一种入侵监测电路装置的制作方法

本实用新型涉及监测领域，特别是涉及一种入侵监测电路装置。

背景技术：

在工业生产中往往需要对特定区域进行防入侵监测，主要是防止异物进入该特定区域，如六轴焊接机械手或冲压机等重大机械装备在作业时，需对作业现场进行防入侵监测，避免设备误伤到人。诸如此类的例子还包括重要文物，勘测现场，物资仓库，重要设施和设备现场的入侵监测等。

现有入侵监测手段包括有激光对射式传感器，光栅光幕，监控相机等手段。其中，激光对射式传感器由收发两个装置构成，监控区域仅仅是两个激光收发装置之间的一条线，监控区域十分有限。光栅光幕等效于若干对激光对射传感器排列在两根收发器上，监控区域大小与光幕的高度有关，同样有安装和使用的不便。监控相机本身缺乏通用的入侵识别算法，要人工保持长时间全神贯注地观看监控视频也不现实，因而常常用于事后回放观看，不具备实时性，当入侵发生时，不能立刻报警并采取有效措施。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供了一种入侵监测电路装置，具有较大监测区域，安装方便，使用灵活，可实报警的优点。

本实用新型的技术方案是：

一种入侵监测电路装置，包括主控电路和与主控电路连接的外围器件，所述主控电路包括cmos控制电路、emmc电路、扬声器电路、sd存储卡电路、fpga、微处理器，红外收发电路、ddr电路、激光驱动电路、led控制电路和电源模块，所述cmos控制电路、emmc电路和sd存储卡电路与fpga连接，所述扬声器电路、fpga和红外收发电路与微控制器连接，所述fpga与ddr电路连接，所述微控制器与所述激光驱动电路和led控制电路连接；所述电源模块为整个入侵监测电路装置供电

在进一步的技术方案中，所述主控电路设于机械外壳内，所述外围器件设于所述机械外壳上，所述外围器件包括led闪光灯、led状态灯、激光器、扬声器、cmos图像传感器、镜头、按键、电源开关和数据接口，所述led闪光灯和led状态灯均与led控制电路连接，所述激光器与所述激光驱动电路连接，所述cmos图像传感器与所述cmos控制电路连接，所述镜头与所述emmc电路连接，所述电源开关与所述电源模块连接，所述数据接口、按键均与微控制器连接，所述扬声器与所述扬声器电路连接。

在进一步的技术方案中，该入侵监测电路装置还包括反光条,所述反光条与所述激光器的发射端相对设置。

在进一步的技术方案中，所述反光条上设有明暗相间的条纹。

在进一步的技术方案中，所述激光器为一字线激光器，所述激光器的一字光方向与激光器和镜头之间的连线相互垂直。

本实用新型的有益效果是：

1、通过各个电路的配合实现实时报警，增强使用场合的安全性；

2、通过在主控电路外侧设置机械外壳，提高该电路的使用灵活性，方柏霓安装在任意使用位置。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述一种入侵监测电路装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述一种入侵监测电路装置的具体结构示意图一；

图3是本实用新型实施例所述一种入侵监测电路装置的具体结构示意图二；

图4是本实用新型实施例所述一种入侵监测电路装置的具体实施示意图。

附图标记说明：

1、机械外壳；2、激光器；3、遥控信号收发孔；4、镜头；5、led闪光灯；6、按键；7、led状态灯；8、安装孔；9、数据接口；10、连接器；11、扬声器；12、主控电路；13、外围器件；14、反光条；15、cmos图像传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明。

实施例：

如图1-图4所示，一种入侵监测电路装置，包括主控电路12和与主控电路12连接的外围器件13，所述主控电路12包括cmos控制电路、emmc电路、扬声器11电路、sd存储卡电路、fpga、微处理器，红外收发电路、ddr电路、激光驱动电路、led控制电路和电源模块，所述cmos控制电路、emmc电路和sd存储卡电路与fpga连接，所述扬声器11电路、fpga和红外收发电路与微控制器连接，所述fpga与ddr电路连接，所述微控制器与所述激光驱动电路和led控制电路连接；所述电源模块为整个入侵监测电路装置供电

在另外一个实施例中，所述主控电路12设于机械外壳1内，所述外围器件13设于所述机械外壳1上，所述外围器件包括led闪光灯5、led状态灯7、激光器2、扬声器11、cmos图像传感器15、镜头4、按键6、电源开关和数据接口9，所述led闪光灯5和led状态灯7均与led控制电路连接，所述激光器2与所述激光驱动电路连接，所述cmos图像传感器15与所述cmos控制电路连接，所述镜头4与所述emmc电路连接，所述电源开关与所述电源模块连接，所述数据接口、按键6均与微控制器连接，所述扬声器11与所述扬声器11电路连接。

在另外一个实施例中，该入侵监测电路装置还包括反光条14,所述反光条14与所述激光器2的发射端相对设置。

在另外一个实施例中，所述反光条14上设有明暗相间的条纹。

在另外一个实施例中，所述激光器2为一字线激光器，所述激光器2的一字光方向与激光器2和镜头4之间的连线相互垂直。

具体工作原理：

如图1所示，电路结构包括主控电路12和外围器件13。主控电路12的核心是fpga和微处理器，微处理器为mcu或dsp，其作用是控制电路的其它ic元件、数据传输、图像算法处理、控制外围器件13运行。主控电路12包括cmos控制电路，用于驱动cmos图像传感器15采集图像数据；emmc电路，用于存储图像数据；扬声器11电路，用于发现入侵事件时发出警报声；sd存储卡电路，用于提供外置存储器接口；红外收发电路，用于遥控控制；ddr电路，用于内存管理；激光驱动电路，用于驱动所述激光器2发光；led控制电路，用于驱动和控制led闪光灯5和led状态灯7发光；电源模块，用于接入外接电源并转换为多路低压电源信号，为整个电路板提供直流电压信号源。如图1所示，外围器件13模块包括扬声器11、led闪光灯5led状态灯7、激光器2、cmos图像传感器15、镜头4、按键6、电源开关和数据接口9，其中数据接口9包括usb接口电路和tcp/ip接口电路，usb接口电路，用于usb通讯；tcp/ip接口电路，用于网络数据传输。

激光器2为一字线激光器2，选用激光波长为650nm、808nm或905nm的激光器2。

如图2所示，主控电路12、扬声器11、红外收发模块、一字线激光器2、图像传感器15模块安装于机械外壳1内部；在机械外壳1上安装有led闪光灯5、led状态灯7、镜头4、电源开关和数据接口9。在所述机械外壳1的四周，还设有用于安装本装置的安装孔8。

一字线激光器2的一字光方向与激光器2和镜头4之间的连线相互垂直，即一字线激光器2和图像传感器15之间构成激光三角测量关系。这使得本实用新型装置可以测量入侵物的轮廓信息。

为了进一步说明本装置的实施技术原理，如图4所示，要对搬运机器人作业现场进行入侵监控，防止人员进入工作区，避免事故风险。在机器人四周布置所述长条反光胶带，并在每根反光条14的顶部对应的天花板上安装本装置,图中a1、a2、a3、a4分别对应4个入侵监测电路装置。

激光器2发出的一字光条投射于反光条14上，由于反光条14上有明暗相间的横向条纹，典型的如常见的黄色和黑色的条纹。在激光器2的同侧，设有cmos图像传感器15和镜头4。反光条14的光线，其反射光也呈现明暗相间的强度分布，反射光被镜头4捕捉后在cmos图像传感器15上也将投射出明暗相间的条纹图像。当有异物入侵时，反光带的反射光的条纹图像将发生显著改变。正是基于这一原理，通过分析反射条纹的强弱和形状改变，便可以判断是否有异物入侵。

本实用新型的所述装置可安装于天花板上，在天花板和地面之间设置入侵监测屏障。为了方便设置和控制本实用新型装置，机械外壳1上还设有遥控信号收发孔3，主控电路12上设有对应的遥控信号收发单元。

在机械外壳1上还设有led闪光灯5。当监测到入侵情况时，可启动led闪光灯5，抓拍现场图像。

主控电路12上设有sd存储卡电路，用于存储入侵抓拍图像。在机械外壳1上还设有数据接口9，用于下载或传输入侵监测图像数据。图2中连接器1010为本装置的电源和控制信号接口插座。

在本装置内还设有扬声器11，当监测到入侵事件时，可通过设置在机械外壳1上的扬声器11小孔发出警报声信号，并同时通过状态显示led状态灯7发出可视光报警信号。

铺设好反光条14后，激光入射到反光条14上生成最初参考光条图案。需要对本装置进行示教操作，以确保其将当前无入侵的光条图案作为参考图案。在本装置上还设有按键6，以便执行控制初始化设置或示教确认功能。

本装置报警信号与机器人控制系统相连，若监测到入侵报警信号，则机器人控制系统可立刻停机，以避免发生潜在事故。由此可见，本实用新型装置可对类似的机器人作业现场进行全方位立体监测保护。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。