一种基于多传感器融合技术主动防御智能入侵探测设备制造技术

本发明专利技术涉及基于多传感器融合技术主动防御智能入侵探测设备，特征包括：高精度红外热成像模块；相控阵雷达探测模块；高清智能视频监控模块；与所述高精度红外热成像模块、相控阵雷达探测模块和高清智能视频监控模块通讯连接并接收其发送的数据并对数据进行融合分析的数据融合及分析模块；无线传输模块；以及对所述无线传输模块和数据融合及分析模块提供充电的电源模块。本发明专利技术采用超宽谱雷达可视化技术实现主动防御设计理念、独特主动防御功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种主动防御型的智能入侵探测设备，特别是一种基于多传感器融合技术的主动防御智能入侵探测设备，属于智能安防技术、智能安居

技术介绍
目前，安防系统一般采用红外对射技术，即通过LED红外光发射二极体发射的脉冲红外线，再经光学透镜做聚焦处理使红外线传至很远距离，由受光器接收。当红外脉冲光束被阻断时，安防系统视为有人闯入，发出声光警报，吓退闯入者，并把警报信息上传主机或主人手机上，实现安全防护的作用。实践证明，传统安防系统存在以下诸多技术缺陷：1、现有安防系统在工作时，当有强光照射到红外受光器上，就会阻断原红外脉冲光束，使安防系统发生误报；2、现有安防系统在工作时，当由小动物或其他物体闯入时，也会阻断红外脉冲光束，使安防系统发生误报，不能实现对闯入物进行身份识别和判断；3、现有安防系统在工作时，当人误入时，且没有继续有偷盗或破坏行为时，安防系统也会发出警报，不能对闯入者的动作和行为实现智能判断；4、单纯依靠红外对射传感器进行对是否有闯入物体的判断，在发生雷电或暴雨恶劣天气时，也会发生误报情况。由此可见，安防系统目前存在的技术难点在于如何去解决因被动性防范而产生的误报问题。
技术实现思路
本专利技术旨在突破长期以来业内主流安防系统通过物理设施实现被动性防范、阻挡的设计理念，进而提供一种基于多传感器融合技术主动防御智能入侵探测设备。该设备能够通过二级预警机制实现主动防御、实现更高安全性和极度灵敏性，同时不受各种恶劣环境影响、避免误报漏报的情况发生。为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于多传感器融合技术主动防御智能入侵探测设备，特殊之处在于，其包括：对闯入有热源物体发出红外光线、并将转换后的光电信号整体输出的高精度红外热成像模块3；对闯入物体进行实体扫查探测并实时成像输出的相控阵雷达探测模块1；对闯入物的动作进行智能分析判断，适时进行声光报警并拍照留存的高清智能视频监控模块2；与所述高精度红外热成像模块3、相控阵雷达探测模块1和高清智能视频监控模块2通讯连接并接收其发送的数据并对数据进行融合分析的数据融合及分析模块7；用于实现数据传输的无线传输模块5；以及对所述无线传输模块5和数据融合及分析模块7提供充电的电源模块4。所述相控阵雷达探测模块1、高精度红外热成像模块3、高清智能视频监控模块2、数据融合及分析模块7、电源模块4和无线传输模块5安装于设备壳体6内部，六个模块之间通过数据线或电源线相连。为了使本专利技术的设备壳体6适应室外防潮、防尘、防水的功能要求，所述设备壳体6采用法兰在航空级回宫式密封圈将所述相控阵雷达探测模块1、高精度红外热成像模块3、高清智能视频监控模块2、数据融合及分析模块7、电源模块4和无线传输模块5连接在壳体内部。所述设备壳体6内部设有高精度霍尔传感器，用于安装设备壳体6的底座上安装有与所述高精度霍尔传感器感应配合的磁条一旦探测器离开底座，就会触发声光报警，实现防拆卸功能。所述相控阵雷达探测模块1采用相控阵雷达技术，由8X8面阵64个微型雷达二维面阵阵列构成，频率为10.525G。所述高精度红外热成像模块3由菲涅耳透镜和红外焦平面阵列探测器(以下简称IRFPA)构成，红外焦平面阵列探测器采用200BP高精度人体热释电感应芯片，具体工作流程为闯入监控范围内的活体发出的红外光线，根据斯蒂芬-玻尔兹曼定律黑体的总辐射出射度与绝对温度的四次方成正比，经过菲涅耳透镜进行聚焦后，投射在IRFPA上，IRFPA将红外光信号转换为电信号，并AD转化为可用数据整体输出到数据融合及分析模块进行数据融合及分析。所述无线传输模块5采用最新ZigBee传输技术，使用ZSD2110芯片，是在2.4GHz的ISM频段集成基带和射频的单心芯片，芯片内部集成32KbyteRAM，使用SPI、UART、USB接口传输数据，最大传输数据10Mbps。所述电源模块4包括6V直流3500mAh锂电池和稳压电路，对数据融合及分析模块7和无线传输模块5进行供电，稳压电路采用三端固定式集成稳压器CW7860。所述数据融合及分析模块基于多传感器数据融合原理，采用单片机快速实时处理技术，结合波长调制方法，实现对信号的放大、滤波和调理，内置系统软件采用C语言和汇编语言混合编程，系统软件由系统主程序、初始化子程序、ZigBee无线通信子程序、多传感器检测子程序、报警子程序、显示子程序、数据处理子程序和远程控制字程序组成，基于人工智能的入侵探测技术，数据处理子程序内置智能数据挖掘技术，对采集的数据进行筛选，基于人工神经网络复杂环境目标智能跟踪及识别算法和Adaboost智能目标跟踪算法，通过机器学习专家系统对于发现的异常照片数据通过无线网络传输到主机机，由于传输数据量少，因此不宜发送数据丢失和网络堵塞情况，提高了仪器的可靠性；本单片机采用STM32L151主控芯片，该芯片具有低功耗，适应工作温度范围广等特点，基于ARM架构、M3内核多功能32位工业级芯片；且低功耗、低价格和高性能，满足本智能仪器的低功耗高精度检测需要。本专利技术的一种基于多传感器融合技术主动防御智能入侵探测设备，采用超宽谱雷达可视化技术实现主动防御设计理念、独特主动防御功能。采用高精度被动相控阵雷达预警侦测技术实现高精度相控阵雷达成像可视化。采用基于BP人工神经网络内建仿生神经元模型技术实现高效抗误报抗漏报功能。采用ZigBee无线传感网络技术实现门窗联动一体化防御能力。附图说明图1：本专利技术一种基于多传感器融合技术主动防御智能入侵探测设备结构示意图；在图中，1、相控阵雷达探测模块，2、高清智能视频监控模块，3、高精度红外热成像模块，4、电源模块，5、无线传输模块，6、设备壳体，7、数据融合及分析模块，8、主机。具体实施方式下面就附图对本专利技术一种基于多传感器融合技术主动防御智能入侵探测设备作以下详细说明。实施例1本专利技术一种基于多传感器融合技术主动防御智能入侵探测设备，主要包括六个部分：相控阵雷达探测模块1、高精度红外热成像模块3、智能视频监控模块2、数据融合及分析系统模块7、电源模块4和无线传输模块5。相控阵雷达探测模块1、高精度红外热成像模块3、智能视频监控模块2、数据融合及分析系统模块7、电源模块4和无线传输模块5通过数据线或电源线进行联接，六个模块安装在IP67级仪器壳体内，由于该设备使用环境主要用于室外，需要具备防潮、防尘、防水等功能，要求在恶劣环境下能正常工作，因此本专利技术采用法兰加航空级回宫式密封圈进行连接，不但符合IP67防护级别，还具有一定的抗振动功能，另外，为防止入侵人员对探测器进行拆卸，本设备采用高精度霍尔传感器与磁条，一旦探测器离开底座，就会触发声光报警，实现防拆卸功能，设备结构示意图如附图1所示。相控阵雷达探测模块采用相控阵雷达技术，由8X8面阵64个微型雷达二维面阵阵列构成，频率为10.525G，采用时域插值方法相位延时技术对发射、接收状态的相控波束进行精确的相位控制，使延时精度达到1ns，获得最佳的波束特性；采用实时分段动态聚焦技术，同步改变焦点的深度，使焦点分段更加细密、平滑，同时，也动态改变聚焦延迟，使不同深度的接收声束都处于聚焦状态；采用动态孔径技术使雷达声束在中、远场声束保持不变，使侧向分辨率更高；采用幅度加权动态变迹技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多传感器融合技术主动防御智能入侵探测设备，特征在于，其包括：对闯入有热源物体发出红外光线、并将转换后的光电信号整体输出的高精度红外热成像模块；对闯入物体进行实体扫查探测并实时成像输出的相控阵雷达探测模块；对闯入物的动作进行智能分析判断，适时进行声光报警并拍照留存的高清智能视频监控模块；与所述高精度红外热成像模块、相控阵雷达探测模块和高清智能视频监控模块通讯连接并接收其发送的数据并对数据进行融合分析的数据融合及分析模块；用于实现数据传输的无线传输模块；以及对所述无线传输模块和数据融合及分析模块提供充电的电源模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于多传感器融合技术主动防御智能入侵探测设备，特征在于，其包括：对闯入有热源物体发出红外光线、并将转换后的光电信号整体输出的高精度红外热成像模块；对闯入物体进行实体扫查探测并实时成像输出的相控阵雷达探测模块；对闯入物的动作进行智能分析判断，适时进行声光报警并拍照留存的高清智能视频监控模块；与所述高精度红外热成像模块、相控阵雷达探测模块和高清智能视频监控模块通讯连接并接收其发送的数据并对数据进行融合分析的数据融合及分析模块；用于实现数据传输的无线传输模块；以及对所述无线传输模块和数据融合及分析模块提供充电的电源模块。2.如权利要求1所述的一种基于多传感器融合技术主动防御智能入侵探测设备，特征在于所述相控阵雷达探测模块、高精度红外热成像模块、高清智能视频监控模块、数据融合及分析模块、电源模块和无线传输模块安装于设备壳体内部，六个模块之间通过数据线或电源线相连。3.如权利要求2所述的一种基于多传感器融合技术主动防御智能入侵探测设备，特征在于所述设备壳体采用法兰在航空级回宫式密封圈将所述相控阵雷达探测模块、高精度红外热成像模块、高清智能视频监控模块、数据融合及分析模块、电源模块和无线传输模块连接在壳体内部。4.如权利要求2所述的一种基于多传感器融合技术主动防御智能入侵探测设备，特征在于所述设备壳体内部设有高精度霍尔传感器，用于安装设备壳体的底座上安装有与所述高精度霍尔传感器感应配合的磁条。5.如权利要求1或2所述的一种基于多传感器融合技术主动防御智能入侵探测设备，特征在于所述相控阵雷达探测模块采用相控阵雷达技术，由8X8面阵64个微型雷达二维面阵阵列构成，频率为10.525G。6.如权利要求1或2所述的一种基于多传感器融合技术主动防御智能入侵探测设备，特征在于所述高精度红外热成像模块由菲涅耳透镜和红外焦平面阵列探测器构成，红外焦平面阵列探测器采用200BP高精度人体热释电感应芯片。7.如权利要求1或2所述的一种基于多传感器融合技术主动防御智能入侵探测设备，特征在于所述无线传输模块采用ZigBee传输技术，使用ZSD2110芯片，是在2.4GHz的ISM频段集成基带和射频的单心芯片，芯片内部集成32KbyteRAM，使用SPI、UART、USB接口传输数据，最大传输数据10Mbps。8.如权利要求1或2所述的一种基于多传感器融合技术主动防御智能入侵探测设备，特征在于所述电源模块包括6V直流3500mAh锂电池和稳压电路，对数据融合及分析模块和无线传输模块进行供电，稳压电路采用三端固...

【专利技术属性】
技术研发人员：张书亮，涂文军，王秉祥，杨先明，张彬，逄东庆，李桂磊，
申请(专利权)人：烟台三环锁业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37