本发明涉及电子技术领域，具体涉及多线形张力电子围栏入侵探测系统。
背景技术：
在普通居民住宅区、别墅住宅区、企事业单位、工厂、仓库、变电站、电厂、学校、看守所、监狱、机场、军事基地、政府机构、重点文物保护单位等场所均需要周界安全防范和周界入侵报警设施。随着安全防范需求的增强，各种新型探测技术的安全防范系统迅速发展，周界防范产品也越来越丰富。对于民用周界报警防范系统而言，普通采用的是红外探测技术和红外微波技术双鉴定技术，但采用这些技术的报警系统在受到外界影响时容易产生误报。这些外界影响包括：各种动物(如猫、狗、老鼠)及各种非动物的红外辐射源(如暖气、强灯光、太阳光)、移动及禁止物体、气体等。除了以上方式的报警系统之外，采用高压脉冲电子方式的电子围栏和采用张力探测器的电子围栏是目前较先进的周界报警系统。
中国发明专利说明书CN2703088Y公开了一种“智能电子围栏”，但是，该智能电子围栏只能在被剪断时才能检测出报警。中国发明专利申请公布说明CN101582189A公开了一种“张力式电子围栏周界防入侵报警系统”，其中，张力模块正常工作情况下处于受力状态，长时间工作会造成张力探测装置出现张力疲劳变形的状况。
张力电子围栏系统主要由张力主机、张力探测杆、张力前端组成，该系统的主要特点是通过张力探测杆对张力索上的张力值做测量，微处理器根据测量值进行一个警戒值的比较判断，从而做出周界是否报警的判断。对于张力电子围栏系统而言，由于张力探测杆是探测张力索上张力的变化，随着温度变化，张力索的材料会热胀冷缩，从而会引起张力探测器的判断出现失误，误报率高，而且受环境、天气等影响比较严重。
上述技术方案的电子围栏在现有技术已经进行了改进，通过张力式电子围栏上的增设拉力传感器从而对于入侵者的触碰合金线的动作进行报警，但实际应用中，存在落叶拍打合金线、狂风吹动、小动物的碰触，等干扰因素，对于这类现象，一般的张力传感器会进行误报警，误报警率较低，且单一的多根平行设置的合金线，易被入侵者破坏或攀爬，安全性也较低。
技术实现要素：
本发明的目的是提供多线形张力电子围栏入侵探测系统，具有安全性高、误报警率低的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：多线形张力电子围栏入侵探测系统，包括多组终端杆，所述终端杆上间隔设置有矢量组件，所述矢量组件包括设在终端杆上的矢量传感器，还包括紧线器、钢丝绳、弹簧扣，所述钢丝绳依次穿过紧线器、弹簧扣与矢量传感器；
所述矢量传感器包括固定在终端杆上的底座，所述底座内转动连接有平衡轮，所述底座的两端开设有位于同一水平直线上的两组穿线孔，所述钢丝绳穿过其中一组穿线孔，并绕过所述平衡轮，再从另一组穿线孔穿出，所述平衡轮的中心固定有转动轴，所述底座内设有与转动轴固定的角度传感器；
所述终端杆上还连接有刺绳组件，所述刺绳组件包括管体，所述管体沿自身长度方向设有等距间隔排布的若干组刀片，所述刀片沿管体自身长度方向设有相对设置的两组刺头，所述刀片沿垂直与刺头的方向设有两组相对的防攀刺针，所述管体内设有穿线槽，所述穿线槽内穿设有电线；
所述终端杆上设有监测模块，所述监测模块包括与电线连接的电流探测模块、信号转换模块、无线传输模块；
所述电流探测模块用于在检测电线上电流是否正常；
所述信号转换模块用于获取矢量传感器与角度传感器的信号，并将其转换为电压信号；
所述无线传输模块分别与电流探测模块、信号转换模块连接，所述无线探测模块用于将电流探测模块与信号转换模块获取的信号进行传输；
还包括控制主机，所述控制主机与无线传输模块连接，所述控制主机内设有算法处理器，所述算法处理器用于对矢量传感器发送的位移距离信号与时间信号进行算法归结，并与设定的域值进行比对，当超出域值时则进行显警；
所述控制主机还包括记忆装置，所述记忆装置用于对误报警的电压信号，进行记录，当一定时间段内达到一定的误报量，或形成一定周期性，将对类似信号进行记录，下次将忽略此信号的报警；
所述控制主机还包括自动布防装置，所述自动布防装置用于对矢量组件与刺绳组件上的电流开关进行控制；
所述控制主机还包括电子地图，所述电子地图包括LCD显示屏，所述LCD显示屏用于将各组矢量组件与刺绳组件的排布进行模拟布局显示，当控制主机发出示警信号时，将在LCD显示屏上对应部分的矢量组件或刺绳组件进行标亮显示。
通过采用上述技术方案，终端杆上设有矢量组件，终端上固定有钢丝绳，钢丝绳连接用于便于钢丝绳拉伸的弹簧扣，弹簧扣赋予钢丝绳一定的拉力同时，更便于钢丝绳恢复其位移，钢丝绳通过弹簧扣后连接有紧线器，紧线器便于在气候热涨冷缩或钢丝绳松弛时，便捷的进行紧线作用，免去拆卸整个钢丝绳的操作，更为便捷，钢丝绳经过紧线器后，再穿过矢量传感器，矢量传感器可感知钢丝绳的位移；
矢量传感器与终端杆连接，用于区分终端杆两侧的钢丝绳，便于对防区内进行分区，同一根钢丝绳经过了穿线孔，并在平衡轮上缠绕一圈，当装有矢量传感器的终端杆的两侧的钢丝绳被人触动或拉动时，钢丝绳将向触动的一侧偏移，此时带动平衡轮的转动，平衡轮上的角度传感器与平衡轮同轴连接，可感知平衡轮的转动方向与角度，即可迅速判断防区中哪一块遭到了入侵；
因钢丝绳只可对碰触到钢丝绳的动作进行警示，为增加其防入侵性，终端杆间还设有刺绳组件，刺绳组件上的刀片与刺头可对从间隙中穿过的入侵者进行刮伤，并防止人员抓取刺绳，两组防攀刺针位于刺绳的竖直方向，可防止人员攀爬刺绳，提高了安全防范力度，管体内穿线槽供电线穿过，当入侵者被刺绳阻挡时，存在剪断刺绳的问题，当刺绳剪断后，电线上的电流信号丢失，即可进行示警；
监测模块与管体内的电线连接，当管体被人切断时，可检测电流的异常，信号转换模块可将受到的角度与矢量信号转换为时间与距离的函数，通过电压信号进行传输，无线传输模块用于对信号进行传输，并发送给控制主机；
控制主机接受无线传输模块发送的信号，并通过算法处理器对信号转换模块转换完毕的模拟信号进行算法处理，剔除树叶触动，小动物入侵等误触的信号，并将有效信号与预定的阈值进行比对，进行有效的信号过滤，减小误报警率；
记忆装置用于在误报警后，工作人员发现为误报警可在控制主机上对该次误报警进行标记，记忆装置可对每次的误报警的电压信号进行记录，并进行统计归结，当某一类类似的电压信号多次标记为误报警时，记忆装置将对成量的误警信号进行记录，再遇到相似的信号时将开启过滤机制，不对其进行报警，进一步降低误报警率；
因多数的防区存在白天不需布防，夜晚开启布防的规律，若皆采用人工进行每日的电源开启与关闭，操作繁琐，增设的自动布防装置可供人员定时进行设定，便于在规定的时间内进行布防与撤防，实用性更强，且不存在漏开启防区的问题，提高了安全性；
因矢量传感器在一个防区内存在多个，当有入侵者进入时，将触发其报警，为了便于人员第一时间知晓防区中哪块出现问题，电子地图可根据矢量传感器的设置位置，进行防区内的各个区域模拟现显示，当其中某个矢量传感器进行报警时，工作人员可通过电子地图直观的观察到对应的入侵的区域，进行针对性的应对措施，提高了工作效率。
进一步的，所述矢量组件、刺绳组件分别设有双数组，并间隔排布。
进一步的，所述控制主机接收到的信号数据包括三个字段，其中，第一字段为电流信号，第二字段为角度信号量，第三字段为异常时间信息。
进一步的，所述算法处理器包括异常处理模块，异常处理模块包括杂波抑制，杂波抑制包括对信号数据的门限处理，门限处理即对野值进行检测，检测出野值后进行野值剔除。
进一步的，所述控制主机采用可编程逻辑器件FPGA与ARM处理器进行数据传输与处理。
进一步的，所述的LCD显示屏还提供人机交互界面，所述人机交互界面与ARM处理器的输入端相连，所述人机交互界面用于设置报警阀值、定时布防与撤防。
进一步的，还包括报警装置，所述终端杆上设有声光警号。
进一步的，所述终端杆上设有监控摄像头，所述监控摄像头与控制主机相连。
综上，本发明具有以下有益效果：
1、通过矢量传感器可感知钢丝绳的位移距离与时间，并通过角度传感器感知其偏移角度，从而便于人员及时了解防区何处产生入侵；
2、通过记忆装置可对每次的误报警的电压信号进行记录，并进行统计归结，当某一类类似的电压信号多次标记为误报警时，记忆装置将对成量的误警信号进行记录，再遇到相似的信号时将开启过滤机制，不对其进行报警，进一步降低误报警率。
附图说明
图1为本实施例的整体示意图；
图2为本实施例中用于表现矢量传感器的结构示意图；
图3为本实施例中用于表现平衡轮的结构示意图；
图4为图1中A处的放大图；
图5为本实施例中用于表现管体的结构示意图；
图6为本实施例中用于表现各个模块的结构示意图；
图7为本实施例中用于表现接收信号的结构示意图。
附图标记：1、终端杆；2、矢量组件；21、矢量传感器、211、底座；212、平衡轮；213、穿线孔；214、转动轴；215、角度传感器； 22、紧线器；23、钢丝绳；24、弹簧扣；3、刺绳组件；31、管体； 32、刀片；33、刺头；34、防攀刺针；35、穿线槽；36、电线；4、监测模块；41、电流探测模块；42、信号转换模块；43、无线传输模块；5、控制主机；51、算法处理器；511、异常处理模块；512、杂波抑制；513、门限处理；514、野值剔除；52、记忆装置；53、自动布防装置；54、电子地图；541、LCD显示屏；542、人机交互界面；55、可编程逻辑器件FPGA；56、ARM处理器；6、报警装置；61、声光警号；62、监控摄像头。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例：如图1、图2所示，多线形张力电子围栏入侵探测系统，包括多组终端杆1，终端杆1上间隔设置有矢量组件2，矢量组件2 包括设在终端杆1上的矢量传感器21，还包括紧线器22、钢丝绳23、弹簧扣24，钢丝绳23依次穿过紧线器22、弹簧扣24与矢量传感器 21，终端上固定有钢丝绳23，钢丝绳23连接用于便于钢丝绳23拉伸的弹簧扣24，弹簧扣24赋予钢丝绳23一定的拉力同时，更便于钢丝绳23恢复其位移，钢丝绳23通过弹簧扣24后连接有紧线器22，紧线器22便于在气候热涨冷缩或钢丝绳23松弛时，便捷的进行紧线作用，免去拆卸整个钢丝绳23的操作，更为便捷，钢丝绳23经过紧线器22后，再穿过矢量传感器21，矢量传感器21可感知钢丝绳23的位移。
如图2、图3所示，矢量传感器21包括固定在终端杆1上的底座 211，底座211内转动连接有平衡轮212，底座211的两端开设有位于同一水平直线上的两组穿线孔213，钢丝绳23穿过其中一组穿线孔 213，并绕过平衡轮212一圈，再从另一侧的穿线孔213穿出，平衡轮212的中心固定有转动轴214，底座211内设有与转动轴214固定的角度传感器215；矢量传感器21与终端杆1连接，用于区分终端杆 1两侧的钢丝绳23，便于对防区内进行分区，同一根钢丝绳23经过了穿线孔213，并在平衡轮212上缠绕一圈，当装有矢量传感器21的终端杆1的两侧的钢丝绳23被人触动或拉动时，钢丝绳23将向触动的一侧偏移，此时带动平衡轮212的转动，平衡轮212上的角度传感器215与平衡轮212同轴连接，可感知平衡轮212的转动方向与角度，即可迅速判断防区中哪一块遭到了入侵。
如图1、图4所示，终端杆1上还连接有刺绳组件3，刺绳组件3 包括管体31，管体31沿自身长度方向设有等距间隔排布的若干组刀片32，刀片32沿管体31自身长度方向设有相对设置的两组刺头33，刀片32沿垂直与刺头33的方向设有两组相对的防攀刺针34。
如图4、图5所示，管体31内设有穿线槽35，穿线槽35内穿设有电线36。因钢丝绳23只可对碰触到钢丝绳23的动作进行警示，为增加其防入侵性，终端杆1间还设有刺绳组件3，刺绳组件3上的刀片32与刺头33可对从间隙中穿过的入侵者进行刮伤，并防止人员抓取刺绳，两组防攀刺针34位于刺绳的竖直方向，可防止人员攀爬刺绳，提高了安全防范力度，管体31内穿线槽35供电线36穿过，当入侵者被刺绳阻挡时，存在剪断刺绳的问题，当刺绳剪断后，电线 36上的电流信号丢失，即可进行示警。
如图1所示，因一个防区上的电线36为一个回路，矢量组件2、刺绳组件3分别设有双数组，并间隔排布，进一步优化了结构，提高了安全性。
如图6所示，终端杆1上设有监测模块4，监测模块4包括与电线36连接的电流探测模块41、信号转换模块42、无线传输模块43；电流探测模块41用于在检测电线36上电流是否正常；信号转换模块 42用于获取矢量传感器21与角度传感器215的信号，并将其转换为电压信号；无线传输模块43分别与电流探测模块41、信号转换模块 42连接，无线探测模块用于将电流探测模块41与信号转换模块42 获取的信号进行传输。监测模块4与管体31内的电线36连接，当管体31被人切断时，可检测电流的异常，信号转换模块42可将受到的角度与矢量信号转换为时间与距离的函数，通过电压信号进行传输，无线传输模块43用于对信号进行传输，并发送给控制主机5。
如图6、图7所示，还包括控制主机5，控制主机5与无线传输模块43连接，控制主机5采用可编程逻辑器件FPGA55与ARM处理器56进行数据传输与处理。控制主机5接收到的信号数据包括三个字段，其中，第一字段为电流信号，第二字段为角度信号量，第三字段为异常时间信息。控制主机5内设有算法处理器51，算法处理器 51用于对矢量传感器21发送的位移距离信号与时间信号进行算法归结，并与设定的域值进行比对，当超出域值时则进行显警。控制主机 5接受无线传输模块43发送的信号，并通过算法处理器51对信号转换模块42转换完毕的数字信号进行算法处理，剔除树叶触动，小动物入侵等误触的信号，并将有效信号与预定的阈值进行比对，进行有效的信号过滤，减小误报警率。
如图6所示，算法处理器51包括异常处理模块511，异常处理模块511包括杂波抑制512，杂波抑制512包括对信号数据的门限处理 513，门限处理513即对野值进行检测，检测出野值后进行野值剔除 514，野值一般有关与恒虚井的检测参数基于人为设定，当超出人为设定后，即获得的数值在标准值的区域外，界外值即判定为野值，并进行剔除，上述野值即为动物入侵、狂风刮动等误触动作，通过算法进行排除，防止误报警。
即使通过野值剔除514，依然存在误报警的问题，如图5所示，控制主机5还包括记忆装置52，记忆装置52用于对误报警的电压信号，进行记录，当一定时间段内达到一定的误报量，或形成一定周期性，将对类似信号进行记录，下次将忽略此信号的报警；记忆装置 52用于在误报警后，工作人员发现为误报警可在控制主机5上对该次误报警进行标记，记忆装置52可对每次的误报警的电压信号进行记录，并进行统计归结，当某一类类似的电压信号多次标记为误报警时，记忆装置52将对成量的误警信号进行记录，再遇到相似的信号时将开启过滤机制，不对其进行报警，进一步降低误报警率。
因多数的防区存在白天不需布防，夜晚开启布防的规律，若皆采用人工进行每日的电源开启与关闭，操作繁琐，如图7所示，控制主机5还包括自动布防装置53，自动布防装置53用于对矢量组件2与刺绳组件3上的电流开关进行控制；增设的自动布防装置53可供人员定时进行设定，便于在规定的时间内进行布防与撤防，实用性更强，且不存在漏开启防区的问题，提高了安全性。
因矢量传感器21在一个防区内存在多个，当有入侵者进入时，将触发其报警，为了便于人员第一时间知晓防区中哪块出现问题，如图6所示，控制主机5还包括电子地图54，电子地图54包括LCD显示屏541，LCD显示屏541用于将各组矢量组件2与刺绳组件3的排布进行模拟布局显示，当控制主机5发出示警信号时，将在LCD显示屏541上对应部分的矢量组件2或刺绳组件3进行标亮显示。电子地图54可根据矢量传感器21的设置位置，进行防区内的各个区域模拟显示，当其中某个矢量传感器21进行报警时，工作人员可通过电子地图54直观的观察到对应的入侵的区域，并通过人机交互界面542 进行控制，针对性的应对措施，提高了工作效率。
如图1所示，且在对应的终端杆1上配备有监控摄像头62，监控摄像头62与控制主机5相连，在进行报警显示时，监控摄像头62可及时传输防区现场的景象，便于远程监控，提高操作便捷性，终端杆 1上设有报警装置6，报警装置6为声光警号61。可发出光与声的报警，对入侵者进行震慑作用，提高安全性。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本发明做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。