一种无人值守的微波雷达-麦克风阵列声波检测器节点制造技术

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
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麦克风阵列声波检测器节点


[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
‑
麦克风阵列声波检测器节点。

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
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声音传感器节点、震动
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磁传感器节点、震动
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声音
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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]在国内，微小型微波雷达主要用于车辆测速，或作为安防设备固定安装在值守区域的周边，但现有的微小型雷达T
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UGS节点存在功耗大、虚警概率高的缺点。

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、高灵敏度智能的无人值守的微波雷达
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麦克风阵列声波检测器节点，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
‑
麦克风阵列声波检测器节点，所述节点安装在一节点壳体内部，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；
[0007]所述第一微处理器连接有声波信号发生器、目标探测器和雨声检测器，所述目标探测器包括微波雷达和麦克风阵列声波检测器；
[0008]所述微波雷达用于探测移动目标，其包括触发式探测模式和周期性探测模式；所述麦克风阵列声波检测器用于探测环境噪声以及触发所述微波雷达开启触发式探测模式；所述雨声检测器用于检测雨点落在所述节点壳体上的滴答声以及触发所述微波雷达开启周期性探测模式；
[0009]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。
[0010]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。
[0011]进一步地，所述声波信号发生器用于所述麦克风阵列声波检测器的自检、信号增益以及报警阈值的自适应调节。
[0012]进一步地，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。
[0013]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。
[0014]进一步地，所述第二微处理器还连接有电池电量检测器，所述电池电量检测器用
于实时监测电池的电量。
[0015]进一步地，所述第二微处理器还连接有时钟日历模块，所述时钟日历模块用于记录目标探测器时刻以及同步时间。
[0016]进一步地，所述第二微处理器还连接有电磁蜂鸣器，所述电磁蜂鸣器用于指示所述节点布放时的初始状态。
[0017]进一步地，所述第二微处理器还连接有防侵入检测器，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。
[0018]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。
[0019]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：
[0020]1、本专利技术的节点是一款微小型、低功耗、高灵敏度智能传感器节点，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，可用于探测与识别人和车辆等入侵目标；
[0021]2、本专利技术采用双微处理器系统(即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，分别管理与控制目标探测器与无线通信模块，在任意时刻都可保持节点与监控终端(中继节点/基站节点)之间的通信联络，且在不改变系统自组网应用程序的前提下，就可实现目标探测器的更新换代(更换第一微处理器)；此外，可同时进行目标探测与无线组网通信，避免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；再者，采用双微处理系统结构，简化了系统应用程序设计的复杂度；
[0022]3、采用麦克风阵列声波检测器触发微波雷达开启触发式探测模式进行目标探测，可最大限度地降低微波雷达的功耗；此外，利用安装在节点壳体内部的雨声检测器，检测雨滴敲打节点壳体的声响，在中雨、大雨和暴雨的气象条件下，可触发第一微处理器关闭麦克风阵列声波检测器，并启动微波雷达的周期性探测模式，以降低节点的虚警概率；
[0023]4、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，以实现节点中目标探测器和各个功能模块的分时运行，进而降低节点的功耗；
[0024]5、节点配置了声波信号发生器作为信号源，可根据节点布放区域的外部条件，自动调节麦克风阵列声波检测器的信号增益和警戒阈值，使得不论在何种外部条件下，麦克风阵列声波检测器的灵敏度和警戒阈值均能达到最佳值，进而提高节点的检测概率；
[0025]6、在布放本专利技术的节点时，通过第二微处理器控制电磁蜂鸣器发出不同的响声，以指示节点中各个功能模块的初始状态，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PMOS管电子开关电路图；
[0028]图3为麦克风激励源及信号调理电路，其中，图3(a)是驻极体麦克风前置放大滤波电路图；图3(b)是声波检测器的信号包络检波及其电平调整电路；图3(c)是目标探测器信号增益和报警阈值的自适应调节电路。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对
本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0030]实施例
[0031]本实施例提供一种无人值守的微波雷达
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麦克风阵列声波检测器节点，下列简称T
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UGS节点，该节点安装在一节点壳体内部，所述节点设有供电电源和双微处理器系统。
[0032]所述供电电源所述供电电源采用锂电池和太阳能电池板混合供电，并采用PMOS管电子开关(如图2所示)控制节点中麦克风阵列声波检测器和其他功能模块的供电电源的开启或关闭，进而实现这些功能模块的分时工作。供电电源可根据需要开启或关闭，具体采用3.7V/5.2Ah锂电池/3W太阳能电池板混合供电，按每天向外(监控终端)发送1000条报件信息，其有效工作时间大于30天，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，以实现节点中目标探测器和各个功能模块的分时运行，进而降低节点的功耗。
[0033]如图1所示，所述双微处理器系统由第一微处理器(MCU
‑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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麦克风阵列声波检测器节点，其特征在于：所述节点安装在一节点壳体内部，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；所述第一微处理器连接有声波信号发生器、目标探测器和雨声检测器，所述目标探测器包括微波雷达和麦克风阵列声波检测器；所述微波雷达用于探测移动目标，其包括触发式探测模式和周期性探测模式；所述麦克风阵列声波检测器用于探测环境噪声以及触发所述微波雷达开启触发式探测模式；所述雨声检测器用于检测雨点落在所述节点壳体上的滴答声以及触发所述微波雷达开启周期性探测模式；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
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麦克风阵列声波检测器节点，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。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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麦克风阵列声波检测器节点，其特征在于：所述声波信号发生器用于所述麦克风阵列声波检测器的自检、信号增益以及报警阈值的自适应调节。4.如权利要求1所述的一种无人值守的微波雷达
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麦克风阵列声波检测器节点，其特征在于：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...

【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：