【正文】 KR2R E S 2V C CC1C A PC22 7 p FC31 0 u FQ1C 3 3 5 6R3R E S 2R4R E S 2G N DR57 . 5 KR61KV C CR77 . 5 KR8R E S 2R 1 2R E S 2R91 5 KC5C A PC4C A PR 1 1R E S 2G N DR 1 05 6 0G N DD1D I O D ER 1 21 0 0 KQ2C 9 0 1 5G N DR 1 51 3 4C71 0 u FV C CC61 0 u FR 1 32 0 KV C CR 1 41 0 KQ3C 9 0 4 1V C CD2L E DR 1 62 . 2 KG N DU 0 2I N I N +O U TU2O P A M PI N I N +O U TU3O P A M PI N I N +O U TU1O P A M PI N I N +O U TU4O P A M PW e i B o 圖 37 微波探測(cè)器電路圖 防火探測(cè)器是由溫度探測(cè)、光電感煙探測(cè)和一氧化碳探測(cè)構(gòu)成的復(fù)合型火災(zāi)探測(cè)器。 微波靈敏度和紅外靈敏度通過(guò)步測(cè)的方法要分別調(diào)整，過(guò)高或過(guò)低的靈敏度都將影響防范效果。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中報(bào)警范圍實(shí) 圖約為 7— 8 米，探測(cè)到有效信號(hào)時(shí)，有 20秒的報(bào)警信號(hào)輸出， LED發(fā)光做出預(yù)警指示，可有效的進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)。根據(jù)多普勒效應(yīng)，該波動(dòng)的頻率與物體運(yùn)動(dòng)的快慢有關(guān)，而幅度與距離有關(guān)。其電路圖如圖 37。放大后的信號(hào)送窗口式鑒幅比較輸入端，經(jīng)比較將一定強(qiáng)度的探測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為寬度不同的等幅脈沖輸出。 環(huán)形天線(xiàn)和它周?chē)碾娮琛㈦娙莺?MOS 場(chǎng)效應(yīng)管組成了近微波段高頻自激振蕩電路 (它的振蕩頻率在 1GHz 左右 )，微波探測(cè)器原理如圖 36 所示，當(dāng)電路接通電源以后，振蕩產(chǎn)生的單頻、等幅信號(hào)通過(guò)外接天線(xiàn)發(fā)射到空間，產(chǎn)生一個(gè)立體空間微波防護(hù)區(qū)，天線(xiàn)既發(fā)射振蕩信號(hào)，也接收回波。當(dāng)有人在場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，反射回去的 微波將發(fā)生頻率變化，從而使微波探測(cè)器輸出一個(gè)與人體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)的低頻電信號(hào)。這種頻率差異與很多因素有關(guān)，其中包括移動(dòng)物體的速度，與探測(cè)器的徑向角度等。微波探測(cè)器可靠性強(qiáng)，無(wú)光亮和熱源的要求，探測(cè)環(huán)境要求低。該設(shè)計(jì)輸出為脈沖信號(hào)，當(dāng)有移動(dòng)物體進(jìn)入探測(cè)范圍以?xún)?nèi)時(shí)，輸出端電平由高電平跳變至低電平，可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)并報(bào)警。 (VHVL)的噪聲干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。再經(jīng)內(nèi)部的兩個(gè)電壓比較器 (IC3,IC4)構(gòu)成的雙向鑒幅器，檢出有效觸發(fā)信號(hào) VS去啟動(dòng)延遲時(shí)間定時(shí)器 (只要有觸發(fā)信號(hào) VS 的上跳沿則可啟動(dòng)延遲時(shí)間定時(shí)器 )。 圖 33 BISS0001管腳排列圖 圖 34 不可重復(fù)觸發(fā)工作方式下各點(diǎn)波形 圖 35所示為紅外探測(cè)器分立元件電路圖。這一功能的設(shè)置，可有效抑制負(fù)載切換過(guò)程中產(chǎn)生的各種干擾。在 Ti 周期內(nèi)，任何 IC7 的變化都不能使 U0 為有效狀態(tài)。 當(dāng) A 端等于“ 0”時(shí)，為不可重復(fù)觸發(fā)工作方式，即在 TX 時(shí)間內(nèi)，任何 IC7 的變化都被忽略，直至延遲時(shí)間 TX 結(jié)束。另外它還具有雙向鑒幅器，可有效熱 釋 電紅 外 探測(cè)器 定時(shí)器封鎖時(shí)間 TI 延遲時(shí)間定時(shí)器 TX 狀態(tài)控制器 參考電源 與門(mén) 比較器 U0 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線(xiàn) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 共 50 頁(yè) 第 9 頁(yè) 抑制干擾，其內(nèi)部設(shè)有延遲時(shí)間定時(shí)器和封鎖時(shí)間定時(shí)器。它的正常工作電壓是 +(工作范圍可在 3V 到 5V 之間 )。經(jīng)過(guò)后級(jí)比較器與狀態(tài)控制器產(chǎn)生相應(yīng)輸出信號(hào) U0。根據(jù)該特性，選擇熱釋電紅外探測(cè)器適用于盜情信號(hào)的檢測(cè)。由于傳感器的電壓響應(yīng)度與入射光輻射變化的頻率成反比，因此，當(dāng)恒定的紅外輻射照射在探測(cè)器上時(shí)，探測(cè)器沒(méi)有電信號(hào)輸出，所以恒定的紅外輻射不能被檢測(cè)到。用菲涅爾透鏡配合放大電路將信號(hào)放大 6070db，就可以檢測(cè) 1020m 處人的活動(dòng)。 在熱釋電紅外探測(cè)器中有兩個(gè)關(guān)鍵性的元件，一個(gè)是熱釋電紅外傳感器 (PTR) ，PTR能將紅外信號(hào)變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并能對(duì)自然界中的白光信號(hào)具有抑制作用。 )的物體都將產(chǎn)生紅外光譜，不同溫度的物體，其釋放的紅外能量的波長(zhǎng)是不一樣的，因此紅外波長(zhǎng)與溫度的高低是相關(guān)的。通過(guò)這樣雙重的檢測(cè)就進(jìn)一步減小了外界干擾， 降低了報(bào)警信號(hào)誤報(bào)的發(fā)生率，下面詳細(xì)介紹本系統(tǒng)中紅外與微波探測(cè)器電路的設(shè)計(jì)原理、特點(diǎn)以及實(shí)際的工作過(guò)程。 圖 31雙鑒探測(cè)器原理示意圖 雙鑒探測(cè)器工作時(shí)將探測(cè)到的紅外和微波兩種信號(hào)經(jīng)過(guò)與非門(mén)處理后送單片機(jī)，即只有同時(shí)檢測(cè)到兩個(gè)探測(cè)器輸出端口為高電平信號(hào)時(shí)，自動(dòng)報(bào)警器才會(huì)響應(yīng)盜情報(bào)警信號(hào)，否則不報(bào)警。由多種類(lèi)型傳感器實(shí)現(xiàn)多元信號(hào)綜合檢測(cè)是本系統(tǒng)中探測(cè)電路部分的基本設(shè)計(jì)思想，多元信號(hào)檢測(cè)一方面完成盜情與火情的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)任務(wù)，另一方面大大降低了探測(cè)器部分的誤報(bào)率，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性。如果出現(xiàn)誤觸發(fā)而報(bào)警時(shí)可以通過(guò)觸發(fā)延遲時(shí)間 (50s 定時(shí)器 )去解除，另外用戶(hù)端自動(dòng)報(bào)警器還具備狀態(tài)信息 (如有無(wú)交流電、備用電池電量是否不足等 )上報(bào)的功能，可以對(duì)預(yù)設(shè)的普通電話(huà)、手提電話(huà)實(shí)現(xiàn)報(bào)警 ⑴ 。正常時(shí) LCD 顯示時(shí)間，事件發(fā)生時(shí)鎖定顯示當(dāng)時(shí)的時(shí)間。接到警情事件后，自動(dòng)報(bào)警器立即進(jìn)行確認(rèn) (多次巡檢中斷信號(hào) )，若 50s 后無(wú)人解除警情同時(shí)警情確認(rèn)無(wú)誤后，進(jìn)行事件的現(xiàn)場(chǎng)聲 (蜂鳴器 )、光 (LED)報(bào)警，同時(shí)用戶(hù)端自動(dòng)報(bào)警器自動(dòng)向相關(guān)部門(mén)撥打預(yù)先設(shè)置好的報(bào)警電話(huà)號(hào)碼，進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警。 5）用戶(hù)端自動(dòng)報(bào)警器內(nèi)提供備用電源，在沒(méi)有市電的情況下，交直流供電自動(dòng)切換，確保系統(tǒng)在停 電時(shí)能繼續(xù)工作。 3）用戶(hù)端自動(dòng)報(bào)警器可檢測(cè)探測(cè)器或傳輸線(xiàn)路發(fā)生的故障 (如探頭斷線(xiàn)或掉電 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線(xiàn) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 共 50 頁(yè) 第 6 頁(yè) 等 )，并可向中央控制器報(bào)告故障情況。并能夠 可靠地進(jìn)行盜情、火情報(bào)警，通過(guò)電話(huà)線(xiàn)拔打預(yù)先設(shè)置的 16組電話(huà) /手機(jī)號(hào)碼 (小區(qū)監(jiān)控管理中心電話(huà)、用戶(hù)個(gè)人電話(huà)、用戶(hù)單位電話(huà)、盜警電話(huà)1火警電話(huà) 11緊急呼救電話(huà) )，進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警。 報(bào)警系統(tǒng)的功能及工作過(guò)程 智能住宅防盜防火報(bào)警系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)和功能： 1）系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，通過(guò)家中的電話(huà)線(xiàn)路自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警，并與中央控制器建立聯(lián)系，將相關(guān)信息傳送至中央控制器中。將警情信息記錄下來(lái)，以備查詢(xún)，并通過(guò)通信模塊向小區(qū)監(jiān)控管理中心中央控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。正常時(shí)顯示時(shí)間，警情發(fā)生時(shí)鎖定該時(shí)間。 系統(tǒng)的基本工作過(guò)程：報(bào)警器通過(guò)傳感探頭進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有人入侵或有火災(zāi)等緊急情況時(shí)，傳感器探頭將探測(cè)到的警情信號(hào)傳送給單片機(jī) （即用戶(hù)端自動(dòng)報(bào)警器），單片機(jī)產(chǎn)生中斷，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警和電話(huà)語(yǔ)音報(bào)警。 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線(xiàn) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 共 50 頁(yè) 第 5 頁(yè) 第 2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體構(gòu)成 該防盜防火報(bào)警系統(tǒng)是一種將電子探測(cè)、智能控制和電話(huà)通訊技術(shù)相 結(jié)合的新型電子安全報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)形成一個(gè)兩級(jí)聯(lián)網(wǎng)通訊的防盜防火報(bào)警系統(tǒng)。用戶(hù)端的智能防盜防火系統(tǒng)包括探測(cè)器、自動(dòng)報(bào)警器及輸出等組成部分，并將模塊化思想引入此系統(tǒng)，從而使整個(gè)系統(tǒng)的功能更完善、靈活、可調(diào)。本課題要設(shè)計(jì)的智能住宅防盜防火報(bào)警系統(tǒng)是依托公共電話(huà)網(wǎng)做傳輸媒體的電話(huà)報(bào)警系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)相比，它具有傳輸距離遠(yuǎn)、硬件簡(jiǎn)單、安裝方便的優(yōu)點(diǎn)，而對(duì)于實(shí)行物業(yè)管理的居民區(qū)以及機(jī)關(guān)、事業(yè)單位的辦公區(qū)則采用分戶(hù)對(duì)值班室的聯(lián)網(wǎng)方案。采集的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊上傳到主控制器，主控制器按設(shè)定程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并發(fā)出語(yǔ)音提示、報(bào)警、顯示人員進(jìn)出情況記錄等。同時(shí)，單片機(jī)內(nèi)置的語(yǔ)音處理模塊可方便實(shí)現(xiàn)各種提示語(yǔ)音，更提高了系統(tǒng)人機(jī)的友好性，因此主從控制器均采用了 16 位單片機(jī)。最底層是各傳感器，負(fù)責(zé)各種信號(hào)的采集和轉(zhuǎn)換，獲得的信號(hào)在所屬?gòu)目刂破鞯目刂葡掠蔁o(wú)線(xiàn)通信模塊上傳到管理中心的主控制器，實(shí)時(shí)進(jìn)行顯示和語(yǔ)音提示。 多年來(lái)，經(jīng)過(guò)對(duì)不同方案的比較分析，確定了該系統(tǒng)由信號(hào)檢測(cè)、控制器、無(wú)線(xiàn)通信及顯示和語(yǔ)音等模塊組成。該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了煙霧檢測(cè)、人體熱釋電紅外檢測(cè)、貴重物品檢測(cè)和人員進(jìn)出檢測(cè)等功能，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊能將報(bào)警信號(hào)上傳到主站，并及時(shí)報(bào)警；同時(shí)該系統(tǒng)創(chuàng)新性地將電子探測(cè)、智能控制和電話(huà)通訊技術(shù)相結(jié)合，并采用多元探測(cè)技術(shù)，彌補(bǔ)了單信號(hào)探測(cè)誤差較大的不 足。 我國(guó)住宅智能 安全防范系統(tǒng)展望 隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及人們生活水平的大幅度提高，人們對(duì)住宅的需求進(jìn)一步著眼于其質(zhì)量、功能、服務(wù)等多方面。在我國(guó) ，以北京、深圳、上海、廣州等較發(fā)達(dá)的城市為龍頭在近幾年內(nèi)也形成了一股智能化住宅熱。同時(shí)也對(duì)小康住宅與小區(qū)建設(shè)在安全防范、家庭設(shè)備自動(dòng)化和通信與網(wǎng)絡(luò)配置等方面提出了三級(jí)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，即第一級(jí)為“理想目標(biāo)”；第二級(jí)為“普及目標(biāo) ” ；第三級(jí)為“最低目標(biāo) ” ；在我國(guó)小區(qū)安全防范報(bào)普系統(tǒng)已成為智能小區(qū)中實(shí)現(xiàn)安全管理的重要系統(tǒng)，根據(jù)我國(guó)建設(shè)部的規(guī)定，主要包括電視監(jiān)控、防盜報(bào)替、求助求救、煤氣泄漏報(bào)警、消防報(bào)替等內(nèi)容。在線(xiàn)路上，可以接入中繼器實(shí)現(xiàn)探測(cè)線(xiàn)路的延長(zhǎng)，從而更好的適應(yīng)環(huán)境。 Guano Easy采用總線(xiàn)式結(jié)構(gòu)，符合安防系統(tǒng)的暴露線(xiàn)路最短的原則。當(dāng)時(shí)提出對(duì)住宅區(qū)內(nèi)所有住宅的信息管理采用超級(jí)家庭總線(xiàn)技術(shù)(SHBS,SUPERHOME BUS SYSTEM)。郵電省與通產(chǎn)省于 1986年組織日本的機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)與電波技術(shù)協(xié)會(huì)共同組建 HBS標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)，這里的 HBS是指家庭總線(xiàn)系統(tǒng)(HOME BUS SYSTEM)。 60年代視頻圖像技術(shù) [e7, 70年代計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)、 80年代生物識(shí)別技術(shù)以及 90年代國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，使安防行業(yè)得到快速的發(fā)展?，F(xiàn)代安防監(jiān)控系統(tǒng)己有了新的概念，通常稱(chēng)為安全自動(dòng)化 SAS(Security Automation System )，并與防火自動(dòng)化系統(tǒng) FAS (Fire Automation System)共同構(gòu)成智能建筑系統(tǒng)最底層的系統(tǒng)門(mén) .目前國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已逐漸形成了一個(gè)集安防、消防、醫(yī)療救護(hù)為一體的安全保障行業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本新建 的建筑物中 60%以上是智能型的。美國(guó) 1986年成立了“智能建筑協(xié)會(huì)” ,其會(huì)員橫跨 17個(gè)國(guó)家，并宣布 1995年以后要大幅度增加智能大樓的比例。 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線(xiàn) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 共 50 頁(yè) 第 2 頁(yè) 國(guó)內(nèi)外研究概況 國(guó)外研究現(xiàn)狀 1984年世界上第一座智能大廈在美國(guó)誕生，很快掀起一股“智能建筑 ” 熟潮。該系統(tǒng)可以對(duì)住宅內(nèi)部中的盜竊、火災(zāi)和人員進(jìn)出情況等進(jìn)行監(jiān)控和記錄，系統(tǒng)采用單片機(jī)作為主控器，采用 GSM Modem、紅外感應(yīng)器、紅外發(fā)射接收管、煙霧感應(yīng)器和聲光報(bào)警模塊、獨(dú)立鍵盤(pán)，構(gòu)成宿舍防盜防火報(bào)警系統(tǒng)對(duì)宿舍內(nèi)人員進(jìn)出情況 進(jìn)行記錄及異地監(jiān)控等隨著計(jì)算機(jī)的普及和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們已不滿(mǎn)足于傳統(tǒng)的居住環(huán)境，對(duì)家庭及住宅小區(qū)提出了更高的要求，智能化被引入家庭及