[發明專利]基于紅外傳感器的范圍性生物入侵預警系統

在審

• 申請號: 201710358536.4
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN106960535A
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 童文燦;陳鵬;許少雄;羅其鋆;邱偉杰
• 申請（專利權）人: 龍巖學院
• 主分類號: G08B13/19
• 分類號: G08B13/19;H04W84/18
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司35203
• 代理人: 王園建

技術領域

本發明涉及基于紅外傳感器的范圍性生物入侵預警系統，主要應用于安防、軍事作戰、電力系統、野外露營等領域。

背景技術

傳統的防生物入侵多采用站崗方式，通過人來判斷是否由生物入侵，然后拉動警報。近年來隨著傳感器元件性能的改進與增強，新方法與新技術被不斷引入生物運動定位領域，其中較為典型的是紅外檢測技術，這種檢測技術通過紅外傳感器檢測到一定波長的紅外光譜，并將其轉化為定量的電信號，從而檢測出生物位置等信息。

紅外檢測技術從被感知信號源來區分，可分為主動式紅外檢測方法和被動式紅外檢測方法。主動式紅外檢測方法分為發射(投光器)和接收(受光器)兩部分，投光器和受光器之間投射人眼不可見的紅外光，通過紅外敏感材料接收紅外光譜，這類檢測方法主要應用于入侵檢測領域，屬于點對點式檢測。

相比主動式紅外感知系統，被動式紅外檢測方法不需要主動發射單元，僅靠接收單元獨立工作，通過接收生物輻射的紅外信號，受激發產生電信號，通過放大電路輸出，具有探測范圍廣的特點，但生物所處距離位置無法獲知。

目前防生物入侵多采用主動式紅外檢測方法來確定生物所處的位置，然而該方法所檢測的范圍僅在于發射器和接收器之間，范圍太窄，無法呈范圍性檢測。

鑒于此，本發明人為此研制出基于紅外傳感器的范圍性生物入侵預警系統，有效的解決了上述問題，本案由此產生。

發明內容

本發明的目的在于提供基于紅外傳感器的范圍性生物入侵預警系統，該系統能夠范圍性的檢測是否有生物入侵，并確定生物入侵所處的大概位置。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

基于紅外傳感器的范圍性生物入侵預警系統，包括：

遍布于監測區域內的多個監測節點，相鄰的所述監測節點之間的監測范圍具有重疊區；

每個所述監測節點均具有無線傳輸模塊和用于實時采集生物熱輻射信息的紅外傳感器，所述無線傳輸模塊實時將包括所述紅外傳感器采集的信號數據和所述監測節點位置信息數據的監測數據傳輸至網關；以及

與網關通信連接的具有顯示功能的監測設備，所述監測設備用于接收所述網關發送來的所述監測數據并判斷生物入侵位置并顯示。

作為可選的進一步改進，所述監測設備為具有定位模塊的移動終端設備，依靠所述移動終端設備來獲取各所述監測節點的位置信息并記錄。

作為可選的進一步改進，所述監測節點布設于以所述監測區域中心為圓心的至少兩個同心圓上。

作為可選的進一步改進，所述監測設備用于根據入侵生物距離所述監測區域中心的距離不同而分為不同級別的警戒區，不同級別的所述警戒區以所述同心圓中一個或多個為界來劃分；

所述監測設備具有報警單元，所述報警單元用于根據入侵生物所處警戒區的不同而發出不同級別的報警信息。

作為可選的進一步改進，所述監測設備還用于根據所述生物入侵位置生成該生物的入侵運動軌跡。

作為可選的進一步改進，所述監測設備還用于基于卡爾曼濾波算法來處理接收到的所述監測數據。

作為可選的進一步改進，所述監測設備根據所述監測節點的監測數據判斷生物入侵位置的方法為：

之間兩兩相鄰的各所述監測節點檢測到生物入侵時，以所述之間兩兩相鄰的各監測節點的幾何中心作為生物入侵位置。

作為可選的進一步改進，所述監測設備還用于判斷入侵生物的數量，判斷方法為：

同一時刻，相鄰位置僅單個監測節點檢測到生物入侵則將該單個監測節點作為一組，以及之間兩兩相鄰的各所述監測節點檢測到生物入侵則將該各所述監測節點也作為一組，生物入侵的數量等于形成組的組數量。

作為可選的進一步改進，所述監測設備還用于基于生物入侵的數量建立數量相同的數組模塊，同一入侵生物的位置信息存儲于同一數組模塊；

所述監測設備用于根據所述數組模塊存儲的位置信息生成對應入侵生物的運動軌跡。

作為可選的進一步改進，所述監測設備判斷入侵生物的數量增加時，增加相應增加數量的所述數組模塊來存儲新增加的入侵生物位置信息，增加的入侵生物位置信息包括以下兩種情況中的至少一種：

第一種，新增入侵生物的位置信息位于監測區域的最外圍，則直接將該入侵生物的當前位置信息存儲；

第二種，新增入侵生物的位置信息為從原入侵生物的位置信息中分化出，則將之前原入侵生物的位置信息和該新增入侵生物的當前位置信息一起存儲于新增數組模塊。