一种信号处理方法及报警设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种信号处理方法及报警设备，其中一种信号处理方法，应用于报警设备中，报警设备用于对安防区的安全情况进行监控，信号处理方法包括：通过报警设备的第一接口和第二接口接收至少一个安防区的不同类型的第一信号和第二信号；对所述第一信号和所述第二信号进行分析，得到用于指示安防区是否受到入侵的第三信号和第四信号；基于预设逻辑运算，对第三信号和第四信号进行融合处理，得到融合信号，并依据融合信号控制与报警设备相连的报警器件报警，实现对多个不同类型信号分析报警，相对于现有通过单一信号分析报警来说，多个不同类型信号可以以不同形式来采集安防区的信息来确认是否有入侵，其准确度高于单一信号检测入侵。
【专利说明】一种信号处理方法及报警设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及报警设备【技术领域】，特别涉及一种信号处理方法及报警设备。
【背景技术】
[0002] 随着人们对安全认知程度的加深，人们对报警设备的需求也增加。目前各大厂商 生产的各种类型的报警设备包括：红外探测报警设备、微波探测报警设备以及智能视频报 警设备等。
[0003] 其中上述各种类型的报警设备的工作原理是：接收布置在安防区中传感器发出的 信号，对该信号进行分析以确定是否需要进行报警；如果确定出需要进行报警，生成报警信 号来控制报警器件进行报警。所述安防区为被监测的场所。
[0004] 比如上述红外探测报警设备可以接收布置在安防区中红外传感器发出的红外信 号，该红外信号用于对安防区中人员情况进行检测。红外探测报警设备在接收到红外信号 后，对红外信号进行分析确定是否有外人入侵，如果是生成报警信号，并控制红外探测报警 设备中的声光报警器件进行报警。
[0005] 然而现有报警设备是分散式单体报警设备，其接收到的信号类型单一，缺少对多 种类型信号的集中分析。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明实施例提供一种信号处理方法及报警设备，可以对至少一个安 防区的不同类型的第一信号和第二信号分析，得到控制报警器件报警的融合信号。技术方 案如下：
[0007] 本发明实施例提供一种信号处理方法，应用于报警设备中，所述报警设备用于对 安防区的安全情况进行监控，所述信号处理方法包括：
[0008] 通过所述报警设备的第一接口接收第一信号，所述第一信号为安装在所述安防区 中的第一传感器采集的信号，所述第一接口具有单端/差分信号采集的兼容特性；
[0009] 通过所述报警设备的第二接口接收第二信号，所述第二信号为安装在所述安防区 中的第二传感器采集的信号，且所述第一信号和所述第二信号为采集的至少一个所述安防 区的不同类型的信号；
[0010] 对所述第一信号和所述第二信号进行分析，得到与所述第一信号对应的第三信 号，以及与所述第二信号对应的第四信号，其中所述第三信号和所述第四信号用于指示所 述安防区是否受到入侵；
[0011] 基于预设逻辑运算，对所述第三信号和所述第四信号进行融合处理，得到融合信 号；
[0012] 依据所述融合信号，控制与所述报警设备相连的报警器件报警。
[0013] 优选地，所述第一信号为震动信号，对所述第一信号进行分析，得到与所述第一信 号对应的第三信号，包括：
[0014] 依据公式：KX = Elx4 (t)}/E2 Ix2⑴}计算所述震动信号的峰值Kx，其中x(t)为所 述震动信号的时间序列，E{x 4(t)}为所述震动信号的四阶中心距，E2 |x2(t)}为所述震动信 号方差的平方；
[0015] 当所述震动信号的峰值小于第一数值时，得到表明车辆入侵所述安防区的第三信 号；
[0016] 当所述震动信号的峰值大于等于第一数值，且小于第二数值时，得到表明人员入 侵所述安防区的第三信号。
[0017] 优选地，所述第一信号为震动信号，对所述第一信号进行分析，得到与所述第一信 号对应的第三信号，包括：
[0018] 对所述震动信号进行高通滤波和低通滤波；
[0019] 依据公式：
【权利要求】
1. 一种信号处理方法，应用于报警设备中，所述报警设备用于对安防区的安全情况进 行监控，其特征在于，所述信号处理方法包括： 通过所述报警设备的第一接口接收第一信号，所述第一信号为安装在所述安防区中的 第一传感器采集的信号，所述第一接口具有单端/差分信号采集的兼容特性； 通过所述报警设备的第二接口接收第二信号，所述第二信号为安装在所述安防区中的 第二传感器采集的信号，且所述第一信号和所述第二信号为采集的至少一个所述安防区的 不同类型的信号； 对所述第一信号和所述第二信号进行分析，得到与所述第一信号对应的第三信号，以 及与所述第二信号对应的第四信号，其中所述第三信号和所述第四信号用于指示所述安防 区是否受到入侵； 基于预设逻辑运算，对所述第三信号和所述第四信号进行融合处理，得到融合信号； 依据所述融合信号，控制与所述报警设备相连的报警器件报警。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一信号为震动信号，对所述第一信 号进行分析，得到与所述第一信号对应的第三信号，包括： 依据公式：KX=Elx4 (t) }/E2{x2 (t)}计算所述震动信号的峰值Kx，其中x(t)为所述震 动信号的时间序列，E{x4(t)}为所述震动信号的四阶中心距，E2 |x2(t)}为所述震动信号方 差的平方； 当所述震动信号的峰值小于第一数值时，得到表明车辆入侵所述安防区的第三信号； 当所述震动信号的峰值大于等于第一数值，且小于第二数值时，得到表明人员入侵所 述安防区的第三信号。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一信号为震动信号，对所述第一信 号进行分析，得到与所述第一信号对应的第三信号，包括： 对所述震动信号进行高通滤波和低通滤波； 依据公式：Eii 计算高通滤波后的所述震动信号的第一能量Eh，其中fh_l 为高通滤波的频率下限，fh_2为高通滤波的频率上限； 依据公式：= 计算低通滤波后的所述震动信号的第二能量^，其中fl_l为 低通滤波的频率下限，fl_2为低通滤波的频率上限； 利用公式：R= 4/EH，计算所述震动信号的低高频能量比值R; 当所述震动信号的低高频能量比值R大于第三数值时，得到指示所述安防区被入侵的 所述第三信号。
4. 根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第二信号为视频信号，对所述第 二信号进行分析，得到与所述第二信号对应的第四信号，包括： 获取所述视频信号中的每帧图像； 依据所述视频信号中的每帧图像，获取当前帧图像的像素变化情况，其中获取当前帧 图像的像素变化情况包括：将当前帧图像和与所述当前帧图像相邻的之前帧图像进行对比 或者将当前帧图像与背景帧图像进行对比，所述背景帧图像为所述安防区未被入侵时获取 到的图像； 依据像素变化情况，得到指示所述安防区是否受到入侵的第四信号。
5. 根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第二信号为开关量信号，所述开 关量信号由具有开关量报警信号输出能力的探测设备提供。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 通过所述报警设备的串口接收后台设备发送的程序升级命令； 使用第一校验算法校验所述程序升级命令是否正确，如果是，则通过所述报警设备的 串口接收数据帧，所述数据帧为所述报警设备在执行所述程序升级命令时使用的数据； 当通过第二校验算法校验所述数据帧为正确的数据帧时，执行所述程序升级命令以将 所述数据帧写入到报警设备中来完成升级。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 通过所述报警设备的串口接收后台设备发送的参数配置命令； 使用第三校验算法校验所述参数配置命令是否正确，如果是，则从所述参数配置命令 中提取配置参数； 应用所述配置参数对所述报警设备进行配置。
8. -种报警设备，用于对安防区的安全情况进行监控，其特征在于，所述报警设备包括 处理器，所述处理器上至少设置有第一接口和第二接口； 其中，所述第一接口用于接收第一信号，所述第一信号为安装在所述安防区中的第一 传感器采集的信号，所述第一接口具有单端/差分信号采集的兼容特性； 所述第二接口用于接收第二信号，所述第二信号为安装在所述安防区中的第二传感器 采集的信号，且所述第一信号和所述第二信号为采集的至少一个所述安防区的不同类型的 信号； 所述处理器，用于对所述第一信号和所述第二信号进行分析，得到与所述第一信号对 应的第三信号，以及与所述第二信号对应的第四信号，基于预设逻辑运算，对所述第三信号 和所述第四信号进行融合处理，得到融合信号，并依据所述融合信号，控制与所述报警设备 相连的报警器件报警，其中所述第三信号和所述第四信号用于指示所述安防区是否受到入 侵。
9. 根据权利要求8所述的报警设备，其特征在于，所述第一信号为震动信号，所述处理 器对所述第一信号进行分析，得到与所述第一信号对应的第三信号，包括： 依据公式：Kx =E{X4(t)}/E2{x2(t)}计算所述震动信号的峰值Kx，当所述震动信号的峰 值小于第一数值时，得到表明车辆入侵所述安防区的第三信号，当所述震动信号的峰值大 于等于第一数值，且小于第二数值时，得到表明人员入侵所述安防区的第三信号，其中X(t) 为所述震动信号的时间序列，E{x4(t)}为所述震动信号的四阶中心距，E2{x2(t)}为所述震 动信号方差的平方。
10. 根据权利要求9所述的报警设备，其特征在于，所述第一信号为震动信号，所述处 理器包括： 高通滤波器，用于对所述震动信号进行高通滤波； 第一计算器，用于依据公式：五计算高通滤波后的所述震动信号的第一 能量Eh，其中fh_l为高通滤波的频率下限，fh_2为高通滤波的频率上限； 低通滤波器，用于对所述震动信号进行低通滤波； 第二计算器，用于依据公式=Ei = 计算低通滤波后的所述震动信号的第二能 量4，其中fl_l为低通滤波的频率下限，fl_2为低通滤波的频率上限； 第三计算器，用于利用公式：R=EyE11，计算所述震动信号的低高频能量比值R; 比较器，用于比较所述震动信号的低高频能量比值R和第三数值，当所述震动信号的 能量比值R大于第三数值时，得到指示所述安防区被入侵的所述第三信号。
11. 根据权利要求8或9所述的报警设备，其特征在于，所述第二信号为视频信号，所述 处理器对所述第二信号进行分析，得到与所述第二信号对应的第四信号，包括： 获取所述视频信号中的每帧图像，依据所述视频信号中的每帧图像，获取当前帧图像 的像素变化情况，依据像素变化情况，得到指示所述安防区是否受到入侵的第四信号，其中 获取当前帧图像的像素变化情况包括：将当前帧图像和与所述当前帧图像相邻的之前帧图 像进行对比或者将当前帧图像与背景帧图像进行对比，所述背景帧图像为所述安防区未被 入侵时获取到的图像。
12. 根据权利要求8或9所述的报警设备，其特征在于，所述第二信号为开关量信号，所 述开关量信号由具有开关量报警信号输出能力的探测设备提供。
13. 根据权利要求8所述的报警设备，其特征在于，所述处理器上还设置有串口，所述 串口用于接收后台设备发送的各种命令，以由所述处理器在命令正确的情况下，执行所述 串口接收的命令，以及所述串口还用于向后台设备发送报警数据、心跳包数据及反馈确认 字符ACK命令。
14. 根据权利要求13所述的报警设备，其特征在于，所述处理器上还设置有通用输入/ 输出GPIO接口、串行外设接口SPI、两线式串行总线I2C接口、JTAG接口、RS232串口和RJ45 以太网口，其中： 所述GPIO接口被配置为接入其他报警设备以电平形式输出的报警信号或者被配置为 输出电平信号驱动其他外接设备； 所述SPI、所述I2C接口、所述RS232串口和RJ45以太网口，用于处理器与其他外接设 备之间的数据通信； 所述JTAG接口，用于测试芯片电气性能和程序错误。
【文档编号】G08B13/00GK104240418SQ201410488302
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】余志军, 邵长东, 赵显忠 申请人:无锡物联网产业研究院