一种基于微波雷达的景区安全实时监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于微波雷达的景区安全实时监控系统，该系统主要由微波雷达传感器单元、信号处理单元、控制单元、视频拍摄单元、通信单元、电源模块和监控中心组成。微波雷达传感器单元持续发射电磁波，同时接收外部反射回来的电磁波，信号处理单元将信号由模拟转换为数字形式，通过傅里叶变换计算和判断，启动控制单元，视频拍摄单元对移动目标进行拍照或录像，同时信号处理单元通知通信单元，实时发送报警信息，并发送拍摄的照片或视频给监控中心，便于及时采取应对措施。该系统灵敏度高、使用简单、探测角度广，微波雷达能实现全天候全时段工作，为山岳类景区危险区域及景区周边人员闯入管理提供了一种有效的方法。

A real time monitoring system for scenic spot safety based on microwave radar

The utility model discloses a spot safety real-time monitoring system based on microwave radar, the system is mainly composed of a microwave radar sensor unit, signal processing unit, control unit, video capture unit, communication unit, power supply module and monitoring center. Microwave radar sensor unit for emitting electromagnetic wave, electromagnetic wave and receiving external reflected signal processing unit, the signal from the analog conversion to digital form, through Fourier transform calculation and judgement, starting control unit, the video unit of pictures or video of the moving target, and the signal processing unit notifies the communication unit to send real-time alarm information, and send photos or video to the monitoring center, to facilitate the timely take measures. This system has the advantages of high sensitivity, simple use, wide detection angle, to achieve all-weather working time of microwave radar can provide an effective method for mountain scenic area surrounding the dangerous area and personnel into management.

【技术实现步骤摘要】
一种基于微波雷达的景区安全实时监控系统
本技术涉及自动监测领域，特别涉及一种利用微波雷达传感器和无线通信来完成景区特定区域人员闯入的实时监测和报警。
技术介绍
山岳类景区地域广，空气好，景色优美，但一些区域也往往比较危险，禁止游客进入。另外，景点周边的一些小道容易发生游客逃票进入景区的情况。这些都给景区的安全管理带来隐患。景区危险区域一般自然环境复杂，用警示牌或人工提醒等方式往往只在小范围内起作用。常用的视频监控，只是被动地记录现场周围的情况，再把视频传送到监控中心，监控人员通过观察画面来了解判别，工作强度大，不能对人员闯入等移动目标做出及时的反应。为满足山岳类景点管理和游客安全的要求，基于微波雷达传感器和微处理器为核心的监控系统，不受天气和光照的影响，如果监测区域范围广，地形变化大，可以布设多个雷达传感器。由于是现场对移动目标进行自动监测和判别，所以具有快速、准确报警的优点，能有效防止因游客擅自闯入引发安全事故，也避免给景区管理部门带来赔偿责任。
技术实现思路
本技术专利是为了监测山岳类景区危险区域人员擅自闯入而设计的。通过采用微波雷达传感器、微处理器、视频拍摄、无线传输等技术，能对一定区域内移动目标的实时自动监测，具有探测角度广、响应速度快、安装使用简单、成本低等优点。本技术的微波雷达景区安全实时监控系统，包括：（1）微波雷达传感器单元，选用一体化的微波雷达传感器模块，工作频率24GHz，模块包含了微波收发天线、微波信号发生器、射频功率放大器、混频器、低通滤波器、低频信号放大器等，具有体积小、功率消耗低等性能。（2）信号处理单元，在接收微波雷达传感器单元输出的信号后，通过A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，通过微处理器计算傅里叶变换得到信号的频率值，再由频率值计算出移动目标的速度。根据对目标监测的时间间隔要求和微处理器的运算能力，可以每隔一定时间计算一次。当移动目标进入到监测范围内时，启动控制单元，可以驱动视频拍摄单元进行拍照或录像。（3）控制单元，接收信号处理单元发出的操作指令，按照需要拍摄目标的方位和光照强度，调节视频拍摄单元的方位角，如果在夜间或光线不足，启动照明灯或采用红外一体化视频拍摄。（4）视频拍摄单元，接收控制单元指令，拍摄单元对准移动目标进行拍照或录像。（5）通信单元，将报警信息和视频拍摄单元的现场照片或视频内容，通过无线网络实时发送到远端的监控中心服务器和有关人员手机，以便相关人员及时采取安全应对措施。（6）电源模块，给系统不同单元部分提供不同电压和电流的电源。附图说明图1所示为本技术微波雷达景区安全实时监控系统的结构示意图。具体实施方式为了说明本技术专利的
技术实现思路
、系统组成、所实现的目的及效果，以下结合具体实施方式和附图详细阐述。由图1所示，本技术提供了一种利用微波雷达进行景区区域实时监控的方案，本方案的监控系统主要由微波雷达传感器单元、信号处理单元、控制单元、视频拍摄单元、通信单元和电源模块组成。微波雷达传感器单元与信号处理单元连接，信号处理单元和控制单元、通信单元连接，控制单元与视频拍摄单元连接，视频拍摄单元与通信单元连接，电源模块和其它单元都连接。核心的微波雷达传感器选用德国Innosent公司的一体化模块，工作频率为24GHz，采用平面微带天线技术，作用距离可以达到50米以上。实际应用中，根据监测需要，在景区的危险区域入口和景区周边可能有人闯入的地段安装该系统，微波雷达传感器天线持续发射电磁波，同时接收外部反射回来的电磁波，当有移动目标进入监测区域时，由于移动目标存在一定的运动速度，依据多普勒效应，回波信号的频率会发生相应的变化，通过接收信号与发射信号混频和低通滤波，该信号通过信号处理单元的微处理器程序分析计算，得出发射与接收信号的频率差，再通过公式计算出移动目标的速度。对于全方位或大范围监测，由于微波雷达传感器天线作用距离和角度所限，可以安装多个微波雷达传感器单元。当移动目标进入到监测范围时，控制单元调节视频拍摄的方位，控制视频拍摄单元对该移动目标进行拍照或录像，如果光线不足，可以开启照明灯，同时信号处理单元给通信单元发指令，将报警信息和照片或视频通过无线网络实时发送到监控中心服务器和有关管理人员手机中。由于系统在野外不间断工作，为了达到低功耗要求，系统部分单元采用平时休眠状态和任务触发唤醒模式工作。该系统灵敏度高、使用简单、探测角度广、抗干扰能力强，由于采用了雷达和拍照结合的方式，使景区管理人员能够及时掌握信息和证据，为山岳类景区危险区域及景区周边人员闯入的报警管理提供了一种快速、准确的方法，以便及时采取相应措施，避免造成游客人员伤亡。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于微波雷达的景区安全实时监控系统，其特征在于，包括：(1)微波雷达传感器单元，通过天线发射和接收微波信号，接收信号通过和发射信号混频、低通滤波、信号放大后输出低频电压模拟信号给信号处理单元；(2)信号处理单元，主要包括A/D转换器及微处理器，A/D转换器将微波雷达传感器单元输出的模拟信号转换为数字信号，微处理器软件进行傅里叶变换，计算出信号的频率值，再由频率值计算出移动目标的速度，当移动目标进入到监测范围时，启动控制单元，驱动视频拍摄单元进行拍照或录像；(3)控制单元，在接收到信号处理单元发出的指令时，按照移动目标不同的方位和白天夜晚不同的光线，调节到合适的方位角，如果光线不足，开启照明灯或采用红外一体化视频拍摄；(4)视频拍摄单元，接收控制单元发来的拍摄指令，开始或停止对移动目标进行拍照或录像；(5)通信单元，接收信号处理单元发来的不同指令，将报警信息和照片或视频通过无线网络实时发送到远程监控中心；(6)电源模块，给监测现场的其它单元提供合适的电压和电流；(7)远程监控中心，通过无线方式接收通信单元发来的信息，经监控中心服务器把报警信息和景区监测现场的照片或视频发送到有关管理人员手机中，以便及时采取措施。...

【技术特征摘要】
1.一种基于微波雷达的景区安全实时监控系统，其特征在于，包括：(1)微波雷达传感器单元，通过天线发射和接收微波信号，接收信号通过和发射信号混频、低通滤波、信号放大后输出低频电压模拟信号给信号处理单元；(2)信号处理单元，主要包括A/D转换器及微处理器，A/D转换器将微波雷达传感器单元输出的模拟信号转换为数字信号，微处理器软件进行傅里叶变换，计算出信号的频率值，再由频率值计算出移动目标的速度，当移动目标进入到监测范围时，启动控制单元，驱动视频拍摄单元进行拍照或录像；(3)控制单元，在接收到信号处理单元发出的指令时...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱京宜，潘巨龙，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33