一种基于24G毫米波雷达人体感知检测系统的制作方法

本发明涉及人体检测，特别涉及一种基于24g毫米波雷达人体感知检测系统。

背景技术：

1、随着人们对环境污染越来越重视，减少碳排放实现节能环保是当务之急。因此对监测办公室、会议室、生产车间等工作区域有没有人存在，以此来决定如空调、灯光等电气设备是否需要关闭，孕育了很多检测手段。

2、传统的手段是基于红外原理，主要思路是人体都有恒定的体温，所以会发出特定波长10μm左右的红外线；红外探头就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线而进行工作。人体发射的10μm左右的红外线通过菲涅尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号，其主要框图如图1所示，但是红外技术存在以下缺点：

3、(1)容易受各种热源、阳光源干扰，红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探测器接收，易受射频辐射的干扰；

4、(2)环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵；

5、(3)红外技术检测人体的作用距离短，灵敏度低，覆盖范围窄，达不到室内高度较高检测人体存在。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于24g毫米波雷达人体感知检测系统，以解决背景技术中的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于24g毫米波雷达人体感知检测系统，包括：

3、雷达芯片，通过调频连续波的发射和接收，将外界的物体信号转换成电信号，发送到mcu进行处理；

4、雷达天线，将射频信号进行波束压缩，能量更加集中，方向更加明确，同时提高所述雷达芯片的信号增益；

5、mcu，负责雷达芯片的信号采集，处理，输出，另外温度的采集也由mcu负责；

6、4gcat1模块，将所述雷达芯片采集到的人体微动信号，也即人体存在信号发送到后台服务器，通过该服务器下发执行，控制电气设备的启停，最大化节能；

7、电源，为所述mcu、所述雷达芯片以及所述4gcat1模块提供电压。

8、在一种实施方式中，所述基于24g毫米波雷达人体感知检测系统还包括温度传感器和光照度传感器，所述温度传感器用于室内温度的检测与电气设备控制形成闭环；所述光照度传感器用于检测室内的光照强度，以判断室内光线是否明亮。

9、在一种实施方式中，所述mcu通过spi总线和雷达芯片通讯读取所述雷达芯片的人体感应原始数据，在mcu内部运行雷达原始数据处理程序和算法，通过算法最后得出人体是否存在。

10、在一种实施方式中，所述在mcu内部运行雷达原始数据处理程序和算法包括：

11、首先对采集到的原始数据进行滤波去除噪声，对数据加汉明窗防止频谱泄漏，进而做1d-fft得到距离信息；

12、然后再做2d-fft得到多普勒速度信息，对数据进行相干累计提高信号质量后做恒虚警检测cfar算法，此时得出有没有微动信息也即人体存在信息；

13、最后将人体是否存在信息通过4gcat1模块发送到后台服务器，此时在服务器就可以看到现场情况。

14、在一种实施方式中，所述mcu读取所述温度传感器的数据，最后把温度和人体是否存在的结果通过串口发给所述4gcat1模块，所述4gcat1模块通过mqtt协议将结果发给后台服务器。

15、在一种实施方式中，所述雷达芯片为24g雷达芯片，尺寸小且工作频率高。

16、在一种实施方式中，所述雷达天线由3个1x3的串馈微带贴片天线和一个三等分功分器组成，通过优化阵面单元排布，压窄波束，将波束压窄到±17度。

17、在一种实施方式中，所述电源采用ac-dc模块，将220v供电转换成直流5v电压。

18、在一种实施方式中，所述mcu的型号为gd32e230c8t6主控芯片。

19、在本发明提供的一种基于24g毫米波雷达人体感知检测系统中，具有以下有益效果：

20、(1)能够精确检测室内是否有人员存在；

21、(2)灵敏度高并且覆盖范围广，在室内高度较高时仍然能够检测人体存在；

22、(3)物业管理人员根据检测系统提示，管理电气设备启动或者开启，最大化节约电力能源。

技术特征：

1.一种基于24g毫米波雷达人体感知检测系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于24g毫米波雷达人体感知检测系统，其特征在于，所述基于24g毫米波雷达人体感知检测系统还包括温度传感器和光照度传感器，所述温度传感器用于室内温度的检测与电气设备控制形成闭环；所述光照度传感器用于检测室内的光照强度，以判断室内光线是否明亮。

3.如权利要求1所述的基于24g毫米波雷达人体感知检测系统，其特征在于，所述mcu通过spi总线和雷达芯片通讯读取所述雷达芯片的人体感应原始数据，在mcu内部运行雷达原始数据处理程序和算法，通过算法最后得出人体是否存在。

4.如权利要求3所述的基于24g毫米波雷达人体感知检测系统，其特征在于，所述在mcu内部运行雷达原始数据处理程序和算法包括：

5.如权利要求2所述的基于24g毫米波雷达人体感知检测系统，其特征在于，所述mcu读取所述温度传感器的数据，最后把温度和人体是否存在的结果通过串口发给所述4gcat1模块，所述4gcat1模块通过mqtt协议将结果发给后台服务器。

6.如权利要求1所述的基于24g毫米波雷达人体感知检测系统，其特征在于，所述雷达芯片为24g雷达芯片，尺寸小且工作频率高。

7.如权利要求1所述的基于24g毫米波雷达人体感知检测系统，其特征在于，所述雷达天线由3个1x3的串馈微带贴片天线和一个三等分功分器组成，通过优化阵面单元排布，压窄波束，将波束压窄到±17度。

8.如权利要求1所述的基于24g毫米波雷达人体感知检测系统，其特征在于，所述电源采用ac-dc模块，将220v供电转换成直流5v电压。

9.如权利要求1所述的基于24g毫米波雷达人体感知检测系统，其特征在于，所述mcu的型号为gd32e230c8t6主控芯片。

技术总结
本发明公开一种基于24G毫米波雷达人体感知检测系统，属于人体检测领域，包括电源、4GCAT1模块、雷达芯片、雷达天线、MCU和温度传感器。所述电源为MCU、雷达芯片、4GCAT1模块以及温度传感器提供电压；所述4GCAT1模块将雷达芯片采集到的人体微动信号，也即人体存在信号发送到后台服务器，通过该服务器下发执行，控制电气设备的启停，最大化节能；所述雷达芯片通过调频连续波的发射和接收，将外界的物体信号转换成电信号，发送到MCU进行处理；所述MCU负责雷达芯片的信号采集，处理，输出，另外温度的采集也由MCU负责；所述雷达天线将射频信号进行波束压缩，能量更加集中，方向更加明确，同时提高雷达芯片的信号增益。

技术研发人员：王鹏,董政,张辉,李剑鸿,吴超毅,田海斌
受保护的技术使用者：无锡锐泰节能系统科学有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13