一种自适应甚低频感应入侵报警装置的制作方法

本发明涉及智能报警，尤其为一种自适应甚低频感应入侵报警装置。

背景技术：

1、智能甚低频感应入侵报警自适应装置在现在的国内外市场中相对于其他防盗感应设备比较少见，其与其他防盗设备，如红外感应等设备相比，具有可靠性高、安全性好等优点，如中国专利zl201521137664.9中记载的一种生物感应报警装置，该专利中公开的是一种生物感应报警装置，但是该生物感应报警装置没有灵敏度控制，如改变灵敏度需要人工调节无法精确控制；容易受到环境温度的限制，如野外70度高温或零下40低温环境容易产生故障报警；激励导线和感应导线负责长度受限，如长度超过15米灵敏度容易衰减，长度缩短1米需人工调节，难以满足高低温环境自适应、灵敏度精确控制和1～30米负载的使用需求。鉴于以上问题，本发明提出一种自适应甚低频感应入侵报警装置以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种自适应甚低频感应入侵报警装置，以解决相关技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种自适应甚低频感应入侵报警装置，包括：

3、采集模块：用于采集虚拟屏障周围的感应信号并将信号进行处理转换～20ma电流传输至中心处理模块；

4、中心处理模块：用于对采集模块的信号进行处理和判断并将判断的结果通过rs-485通信协议传输至自适应调整控制单元；

5、自适应调整控制单元：用于根据中心处理模块判断的结果，与采集模块的信号同步，实现屏障的自适应调节；

6、其中，自适应调整控制单元包括cpu、功率调节单元以及温度补偿激励单元。

7、进一步地，采集模块包括输入隔离模块、弱信号放大模块、信号滤波模块、信号整形模块、信号跟随模块和信号调理模块；

8、其中，输入隔离模块包括输入隔离电路，输入隔离电路的一端与感应导线连接。

9、进一步地，信号跟随模块基于锁相环算法，用于锁定目标信号和本地振荡器之间的相位差，计算公式如下：

10、

11、其中，φout为输出的相位；φv为本地振荡器的相位；φs为目标信号的相位；kp为控制增益；fv为本地振荡器的频率；fs为目标信号的频率。

12、在锁相环的算法中引入滤波器和系统带宽的计算公式如下：

13、

14、

15、

16、其中，bω为系统带宽；τc为控制器的冲激响应时间常数；h(x)为滤波器的传输函数；xcutoff为滤波器的截止频率；x为x变换变量。

17、进一步地，中央处理模块包括：

18、数模转换模块：用于将接收的模拟信号信号转化为数字信号；

19、处理判断模块：用于判断数字信号是否正常以及对异常信号进行报警和报警处理并输出功率调节因子。

20、进一步地，报警包括报警语音以及报警控制信号输出，报警处理包括预警语音以及指示灯信号输出，报警信号会控制蜂鸣器和指示灯，进行报警。

21、进一步地，cpu用于实现pwm控制、灵敏度控制以及与采集单元信号同步。

22、进一步地，pwm控制的流程如下：

23、s1：读取4p拨码开关信号，调节灵敏度；

24、s2：pwm同步信号输出；

25、s3：接收中央处理模块的功率调节因子；

26、s4：调节功率输出信号，继续执行s3。

27、进一步地，功率调节单元用于实现256挡功率调节，256挡功率调节与pwm控制相互配合，配合流程为：

28、s5：将s4中的功率输出信号输入到功率调节单元中，控制其输出功率，监测其实际功率输出是否与设定的目标功率相符；

29、s6：如果实际功率与目标功率不符，根据实际功率与目标功率的偏差，调整pwm占空比，使得功率调节单元的输出功率尽可能接近期望的目标功率。

30、进一步地，pwm空占比的计算公式如下：

31、

32、其中，ton为高电平时间；toff为低电平时间；

33、在空占比中引入负载因素后的计算公式为：

34、

35、

36、

37、其中，vc为电源电压；vload为负载电压；iload为负载电流；r为电阻值。

38、进一步地，温度补偿激励单元包括温度补偿模块、升压变压模块和输出隔离模块，其中，升压变压模块包括耦合电容器、三极管和两个升压变压器，耦合电容器接收功率调节单元调节后的方波信号；温度补偿模块包括负温度补偿电阻器，负温度补偿电阻器与三极管连接，输出隔离模块包括输出隔离电路，输出隔离电路的一端与升压变压器连接，另一端与激励导线连接。

39、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

40、本发明中采集模块、自适应调整控制模块和中心处理模块的相互作用，使得智能入侵报警自适应调节装置具有1～30米负载、360度虚拟屏障空间范围及灵敏度设置、高温+70℃、低温-40℃负温度补偿自适应调节，避免激励导线长度增加或缩短使得激励信号衰减或增强，灵敏度降低或失控导致的漏报误报，提高了智能甚低频生物感应入侵报警自适应调节装置全天候环境适应性、自适应调节应用范围、安全性及可靠性。

技术特征：

1.一种自适应甚低频感应入侵报警装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种自适应甚低频感应入侵报警装置，其特征在于，采集模块(1)包括输入隔离模块(11)、弱信号放大模块(12)、信号滤波模块(13)、信号整形模块(14)、信号跟随模块(15)和信号调理模块(16)；

3.根据权利要求2所述的一种自适应甚低频感应入侵报警装置，其特征在于，信号跟随模块基于锁相环算法，用于锁定目标信号和本地振荡器之间的相位差，计算公式如下：

4.根据权利要求1所述的一种自适应甚低频感应入侵报警装置，其特征在于，中央处理模块(2)包括：

5.根据权利要求4所述的一种自适应甚低频感应入侵报警装置，其特征在于，报警包括报警语音以及报警控制信号输出，报警处理包括预警语音以及指示灯信号输出，报警信号会控制蜂鸣器和指示灯，进行报警。

6.根据权利要求1所述的一种自适应甚低频感应入侵报警装置，其特征在于，cpu(31)用于实现pwm控制、灵敏度控制以及与采集单元信号同步。

7.根据权利要求6所述的一种自适应甚低频感应入侵报警装置，其特征在于，pwm控制的流程如下：

8.根据权利要求7所述的一种自适应甚低频感应入侵报警装置，其特征在于，功率调节单元(32)用于实现256挡功率调节，256挡功率调节与pwm控制相互配合，配合流程为：

9.根据权利要求8所述的一种自适应甚低频感应入侵报警装置，其特征在于，pwm空占比的计算公式如下：

10.根据权利要求1所述的一种自适应甚低频感应入侵报警装置，其特征在于，温度补偿激励单元(33)包括温度补偿模块、升压变压模块和输出隔离模块，其中，升压变压模块包括耦合电容器、三极管和两个升压变压器，耦合电容器接收功率调节单元(32)调节后的方波信号；温度补偿模块包括负温度补偿电阻器，负温度补偿电阻器与三极管连接，输出隔离模块包括输出隔离电路，输出隔离电路的一端与升压变压器连接，另一端与激励导线连接。

技术总结本发明涉及智能报警技术领域，具体涉及一种自适应甚低频感应入侵报警装置，包括采集模块：用于采集虚拟屏障周围的感应信号并将信号进行处理转换成4～20mA电流传输至中心处理模块；中心处理模块：用于对采集模块的信号进行处理和判断并将判断的结果通过RS‑485通信协议传输至自适应调整控制单元；自适应调整控制单元：用于根据中心处理模块判断的结果，与采集模块的信号同步，实现甚低频虚拟屏障的自适应调节。本发明中采集模块、自适应调整控制模块和中心处理模块相互作用，避免激励导线长度增加或缩短使得激励信号衰减或增强，灵敏度降低或失控导致的漏报误报，提高了全天候环境适应性、应用范围安全性及可靠性。技术研发人员：孙建华受保护的技术使用者：孙建华技术研发日：技术公布日：2024/6/26