一種新型振動探測報警器制造技術

本實用新型專利技術涉及安防領域，尤其涉及一種新型振動探測報警器。本實用新型專利技術提供一種新型振動探測報警器，包括依次連接的MEMS振動傳感器、DSP處理器及報警輸出裝置，所述DSP處理器包括依次連接的ADC模擬數(shù)字轉換器、窄帶FIR數(shù)字濾波處理器及振動信號特征識別處理器。所述窄帶FIR數(shù)字濾波處理器包括并聯(lián)的三個窄帶FIR數(shù)字濾波處理器。本實用新型專利技術實現(xiàn)了在復雜和苛刻的環(huán)境中，高效并且可靠的寬動態(tài)振動監(jiān)測，探測頻帶高達23kHz，能夠實時分類處理各種環(huán)境的振動信號，濾除周圍環(huán)境的噪音干擾，探測識別不同的入侵信號，有不容易破碎、防潮、可靠性高的特性。通過報警輸出連接各種報警主機，適合保護高價值資產和危險區(qū)域。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本技術涉及安防領域，尤其涉及一種新型振動探測報警器。本技術提供一種新型振動探測報警器，包括依次連接的MEMS振動傳感器、DSP處理器及報警輸出裝置，所述DSP處理器包括依次連接的ADC模擬數(shù)字轉換器、窄帶FIR數(shù)字濾波處理器及振動信號特征識別處理器。所述窄帶FIR數(shù)字濾波處理器包括并聯(lián)的三個窄帶FIR數(shù)字濾波處理器。本技術實現(xiàn)了在復雜和苛刻的環(huán)境中，高效并且可靠的寬動態(tài)振動監(jiān)測，探測頻帶高達23kHz，能夠實時分類處理各種環(huán)境的振動信號，濾除周圍環(huán)境的噪音干擾，探測識別不同的入侵信號，有不容易破碎、防潮、可靠性高的特性。通過報警輸出連接各種報警主機，適合保護高價值資產和危險區(qū)域?！緦＠f明】一種新型振動探測報警器
本技術涉及安防領域，尤其涉及一種新型振動探測報警器。
技術介紹
當前的振動探測器采用兩類傳感器:機械滾動傳感器和壓電傳感器。機械滾動傳感器根據(jù)內部滾珠在振動下觸發(fā)內部開關的斷與開，來實現(xiàn)探測。壓電傳感器，利用壓電晶體在外力下，電場改變來實現(xiàn)探測振動信號的。然后用簡單的濾波電路放大信號，然后比較電路或軟件判斷報警。 機械滾動傳感器探測能力低，分辨環(huán)境噪音能力差，只有低端產品采用。主流產品使用壓電傳感器，探測頻寬窄(3KHZ內)，會受到外界噪音影響(車輛、施工、打雷等)。后端分析都為簡單的單片機，只能處理信號大小的門限方法，不能識別振動源和方式。 壓電傳感器容易破碎，需要特殊的結構來處理。壓電傳感器會受潮氣影響，需要防潮措施。壓電傳感器而且輸出的直流響應差，可靠性不夠高。
技術實現(xiàn)思路
本技術的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種新型振動探測報警器，其具有識別振動源和振動源的方式，且具有不容易破碎、防潮、可靠性高的特性。 本技術通過采用以下技術方案實現(xiàn)的，本技術提供一種新型振動探測報警器，該報警器包括依次連接的MEMS振動傳感器、DSP處理器及報警輸出裝置，所述DSP處理器包括依次連接的ADC模擬數(shù)字轉換器、窄帶FIR數(shù)字濾波處理器及振動信號特征識別處理器。 作為本技術的進一步改進，所述窄帶FIR數(shù)字濾波處理器包括并聯(lián)的第一窄帶FIR數(shù)字濾波處理器、第二窄帶FIR數(shù)字濾波處理器及第三窄帶FIR數(shù)字濾波處理器。 作為本技術的進一步改進，所述MEMS振動傳感器為硅壓阻式振動傳感器。 作為本技術的進一步改進，所述ADC模擬數(shù)字轉換器為高精度12位、頻率為500KHZ的ADC模擬數(shù)字轉換器。 作為本技術的進一步改進，所述MEMS振動傳感器探測頻帶為23kHz。 作為本技術的進一步改進，所述MEMS振動傳感器工作溫度范圍為-40度至-125度。 本技術的有益效果是:實現(xiàn)在復雜和苛刻的環(huán)境中，高效并且可靠的寬動態(tài)振動監(jiān)測，探測頻帶高達23kHz，能夠實時分類處理各種環(huán)境(金屬，墻壁，木質等)的振動信號，濾除周圍環(huán)境的噪音干擾，探測識別爆炸沖擊，大力敲打，電鉆等的入侵信號。具有不容易破碎、防潮、可靠性高的特性。通過報警輸出連接各種報警主機。適合保護銀行ATM機，金庫，博物館，軍事設施等高價值資產和危險區(qū)域。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1是本技術振動探測報警器的結構示意圖。 【具體實施方式】 下面結合【專利附圖】【附圖說明】及【具體實施方式】對本技術進一步說明。 圖中數(shù)字表示:1、MEMS振動傳感器；2、模擬數(shù)字轉換ADC ;3、第一窄帶FIR數(shù)字濾波處理器；4、第二窄帶FIR數(shù)字濾波處理器；5、第三窄帶FIR數(shù)字濾波處理器；6、振動信號特征識別處理器；7、DSP處理器；8、報警輸出裝置。 如圖1所示，本技術提供一種新型振動探測報警器，該報警器包括依次連接的MEMS振動傳感器1、DSP處理器7及報警輸出裝置8，所述DSP處理器7包括依次連接的ADC模擬數(shù)字轉換器2、窄帶FIR數(shù)字濾波處理器及振動信號特征識別處理器6。MEMS振動傳感器動態(tài)范圍大(130DB)，其靈敏度適于各種應用。所有探測范圍都具有寬帶寬(諧振頻率23kHz)，且頻率響應可降低到直流。該傳感器具有0.5%滿量程范圍的出色非線性度。MEMS振動傳感器還提供優(yōu)異的抗電磁干擾(EMI)與射頻干擾(RFI)影響特性，擴展工作溫度范圍為_40°C?+125°C，適合苛刻的工業(yè)環(huán)境。MEMS振動傳感器還有無需校準特點。 MEMS振動傳感器是采用在硅片上生成的壓阻方式的微機械電子傳感器。內部使用高精密的半導體電阻應變片構成惠斯頓電橋。具有很高的測量精度，很低的功耗。 如圖1所示，所述窄帶FIR數(shù)字濾波處理器包括并聯(lián)的第一窄帶FIR數(shù)字濾波處理器3、第二窄帶FIR數(shù)字濾波處理器4及第三窄帶FIR數(shù)字濾波處理器5。識別有效的振動信號，必須優(yōu)化的軟、硬件資源來完成相應功能。振動信號的頻率在0.05?22K Hz之間。振動信號采集過程中的噪聲源主要有:環(huán)境振動噪音(車輛、施工等)，雷電等干擾，要得到清晰、準確的信號，必須在不影響正常振動波形的基礎上將這些干擾濾除。這就要求數(shù)字濾波器具有良好的幅頻特性和嚴格的線性相位特性。有三個不同的窄帶FIR數(shù)字濾波處理器，分別提取不同帶寬(爆炸沖擊波、榔頭敲擊、電鉆破壞)的有用信號。輸入到振動信號特征識別處理器7進行識別。振動特征識別處理器7包含DSP計算振動的能量、位移和頻率特征，振動能量分析是在不同方式下造成引起的周期性脈動振動能量分布不同，形成一個峰峰值檢波器，得到振動能量的鋸齒波數(shù)據(jù)，再進一步處理，就得到振動峰值能量的通頻幅值和峰值能量譜。結合位移和頻率特征的計算，振動特征識別處理器7就能準確報警信號到報警輸出裝置8。 如圖1所示，所述MEMS振動傳感器I為硅壓阻式振動傳感器。 如圖1所示，所述ADC模擬數(shù)字轉換器2為高精度12位、頻率為500KHZ的ADC模擬數(shù)字轉換器。將MEMS針對傳感器輸出的模擬信號轉換為數(shù)字信號。經過抗混疊濾波的電壓信號輸入DSP進行模數(shù)轉換，根據(jù)采樣保持定理采樣頻率必須大于等于3倍的信號頻率才能保證信號處理的完整性，因此，在ADC轉換前要設置信號的采樣頻率ΙΟΟΚΗζ。調理后的信號過零比較后，送DSP進行頻率捕捉，將捕捉到的頻率用于初始化DSP內部定時器。當定時時間到來時，進入定時器中斷子程序并打開ADC采樣，轉換完成后產生一個硬件中斷告訴DSP讀取數(shù)據(jù)。在ADC過程中，采用過采樣技術，提高了抗干擾的能力。 如圖1所示，所述MEMS振動傳感器I探測頻帶為23kHz。 如圖1所示，所述MEMS振動傳感器I工作溫度范圍為_40度至-125度。 本技術實現(xiàn)在復雜和苛刻的環(huán)境中，高效并且可靠的寬動態(tài)振動監(jiān)測，探測頻帶高達23kHz。MEMS傳感器具有優(yōu)異的抗電磁干擾和射頻干擾特性，擴展的工作溫度范圍-40度-125度。使用高速DSP芯片，通過ADC采用MEMS的信號，結合專用數(shù)字FIR窄帶濾波處理算法，實時分類處理各種環(huán)境(金屬，墻壁，木質等)的振動信號，濾除周圍環(huán)境的噪音干擾，探測識別爆炸沖擊，大力敲打，電鉆等的入侵信號。通過報警輸出連接各種報警主機。適合保護銀行ATM機，金庫，博物館，軍事設施等高價值資產和危險區(qū)域。 以上內容是結本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種新型振動報警器，其特征在于：該報警器包括依次連接的MEMS振動傳感器、DSP處理器及報警輸出裝置，所述DSP處理器包括依次連接的ADC模擬數(shù)字轉換器、窄帶FIR數(shù)字濾波處理器及振動信號特征識別處理器。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：俞慧，胡穎，龍佳，
申請(專利權)人：深圳市盛波爾實業(yè)發(fā)展有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44