入侵探测器及周界入侵探测系统的制作方法

1.本技术涉及周界入侵报警技术领域，尤其是涉及一种入侵探测器及周界入侵探测系统。


背景技术：

2.对于周界安防系统，完整的防护范围包括围栏外侧、围栏上和围栏内侧，分别对应预警区域、报警区域和紧急报警区域，要求目标在进入上述区域时，能够根据入侵事件采用不同的响应措施。然而现有的探测器仅能够实现单向探测，即对围栏外侧的入侵行为进行探测，而缺少对突破围栏进入紧急报警区域的入侵行为的探测。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种入侵探测器及周界入侵探测系统，以在一定程度上解决现有技术中无法对围栏的内侧和外侧实现双向识别和双向探测的技术问题。
4.本实用新型提供了一种入侵探测器，包括壳体、第一雷达传感器和第二雷达传感器；所述第一雷达传感器和所述第二雷达传感器均设置于所述壳体内，且所述第一雷达传感器和所述第二雷达传感器分别位于所述壳体沿第一方向的第一端和第二端；所述第一雷达传感器的天线朝向所述壳体的第一端，所述第二雷达传感器的天线朝向所述壳体的第二端，以通过所述第一雷达传感器和所述第二雷达传感器实现双向入侵探测。
5.进一步地，所述的入侵探测器还包括主电路板；所述主电路板设置于所述壳体内，且所述主电路板上集成有mems传感器；所述mems传感器用于进行振动探测。
6.进一步地，所述主电路板还集成有mcu模块；所述第一雷达传感器、所述第二雷达传感器和所述mems传感器分别与所述mcu模块通讯连接；所述mcu模块用于接收并处理来自所述第一雷达传感器、第二雷达传感器和mems传感器的信号。
7.进一步地，所述主电路板还集成有通信上行模块和通信下行模块；所述通信上行模块和所述通信下行模块分别与所述mcu模块通讯连接；所述mcu模块能够通过所述通信下行模块将处理后的信号发送至探测主机；所述mcu模块能够通过所述通信上行模块接收来自所述探测主机下发的指令。
8.进一步地，所述主电路板上还集成有电源模块；所述电源模块能够与外部供电设备电性连接，所述电源模块分别与所述第一雷达传感器、第二雷达传感器、mems传感器、mcu模块、通信上行模块和通信下行模块电性连接，以向各个传感器和各个模块供电，并提供浪涌保护。
9.进一步地，所述第一雷达传感器和所述第二雷达传感器的工作频率均为24ghz微波雷达传感器，且最大探测距离均为10m。
10.进一步地，所述第一雷达传感器与所述壳体的第一端的侧壁之间的距离为3
‑
6mm，所述第二雷达传感器与所述壳体的第二端的侧壁之间的距离为3
‑
6mm；所述壳体的材质为abs塑料，且所述壳体的厚度为3
‑
5mm。
11.本实用新型还提供了一种周界入侵探测系统，包括探测主机和上述任一项所述的入侵探测器；所述入侵探测器通过总线与所述探测主机相连接；所述入侵探测器用于安装于围栏上，且所述入侵探测器的第一雷达传感器朝向所述围栏的外侧，所述入侵探测器的第二雷达传感器朝向所述围栏的内侧；所述入侵探测器的数量为多个，多个所述入侵探测器间隔预定距离。
12.进一步地，所述探测主机包括mcu主控模块、总线上行通信模块、第一总线下行通信模块和第二通信下行通信模块；所述总线上行通信模块、所述第一总线下行通信模块和所述第二通信下行通信模块均与所述mcu主控模块通信连接；所述总线包括第一总线和第二总线；多个所述入侵探测器中的部分所述入侵探测器形成第一组探测节点，其余的部分所述入侵探测器形成第二组探测节点；所述第一组探测节点通过所述第一总线与所述第一总线下行通信模块通讯连接，所述第二组探测探测节点通过所述第二总线与所述第二总线下行通信模块通讯连接，所述探测主机能够通过所述总线上行通信模块与监控中心服务器通讯连接。
13.进一步地，所述探测主机还包括输入电源模块、第一输出电源模块和第二输出电源模块；所述输入电源模块能够与外部电源相连接，所述输入电源模块与所述mcu主控模块、所述总线上行通信模块、所述第一总线下行通信模块、所述第二通信下行通信模块、所述第一输出电源模块和所述第二输出电源模块电性连接，以向各个模块供电和提供浪涌保护；所述第一组探测节点通过所述第一总线与所述第一输出电源模块电性连接，所述第二组探测节点通过所述第二总线与所述第二输出电源模块电性连接。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
15.本实用新型提供的入侵探测器包括壳体，以及安装于壳体内的第一雷达传感器和第二雷达传感器。壳体沿第一方向的第一端形成有壳体上盖，壳体沿第一方向的第二端形成有壳体下盖；第一雷达传感器和第二雷达传感器沿第一方向间隔设置，且第一雷达传感器与壳体上盖相连接，第二雷达传感器与壳体下盖相连接；同时使第一雷达传感器的天线朝向壳体上盖的方向，第二雷达传感器的天线朝向壳体下盖的方向。当通过入侵探测器进行周界入侵探测时，入侵探测器能够被安装于围栏上，并使第一雷达传感器的天线朝向围栏外侧，第二雷达传感器的天线朝向围栏内侧；从而通过第一雷达传感器能够对发生在围栏外侧即预警区域的入侵行为进行主动探测，通过第二雷达传感器能够对发生在围栏内侧即紧急报警区域的入侵行为进行主动探测；进而使入侵探测器具有双向探测的能力，并能够区分入侵行为发生在围栏外侧或内侧，以对入侵行为采用不同的响应措施；同时通过第一雷达传感器和第二雷达传感器能够对进入其探测范围的入侵行为进行测速、测距和测量移动发现，以对入侵行为进行追踪和定位。
16.本实用新型还提供了一种周界入侵探测系统，包括所述的入侵探测器，因而所述周界入侵探测系统也具有入侵探测器的有益效果。
17.周界入侵探测系统还包括探测主机，入侵探测器通过总线与探测主机通讯连接，入侵探测器能够通过总线将采集到的信号传输至探测主机，并通过总线接收并响应探测主机下方的指令；同时通过探测主机对入侵探测器供电。入侵探测器的数量为多个，多个入侵探测器间隔预定距离设置于围栏上，从而通过多个入侵探测器形成一个完整的防护探测幕墙，从而实现对发生在围栏两侧和围栏上的入侵行为的全方位探测。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型实施例提供的入侵探测器的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例提供的入侵探测器的方框图；
21.图3为本实用新型实施例提供的周界入侵探测系统的结构示意图；
22.图4为本实用新型实施例提供的周界入侵探测系统的方框图。
具体实施方式
23.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。
25.基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.下面参照图1至图4描述根据本技术一些实施例所述的入侵探测器和周界入侵探测系统。
29.本技术提供了一种入侵探测器，如图1所示，包括壳体，以及安装于壳体内的第一雷达传感器、第二雷达传感器和主电路板。
30.壳体沿第一方向的第一端形成有壳体上盖，壳体沿第一方向的第二端形成有壳体下盖；第一雷达传感器和第二雷达传感器沿第一方向间隔设置，且第一雷达传感器与壳体上盖相连接，第二雷达传感器与壳体下盖相连接；同时使第一雷达传感器的天线朝向壳体上盖的方向，第二雷达传感器的天线朝向壳体下盖的方向。
31.在该实施例中，优选地，第一雷达传感器和第二雷达传感器均为工作频率为24ghz的微波雷达传感器，且两个微波雷达传感器均具有最大为10m的探测距离，天线水平角度大于100度，天线的垂直角度大于40度，使得第一雷达传感器和第二雷达传感器分别具有预定
的探测范围。第一雷达传感器和第二雷达传感器采用多普勒和fmcw(调频连续波)两种工作模式，通过第一雷达传感器和第二雷达传感器能够对进入探测范围内的移动或静止的目标进行探测，并且具有测速、测距和测量移动方向等功能。
32.在该实施例中，优选地，壳体的材质选用abs塑料，以使第一雷达传感器和第二雷达传感器发射的具有预定波长的微波能够穿过壳体。在将第一雷达传感器安装于壳体上盖时，使第一雷达传感器与壳体上盖之间的距离为一个微波的波长即3
‑
6mm；壳体上盖的厚度为0.5个微波波长的整数倍，优选地，壳体上盖的厚度为3
‑
5mm。
33.同样地，第二雷达传感器与壳体下盖之间的距离为3
‑
6mm，壳体下盖的厚度为3
‑
5mm。
34.当通过入侵探测器进行周界入侵探测时，入侵探测器能够被安装于围栏上，并将壳体沿第一方向的第一端朝向围栏外侧，壳体沿第一方向的第二端朝向围栏的内侧，以使第一雷达传感器的天线朝向围栏外侧，第二雷达传感器的天线朝向围栏内侧；从而通过第一雷达传感器能够对发生在围栏外侧即预警区域的入侵行为进行主动探测，通过第二雷达传感器能够对发生在围栏内侧即紧急报警区域的入侵行为进行主动探测；进而使入侵探测器具有双向探测的能力，并能够区分入侵行为发生在围栏外侧或内侧，以对入侵行为采用不同的响应措施；同时通过第一雷达传感器和第二雷达传感器能够对进入其探测范围的入侵行为进行测速、测距和测量移动方向，以对入侵行为进行追踪和定位。
35.在本技术的一个实施例中，如图1和图2所示，主电路板设置于壳体内，主电路板通过紧固件与壳体下盖相连接，且主电路板位于第一雷达传感器和第二雷达传感器之间；主电路板上集成有mcu模块、mems传感器、通信上行模块、通信下行模块和电源模块。
36.在该实施例中，优选地，mems传感器用于采集振动信号，当安装有入侵探测器的围栏发生振动时，如探测目标翻越围栏使围栏振动，mems传感器能够采集围栏上的机械振动信号，并据此判断存在发生在围栏上即报警区域的入侵行为，从而实现对发生在围栏上的入侵行为的被动探测。
37.因此通过第一雷达传感器、第二雷达传感器和mems传感器实现对入侵行为的主动探测和被动探测，并对发生在围栏外侧、围栏内侧和围栏上的入侵行为进行全方位探测，并能够区分入侵行为发生在围栏外侧、围栏内侧或是围栏上，以响应不同的安防措施。
38.在该实施例中，优选地，如图2所示，第一雷达传感器、第二雷达传感器和mems传感器分别与mcu模块通讯连接，使得mcu模块能够接收来自第一雷达传感器、第二雷达传感器和mems传感器发送来的信号，并对接收的信号进行编码处理，以得到编码后的信号；同时，mcu模块能够将编码后的信号通过总线传输到探测主机上，以通过探测主机对接收到的信号进行进一步处理，同时mcu模块能够通过总线接收并响应探测主机下发的指令。
39.优选地，总线为rs485总线或can总线。
40.优选地，如图2所示，通信上行模块和通信下行模块与mcu模块通讯连接，且通信上行模块和通信下行模块均接入总线；mcu模块通过通信上行模块将编码后的信号发送至探测主机，mcu模块通过通信下行模块接收并执行探测主机下方的指令。
41.优选地，电源模块接入总线，以与探测主机电性连接，通过探测主机对电源模块提供电源。电源模块与第一雷达传感器、第二雷达传感器和mems传感器电性连接，以通过电源模块对第一雷达传感器、第二雷达传感器和mems传感器供电并提供浪涌保护。
42.电源模块与mcu模块、通信上行模块和通信下行模块电性连接，以通过电源模块对mcu模块、通信上行模块和通信下行模块供电并提供浪涌保护。
43.本技术还提供了一种周界入侵探测系统，如图3和图4所示，包括探测主机和上述任一实施例的入侵探测器。
44.入侵探测器安装于围栏上，并使第一雷达传感器朝向围栏的外侧，第二雷达传感器朝向围栏的内侧；探测主机可通过支架安装于围栏上，或将探测主机安装于弱电控制箱内。入侵探测器通过总线(can总线或rs485总线)与探测主机通讯连接连接，入侵探测器能够通过总线将第一雷达传感器、第二雷达传感器和mems传感器采集到的信号经mcu模块编码后传输至探测主机，并通过总线接收并响应探测主机下方的指令；同时通过探测主机对入侵探测器供电。
45.在该实施例中，周界入侵探测系统包括入侵探测器，因此周界入侵探测系统具有入侵探测器的全部有益效果，在此不再一一赘述。
46.在该实施例中，优选地，如图3所示，入侵探测器的数量为多个，多个入侵探测器间隔预定距离设置于围栏上。优选地，任意相邻的两个入侵探测器之间的距离为5
‑
6m，通过多个入侵探测器形成一个完整的防护探测幕墙，从而实现对发生在围栏两侧和围栏上的入侵行为的全方位探测。
47.优选地，在将多个入侵探测器与探测主机进行连接时，将多个入侵探测器分为两组，分别为第一组探测节点和第二组探测节点，两组探测节点均包括多台入侵探测器；对应的也设置有两台总线，两组探测节点分别通过对应的总线与探测主机相连接。如图4所示，以入侵探测器的数量为六个举例，左边三个入侵探测器为第一组探测节点，对应的设置有第一总线，第一组探测节点的三个入侵探测器通过第一总线与探测主机相连接；右边三个入侵探测器为第二组探测节点，对应的设置有第二总线，第二组探测节点的三个入侵探测器通过第二总线与探测主机相连接。
48.在该实施例中，优选地，如图4所示，探测主机包括mcu主控模块，以及与mcu主控模块通讯连接的总线上行通信模块，第一总线下行通信模块和第二总线下行通信模块。
49.mcu主控模块通过总线上行通信模块与上位机如监控中心服务器通信连接，用于将接收到的信号发送至监控中心服务器，然后通过监控中心服务器对接收的信号进行处理分析，以响应不同的安防措施；同时mcu主控模块能够接收并相应监控中心服务器下方的指令，如重启和系统升级等指令。
50.mcu主控模块通过第一总线下行通信模块与第一组探测节点的多台入侵探测器通信连接；第一总线下行通信模块接入第一总线，第一组探测节点内的多台入侵探测器的通信上行模块和通信下行模块也分别接入第一总线；从而实现第一组探测节点内的多台入侵探测器与探测主机的通信连接。
51.mcu主控模块通过第二总线下行通信模块与第二组探测节点的多台入侵探测器通信连接；第二总线下行通信模块接入第二总线，第二组探测节点内的多台入侵探测器的通信上行模块和通信下行模块也分别接入第二总线；从而实现第二组探测节点内的多台入侵探测器与探测主机的通信连接。
52.如图4所示，探测主机还包括输入电源模块、第一输出电源模块和第二输出电源模块。输入电源模块能够与外部电源电性连接，同时输入电源模块的输出端与第一输出电源
模块、第二输出电源模块、mcu主控模块、总线上行通信模块、第一总线下行通信模块和第二通信下行通信模块电性连接，以对其进行供电；同时第一输出电源模块接入第一总线，第一组探测节点内的多台入侵探测器的电源模块也接入第一总线，从而通过探测主机对第一组探测节点内的多台入侵探测器供电；第二输出电源模块接入第二总线，第二组探测节点内的多台入侵探测器的电源模块也接入第二总线，从而通过探测主机对第二组探测节点内的多台入侵探测器供电。
53.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。