防盜報警裝置與防盜報警系統的製作方法
2023-05-27 17:20:26
專利名稱：防盜報警裝置與防盜報警系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及安全防盜監控領域，具體涉及一種防盜報警裝置與防盜報警系統。
背景技術：
在生活中，盜賊通過打牆進入室內的情況逐漸增多。監控點雖然都裝有紅外探頭或振動探頭，但紅外探頭受室外環境影響誤報率較大，且難以區分盜賊、路人和動物；振動探頭在汽車通過或附近有振動的情況都會發生報警，因此誤報率也較高，不能針對建築物牆體而準確地監控報警。
實用新型內容本實用新型提供了一種防盜報警裝置和防盜報警系統，能夠提高報警性能。本實用新型提供了一種防盜報警裝置，其特徵在於，包括採集來自建築物牆體的聲音信號和/或所述建築物牆體所發出聲音信號的振動時間的信號採集單元；比較所述聲音信號的頻率或聲強是否在聲音信號頻率或聲強報警範圍之內和/ 或所述振動時間是否在振動時間報警範圍之內的信號處理單元；所述信號採集單元的輸出端連接到所述信號處理單元的輸入端。在本實用新型的各實施例中，優選地，所述信號採集單元包括採集所述聲音信號的聲音傳感器；將所述聲音信號轉換為數字形式發送到所述信號處理單元的A/D轉換器；所述聲音傳感器的輸出端連接到所述A/D轉換器的輸入端。在本實用新型的各實施例中，優選地，所述信號採集單元進一步包括信號處理器，其包括前置放大模塊和/或增益控制模塊和/或帶通濾波模塊；所述信號處理器具有連接到所述聲音傳感器的輸入端和連接到所述A/D轉換器的輸出端。在本實用新型的各實施例中，優選地，所述信號採集單元進一步包括採集所述振動時間並將所述振動時間發送到與其相連的所述信號處理單元的振動傳感器。在本實用新型的各實施例中，優選地，所述振動傳感器連接在所述建築物牆體上。在本實用新型的各實施例中，優選地，所述信號處理單元進一步包括數位訊號處理器DSP，所述DSP的輸入端分別接收來自所述A/D轉換器和所述振動傳感器的所述數字形式的聲音信號和所述振動時間，所述DSP的輸出端連接到或者作為所述信號處理單元的輸出端；所述DSP比較所述聲音信號的頻率或聲強是否在聲音信號頻率或聲強報警範圍之內和/或所述振動時間是否在振動時間報警範圍之內。[0021]在本實用新型的各實施例中，優選地，所述DSP包括存儲所述聲音信號頻率或聲強報警範圍和/或振動時間報警範圍的存儲模塊；與所述存儲模塊連接、並將信號處理後的採集信號與所述存儲模塊中的所述聲音信號頻率或聲強報警範圍和/或振動時間報警範圍進行對比的比較模塊。在本實用新型的各實施例中，優選地，所述防盜報警裝置進一步包括聲控或燈控報警器，其連接到所述信號處理單元的輸出端。本實用新型還提供了一種防盜報警系統，其特徵在於，包括如前述的防盜報警裝置；通信埠 ；監控中心；所述防盜報警裝置通過所述通信埠與所述監控中心連接。在本實用新型的各實施例中，優選地，所述通信埠通過串行通信接口晶片與所述DSP連接。通過本實用新型提供的一種防盜報警裝置，能夠提高報警性能。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，以下將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，以下描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖所示實施例得到其它的實施例及其附圖。圖1為本實用新型防盜報警裝置的一種實施例的結構圖。圖2為本實用新型防盜報警裝置的一種實施例的處理步驟圖。圖3為本實用新型防盜報警系統的一種實施例的結構圖。
具體實施方式
以下將結合附圖對本實用新型各實施例的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然， 所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所得到的所有其它實施例，都屬於本實用新型所保護的範圍。本實用新型提供了一種防盜報警裝置，其特徵在於，包括採集來自建築物牆體的聲音信號和/或所述建築物牆體所發出聲音信號的振動時間的信號採集單元；比較所述聲音信號的頻率或聲強是否在聲音信號頻率或聲強報警範圍之內和/ 或所述振動時間是否在振動時間報警範圍之內的信號處理單元；所述信號採集單元的輸出端連接到所述信號處理單元的輸入端。信號採集單元對建築物牆體的聲音信號和發出聲音信號的振動時間進行採集，信號處理單元對採集來的信號進行處理，比較模塊將採集的聲音信號的頻率或聲強和/或振動時間與參照的聲音信號頻率或聲強報警範圍之內的聲音信號和/或振動時間報警範圍之內的振動時間進行比較，看是否在參照範圍內，信號處理器做出判斷後將根據判斷結果
4直接作出報警反應或通過輸出端傳輸給監控中心。信號採集單元的輸出端與信號處理單元的輸入端連接。在本實用新型的各實施例中，優選地，所述信號採集單元包括採集所述聲音信號的聲音傳感器；將所述聲音信號轉換為數字形式發送到所述信號處理單元的A/D轉換器；所述聲音傳感器的輸出端連接到所述A/D轉換器的輸入端。聲音傳感器對建築物牆體發出的聲音信號進行採集，採集到的聲音信號是模擬信號。由於信號處理單元，例如數位訊號處理器DSP，只能接收數位訊號，所以要先用A/D轉換器將聲音的模擬信號轉換成聲音的數位訊號，再將聲音的數位訊號輸出到信號處理單元， 由信號處理單元對聲音的數位訊號進行處理。在本實用新型的各實施例中，優選地，所述信號採集單元進一步包括信號處理器，其包括前置放大模塊和/或增益控制模塊和/或帶通濾波模塊；所述信號處理器具有連接到所述聲音傳感器的輸入端和連接到所述A/D轉換器的輸出端。信號處理器對採集來的聲音信號進行信號預處理，例如前置放大、增益控制、帶通濾波，以便A/D轉換器對聲音的模擬信號進行轉換，信號處理器對聲音的數位訊號進行處理。信號處理器將聲音的模擬信號預處理後，輸出到A/D轉換器，由A/D轉換器再對聲音的模擬信號進行轉換。在本實用新型的各實施例中，優選地，所述信號採集單元進一步包括採集所述振動時間並將所述振動時間發送到與其相連的所述信號處理單元的振動傳感器。振動傳感器對建築物牆體發出聲音信號的振動時間進行採集。通過記錄振動時間，能夠得到每次發出聲音信號的振動時間的間隔時間，並計算出牆體發出聲音信號的頻率，得出建築物牆體被擊打的頻率，從而得出建築物牆體被擊打的模式。採集到的振動時間信號為數位訊號，振動傳感器將振動時間信號輸出到信號處理單元。在本實用新型的各實施例中，優選地，所述振動傳感器連接在所述建築物牆體上。振動傳感器與牆體直接接觸，由於能直接感受到牆體的發聲和振動，採集到的信號更直接。在本實用新型的各實施例中，優選地，所述信號處理單元進一步包括數位訊號處理器DSP，所述DSP的輸入端分別接收來自所述A/D轉換器和所述振動傳感器的所述數字形式的聲音信號和所述振動時間，所述DSP的輸出端連接到或者作為所述信號處理單元的輸出端；所述DSP比較所述聲音信號的頻率或聲強是否在聲音信號頻率或聲強報警範圍之內和/或所述振動時間是否在振動時間報警範圍之內。數位訊號處理器DSP是本防盜裝置的核心，要對A/D轉換器和振動傳感器輸出的數位訊號進行處理，處理的步驟包括1.對聲音的數位訊號進行預加窗，將信號變成近似三角波；2.讀取聲紋特徵，選擇參數讀取聲音三角波的特徵，比如幅度、長度和最大幅度與長度的比值，以及信號被採集的位置和對信號進行分類後得到的信號類型；3.聲紋分類統計，對聲音三角波的特徵進行統計，得到相似的聲音信號，刪除不同類的聲音信號；4.根據相似聲音信號的數量和由採集到的振動時間推出的牆體被擊打的模式進行識別判斷； 5.根據判斷結果輸出報警信號。在本實用新型的各實施例中，優選地，所述DSP包括存儲所述聲音信號頻率或聲強報警範圍和/或振動時間報警範圍的存儲模塊；與所述存儲模塊連接、並將信號處理後的採集信號與所述存儲模塊中的所述聲音信號頻率或聲強報警範圍和/或振動時間報警範圍進行對比的比較模塊。存儲模塊存儲聲音信號頻率或聲強報警範圍和/或振動時間報警範圍，作為報警信號的參照範圍。振動時間報警範圍為為牆體每次發出聲音信號的振動時間的間隔時間的報警範圍，從間隔時間能夠計算出牆體發出聲音信號的頻率，從而得到牆體被擊打的模式。 比較模塊將採集到的聲音信號和振動時間與存儲模塊中報警範圍中的信號進行對比，如在參照範圍中，則要進行報警。在本實用新型的各實施例中，優選地，所述防盜報警裝置進一步包括聲控或燈控報警器，其連接到所述信號處理單元的輸出端。防盜報警裝置可直接設置報警器，信號處理單元判斷出是否報警的結果後，由報警器做出響應，進行報警。報警器可為聲控或燈控或其他形式，提供多種選擇。本實用新型還提供了一種防盜報警系統，其特徵在於，包括如前述的防盜報警裝置；通信埠 ；監控中心；所述防盜報警裝置通過所述通信埠與所述監控中心連接。防盜報警系統主要是針對防盜報警裝置設置了監控中心，例如監控中心為計算機群。防盜報警裝置將信號的處理結果，即是否需要報警的結果通過通信埠輸出到監控中心，由監控中心做出是否報警的響應。在本實用新型的各實施例中，優選地，所述通信埠通過串行通信接口 RS232晶片與所述DSP連接。通過本實用新型提供的一種防盜報警裝置，能夠通過牆體發出的聲音信號和牆體被擊打模式同時對牆體進行監控，提高報警性能。在圖1中，一種防盜報警裝置包括信號採集單元101、信號處理單元102。信號採集單元101包括聲音傳感器、信號處理器、A/D轉換器和振動傳感器，聲音傳感器、信號處理器和A/D轉換器三者順次連接；信號處理單元102包括數位訊號處理器DSP。A/D轉換器和振動傳感器的輸出端同時與數位訊號處理器DSP的輸入端連接。在圖2中，一種防盜報警裝置的一種實施例的處理步驟包括201 輸入聲音，即使用聲音傳感器採集聲音信號；202 振動檢測，即使用振動傳感器採集牆體發出聲音信號的振動時間，通過牆體發出聲音信號的振動時間能夠計算出牆體每次發出聲音信號的振動時間的間隔時間，從間隔時間能夠計算出牆體發出聲音信號的頻率，從而得到牆體被擊打的模式；203:信號預處理，對聲音信號進行信號預處理，將其由模擬信號轉換為數位訊號；204 預加窗，對聲音信號進行預加窗，將信號變成近似三角波；
6[0082]205 讀取聲紋特徵，選擇參數讀取聲音三角波的特徵，比如幅度、長度和最大幅度與長度的比值，以及信號被採集的位置和對信號進行分類後得到的信號類型；206:聲紋分類統計，對聲音三角波的特徵進行統計，得到相似的聲音信號，刪除不同類的聲音信號；207 根據相似聲音信號的數量和牆體被擊打的模式進行識別判斷；208 輸出報警。在圖3中，防盜報警系統包括如前述的防盜報警裝置和監控中心，防盜報警裝置通過通信埠和監控中心連接。雖然不同環境下有不同的打牆聲音，即使是在同一環境下由於界定的不同，打牆聲音也是不同的。但無論是對哪一種打牆聲音的識別，其系統結構大致相同。在本實用新型的各實施例中，優選地，如圖1中的實施例，在使用本防盜裝置進行報警時，聲音傳感器和振動傳感器分別採集來自牆體的聲音信號和牆體發出聲音信號的振動時間。由于振動傳感器採集到的振動時間是數位訊號，可直接將其輸出到數位訊號處理器DSP。而聲音信號是模擬信號，需要將其轉換成數位訊號。聲音傳感器將聲音的模擬信號輸出到信號處理器，信號處理器對採集來的聲音的模擬信號進行信號預處理，進行前置放大、增益控制、帶通濾波。信號處理器將預處理後的聲音的模擬信號輸出到A/D轉換器，A/D 轉換器再將聲音的模擬信號轉換成聲音的數位訊號，並將聲音的數位訊號輸出到數位訊號處理器DSP。在本實用新型的各實施例中，優選地，數位訊號處理器DSP首先採用加窗原理對從A/D轉換器輸出的聲音的數位訊號進行預處理，將其變成近似三角波輸出。DSP再選擇參數讀取聲音三角波的特徵，比如幅度、長度和最大幅度與長度的比值，以及信號被採集的位置和對信號進行分類後得到的信號類型。DSP對聲音三角波的特徵進行統計，之後放在比較模塊中與存儲模塊中的參照信號對比，得到相似的聲音信號，刪除不同類的聲音信號。DSP 根據相似聲音信號的數量和由採集到的振動時間推出的牆體被擊打的模式進行識別判斷。 DSP將判斷結果輸出到聲控或燈控報警器，報警器做出報警；或者DSP通過通信埠將判斷結果輸出到監控中心，監控中心做出報警。在本實用新型的實施中，需要設置環境聲源(背景聲源)，環境聲源一般設置成實驗室環境(包括電風扇、音量較小的人聲和其它一些實驗設備的聲音)下的聲音。同時要在環境聲源下預設打牆的參照聲源，例如用鐵錘敲擊實驗室牆壁的聲音。當採集到的聲音信號與參照信號接近時，即聲音信號的幅度和長度接近時，認為採集到的聲音信號是有效的聲紋特徵信號。聲音信號是隨機過程，只是在一個一個短區域內才可近似看成是平穩的。實驗證明，在一般情況下可以認為在每10 30ms短時間間隔內聲音信號的特性基本是固定不變的。本實用新型還提供了一種防盜報警系統。在本實用新型的各實施例中，優選地，防盜報警系統包括如前述的防盜報警裝置和監控中心，防盜報警裝置通過通信埠和監控中心連接。防盜報警裝置將是否報警的判斷結果輸出到通信埠，通信埠將結果傳輸至監控中心。通信埠通過專用晶片與DSP連接，優選地，專用晶片選擇串行通信接口 RS232晶片。[0093]本實用新型提供的防盜報警裝置和防盜報警系統還可應用於除建築物牆體之外的其他安防領域，如建築物窗戶、門以及保險柜等。本實用新型提供的各種實施例可根據需要以任意方式相互組合，通過這種組合得到的技術方案，也在本實用新型的範圍內。顯然，本領域技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這樣，倘若對本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也包含這些改動和變型在內。
權利要求1.一種防盜報警裝置，其特徵在於，包括採集來自建築物牆體的聲音信號和/或所述建築物牆體所發出聲音信號的振動時間的信號採集單元；比較所述聲音信號的頻率或聲強是否在聲音信號頻率或聲強報警範圍之內和/或所述振動時間是否在振動時間報警範圍之內的信號處理單元；所述信號採集單元的輸出端連接到所述信號處理單元的輸入端。
2.如權利要求1所述的一種防盜報警裝置，其特徵在於，所述信號採集單元包括 採集所述聲音信號的聲音傳感器；將所述聲音信號轉換為數字形式發送到所述信號處理單元的A/D轉換器； 所述聲音傳感器的輸出端連接到所述A/D轉換器的輸入端。
3.如權利要求2所述的防盜報警裝置，其特徵在於，所述信號採集單元進一步包括 信號處理器，其包括前置放大模塊和/或增益控制模塊和/或帶通濾波模塊；所述信號處理器具有連接到所述聲音傳感器的輸入端和連接到所述A/D轉換器的輸出端。
4.如權利要求2或3所述的防盜報警裝置，其特徵在於，所述信號採集單元進一步包括採集所述振動時間並將所述振動時間發送到與其相連的所述信號處理單元的振動傳感器。
5.如權利要求4所述的防盜報警裝置，其特徵在於， 所述振動傳感器連接在所述建築物牆體上。
6.如權利要求5所述的防盜報警裝置，其特徵在於，所述信號處理單元進一步包括 數位訊號處理器DSP，所述DSP的輸入端分別接收來自所述A/D轉換器和所述振動傳感器的所述數字形式的聲音信號和所述振動時間，所述DSP的輸出端連接到或者作為所述信號處理單元的輸出端；所述DSP比較所述聲音信號的頻率或聲強是否在聲音信號頻率或聲強報警範圍之內和/或所述振動時間是否在振動時間報警範圍之內。
7.如權利要求6所述的防盜報警裝置，其特徵在於，所述DSP包括存儲所述聲音信號頻率或聲強報警範圍和/或振動時間報警範圍的存儲模塊； 與所述存儲模塊連接、並將信號處理後的採集信號與所述存儲模塊中的所述聲音信號頻率或聲強報警範圍和/或振動時間報警範圍進行對比的比較模塊。
8.如權利要求7所述的防盜報警裝置，其特徵在於，進一步包括 聲控或燈控報警器，其連接到所述信號處理單元的輸出端。
9.一種防盜報警系統，其特徵在於，包括 如權利要求1至8任一項所述的防盜報警裝置； 通信埠 ；監控中心；所述防盜報警裝置通過所述通信埠與所述監控中心連接。
10.如權利要求9所述的防盜報警系統，其特徵在於，所述通信埠通過串行通信接口晶片與所述DSP連接。
專利摘要本實用新型涉及安全防盜監控領域，具體涉及一種防盜報警裝置，包括採集來自建築物牆體的聲音信號和/或所述建築物牆體所發出聲音信號的振動時間的信號採集單元；比較所述聲音信號的頻率或聲強是否在聲音信號頻率或聲強報警範圍之內和/或所述振動時間是否在振動時間報警範圍之內的信號處理單元；所述信號採集單元的輸出端連接到所述信號處理單元的輸入端。通過本實用新型提供的一種防盜報警裝置，能夠提高報警性能。
文檔編號G08B25/00GK202217357SQ201120338509
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月9日 優先權日2011年9月9日
發明者江波, 胡贇, 鄭軒 申請人:廣州靈視信息科技有限公司