发送到住户手机上。 住户可以利用系统储存的来访者影像资料，或通过手机接收系统发送的来访者影像信息，了解来访者。 系统工作原理如图1 所示。

图1 系统工作原理图Fig.1 Principle of the system work

1.2 系统的工作流程

系统工作情况分为正常模式（模式一）、夜间模式（模式二）和无人值守模式（模式三）3 种（如表1所示）。 这3 种模式可以由用户来设定，一般住户在家时选择模式一或模式二，外出时可以选择模式三。 系统具体的工作流程如图2 所示。

表1 系统工作模式表Table 1 System work module

图2 系统工作流程图Fig.2 Flow-process of the system work

如图2-a 所示，当有来访者按住户防盗门门铃呼叫住户时，1min 后住户无响应，感光器启动感光（如光线充足，不亮LED 灯；如果光线不足，点亮LED灯）。 随后，视频摄像头启动，拍摄1 张照片并录像10 s，照片及录像资料（该照片及录像资料右下角记录来访时间并标记“门铃”字样）上传至住户防盗门存储器保存，并通过通讯模块，把照片发送至户主手机。

如图2-b 所示，当有来访者在住户防盗门外50 cm 范围内持续1min，但未按住户防盗门门铃呼叫住户时，红外探测器发送门铃呼叫信号，同时，感光器启动感光（如光线充足，不亮LED 灯；如果光线不足，点亮LED 灯）。随后，视频摄像头启动，拍摄1 张照片并录像10 s，照片及录像资料（该照片及录像资料右下角记录来访时间并标记“红外探测”字样）上传至住户防盗门存储器保存，并通过通讯模块，把照片发送至户主手机。

如图2-c 所示，当有来访者未按住户防盗门门铃，而是在5 s 内两次敲击住户防盗门呼叫住户时，震动传感器发送门铃呼叫信号，30 s 后住户无响应，感光器启动感光（如光线充足，不亮LED 灯；如果光线不足，点亮LED 灯）。随后，视频摄像头启动，拍摄1 张照片并录像10 s，照片及录像资料（该照片及录像资料右下角记录来访时间并标记“敲门”字样）上传至住户防盗门存储器保存，并通过通讯模块，把照片发送至户主手机。

2 系统的实现

由图2 我们发现，防盗门系统接收到不同响应后，所做的工作基本相同，即拍照、判断是否存储信息、是否发送信息。 因此，实现该系统的重点就是如何应对和解决门铃响应、红外响应、震动响应问题。门铃响应在大多数已有的防盗门系统中都有非常成熟的技术，在此不再对其进行深入的研究。 本文重点探讨如何选用合适的模块以解决红外响应和震动响应。

2.1 红外响应模块

图3 为人体感应模块HQ-418。 该模块是基于红外线技术的自动控制产品，灵敏度高、可靠性强，广泛应用于各类自动感应电器，如自动门、自动洗手机、自动滴液器、感应冲水器等。 人体感应模块的功能特点为：（1）全自动感应。 人进入其感应范围，就输出高电平，人离开感应范围，则自动延时关闭高电平，输出低电平。 （2）光敏控制（可选择，出厂时未设）。即白天或光线强时不感应。（3）不可重复触发和可重复触发方式选择。 不可重复触发方式是指感应输出高电平后，延时时间段一结束，输出内容将自动从高电平变为低电平；可重复触发方式是指感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开，再延时将高电平变为低电平。 （4）具有感应封锁时间。 感应模块在每一次感应输出（高电平变成低电平）后，可以紧跟着设置一个封锁时间段。 在此时间段内，感应器不接受任何感应信号。 （5）工作电压范围宽（DC3V～6V）。（6）微功耗。静态电流＜50uA，特别适合干电池供电的电器产品。 （7）输出高电平信号。可方便与各类电路实现对接。 （8） 采贴片为BISS0001 红外专用芯片，体积更小。

图3 人体感应模块Fig.3 Body sensor module

2.2 需动响应模块

图4为震动传感器模块SW-420（常闭型）。 与常开型震动传感器模块相比，它震动触发的时间更长，可以驱动继电器模块。 该模块在产品不震动时，震动开关呈闭合导通状态，输出端输出低电平，绿色指示灯亮；产品震动时，震动开关瞬间断开，输出端输出高电平，绿色指示灯不亮。 输出端可以与单片机直接相连，通过单片机来检测高低电平，由此来检测环境是否有震动，起到报警作用。 该模块特点为：（1）以比较器输出信号，信号干净，波形好，驱动能力强，超过15mA。 （2）工作电压在3.3V～5V 之间。（3）以数字开关量输出（0 和1）。（4）设有固定螺栓孔，方便安装。（5）小板PCB 尺寸为3.2cm×1.4cm。（6）使用宽电压LM393 比较器。

该系统还有单片机模块、 摄像头模块、LCD 模块。 这些模块的应用已很成熟，将其应用到楼宇防盗门系统中，就能实现多响应视频监控楼宇防盗门系统。

图4 震动传感器模块Fig.4 Vibration sensor module

3 结语

多响应视频楼宇防盗门系统使得住户不在家时能够记录来访者，并能区分来访者以何种方式来访，从而提高了楼宇防盗门系统的技术防范功能，给用户带来了更高的安全性和方便。 该系统再进一步的研究方向是，住户不在家时，让其能够与来访者进行视频的监控或交互。 这样，如果来访者确实有事找住户，可以让用户与其直接交互；如果是恶意的来访，用户就可以直接监控或交互，甚至报警。

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