一种无人值守的微波雷达-摄像机节点制造技术

本发明专利技术公开了一种无人值守的微波雷达

【技术实现步骤摘要】
一种无人值守的微波雷达
‑
摄像机节点


[0001]本专利技术涉及无线传感器
，特别涉及一种无人值守的微波雷达
‑
摄像机节点。

技术介绍

[0002]近三十年来，国内外陆续研发出了多种具有无线组网功能的震动传感器节点、震动
‑
声音传感器节点、震动
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磁传感器节点、震动
‑
声音
‑
磁传感器节点以及微波雷达和微波雷达
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摄像机节点，这些节点统称为无线传感器网络(WSN)节点，也称为无人值守地面传感器(T
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UGS)节点。
[0003]其中，美国McQ公司研发和批量生产的OWL
TM
微波雷达触发式摄像机(RDTC)节点，配置了微波雷达、200万像素高清摄像机、红外补光灯、UHF无线扩频通信模块、微处理器系统、GPS定位和电子罗盘等功能模块，具有自定位和自组网功能，可作为野外无线安防/监视系统的T
‑
UGS节点。但其雷达是主动式射频传感器，需要频繁发射微波探测脉冲，功率消耗较大，需要大容量锂电池组供电，才可实现T
‑
UGS节点的长时间工作；此外，当遇到雨天气象影响，其虚警概率增大。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供了一种微小型、低功耗的无人值守的微波雷达
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摄像机节点，以克服现有的技术问题。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种无人值守的微波雷达
‑
摄像机节点，所述节点设有供电电源和双微处理器系统，所述双微处理器系统由第一微处理器和第二微处理器通过串口连接而成，所述第一微处理器和第二微处理器分别连接若干功能模块；
[0007]所述第一微处理器通过一单刀双掷开关连接有目标探测器，所述目标探测器由微波雷达和串口摄像机组成，所述微波雷达用于探测所述节点前方的移动目标，所述串口摄像机用于拍摄所述移动目标的图像；当所述微波雷达探测到移动目标时，所述第一微处理器控制所述单刀双掷开关切换至所述串口摄像机，并启动所述串口摄像机抓拍移动目标的图像；
[0008]所述第二微处理器连接有无线通信模块，所述无线通信模块用于实现所述节点之间或所述节点与外部手持终端的双向通信。
[0009]进一步地，所述供电电源采用锂电池和太阳能电池板混合供电，所述供电电源采用PMOS管电子开关控制节点中各功能模块的电源的开启或关闭。
[0010]进一步地，所述第一微处理器还连接有红外补光灯、防凝露加热器以及雨声探测器，所述红外补光灯的光线波长为940nm，所述防凝露加热器用于对所述串口摄像机的镜头进行加热，所述雨声探测器用于检测雨滴声以及触发关闭所述串口摄像机的电源并开启所述微波雷达的周期性探测模式。
[0011]进一步地，所述第一微处理器还连接有UHF无线通信模块，所述UHF无线通信模块用于发送微波雷达数据和移动目标图像数据。
[0012]进一步地，所述第一微处理器还连接有铁电存储器，所述铁电存储器用于存放所述节点的命令字典、参数以及缓存采样数据。
[0013]进一步地，所述第一微处理器还连接有声波发生器，所述声波发生器作为所述雨声探测器的自检辅助装置。
[0014]进一步地，所述第二微处理器连接的所述无线通信模块包括VHF无线通信模块和BLE无线通信模块，所述VHF无线通信模块用于实现所述节点之间的双向通信，所述BLE无线通信模块用于所述节点与手持终端之间的双向通信。
[0015]进一步地，所述第二微处理器还连接有时钟日历模块和电池电量检测器，所述时钟日历模块用于记录目标探测时刻以及同步各节点间的时间，所述电池电量检测器用于实时监测电池的电量。
[0016]进一步地，所述第二微处理器还连接有电磁蜂鸣器和防侵入检测器，所述电磁蜂鸣器用于指示所述节点布放时的初始状态，所述防侵入检测器用于判断所述节点布放期间是否倾倒或被盗。
[0017]进一步地，所述第一微处理器和第二微处理器均设有Micro USB接口和SWJ端口，所述Micro USB接口和SWJ端口用于所述双微处理器系统应用程序的开发与调试。
[0018]采用上述技术方案后，本专利技术与
技术介绍
相比，具有如下优点：
[0019]1、本T
‑
UGS节点是一款微小型、低功耗无线传感器节点，采用手工布放方式，将该节点布放重要设施周围或边境线要道上，可用于探测与识别人和车辆等入侵目标；
[0020]2、本专利技术的节点采用双微处理器系统(第一微处理器和第二微处理器，二者通过串口实现双向通信)，其中，第一微处理器(MCU
‑
1板卡)主要用于调度、管理与控制目标探测器(微波雷达、串口摄像机及其附加的功能模块)，实现目标探测器信号采集、处理和目标特征提取与识别，以及图像数据的无线传输(配置了UHF无线高速连续数传模块)；第二微处理器(MCU
‑
2板卡)主要用于实现节点的无线通信与自组网；
[0021]3、采用双微处理器系统具有如下优点：
①
在任意时刻，都可通过VHF模块来保持节点与监控终端(中继节点/基站节点)之间的通信联络，同时可通过UHF模块向监控终端传输图像数据；
②
在不改变系统自组网应用程序的前提下，即可实现目标探测器的更新换代(更换第一微处理器)；
③
可同时进行目标探测与无线组网通信，避免了二者交替工作而可能出现的目标漏检或无线通信不畅的现象；
④
简化了系统应用程序设计的复杂度；
[0022]4、利用雨声探测器和与之配套的声波信号发生器(用于实现雨声探测器的自检功能)来判断是否需要关闭目标探测器电源，例如：在中雨、大雨和暴雨的气象条件下，可自动关闭受雨天气象影响的串口摄像机的电源，并开启微波雷达的周期性探测模式，从而避免进行无谓的目标探测，极大地降低功耗和虚警概率；
[0023]5、本节点采用可开启/关断的电源为目标探测器和其他功能模块供电，结合PMOS管电子开关控制节点中各功能模块的电源的开启或关闭，使得目标探测器和其他功能模块的可实现分时运行，降低了节点的功耗；按每天向外(监控终端)发送1000条报警信息，采用5200mAH锂电池和小功率(3～5W)太阳能电池板混合供电，该节点可持续工作30天以上；
[0024]6、为串口摄像机配置了远距离940nm红外补光灯和镜头防凝露加热器，使得不论
在白天黑夜，还是在结霜凝露的气象条件下，均可抓拍到清晰的野外目标图像；
[0025]7、采用电磁蜂鸣器指示节点中目标探测器和其他功能模块的初始状态，可加快节点的布放速度。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的节点结构图；
[0027]图2为本专利技术的微波雷达的接口电路图；
[0028]图3为本专利技术的串口摄像机的接口电路图；
[0029]图4为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人值守的微波雷达
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摄像机节点，其特征在于：所述节点设有供电电源和双微处理器系统，所述双微处理器系统由第一微处理器和第二微处理器通过串口连接而成，所述第一微处理器和第二微处理器分别连接若干功能模块；所述第一微处理器通过一单刀双掷开关连接有目标探测器，所述目标探测器由微波雷达和串口摄像机组成，所述微波雷达用于探测所述节点前方的移动目标，所述串口摄像机用于拍摄所述移动目标的图像；当所述微波雷达探测到移动目标时，所述第一微处理器控制所述单刀双掷开关切换至所述串口摄像机，并启动所述串口摄像机抓拍移动目标的图像；所述第二微处理器连接有无线通信模块，所述无线通信模块用于实现所述节点之间或所述节点与外部手持终端的双向通信。2.如权利要求1所述的一种无人值守的微波雷达
‑
摄像机节点，其特征在于：所述供电电源采用锂电池和太阳能电池板混合供电，所述供电电源采用PMOS管电子开关控制节点中各功能模块的电源的开启或关闭。3.如权利要求2所述的一种无人值守的微波雷达
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摄像机节点，其特征在于：所述第一微处理器还连接有红外补光灯、防凝露加热器以及雨声探测器，所述红外补光灯的光线波长为940nm，所述防凝露加热器用于对所述串口摄像机的镜头进行加热，所述雨声探测器用于检测雨滴声以及触发关闭所述串口摄像机的电源并开启所述微波雷达的周期性探测模式。4.如权利要求3所述的一种无人值守的微波雷达
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摄像机节点，其特征在于：所述第一微处理器还连接有UHF无线通信模块，所述UHF无线通信模块用于发送微波雷达数据和移动目标图像数据。5.如权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘仲明，蔡劲松，
申请(专利权)人：厦门市弘威崇安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：