专利名称：防盗报警装置与防盗报警系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及安全防盗监控领域，具体涉及一种防盗报警装置与防盗报警系统。
背景技术：
在生活中，盗贼通过打墙进入室内的情况逐渐增多。监控点虽然都装有红外探头或振动探头，但红外探头受室外环境影响误报率较大，且难以区分盗贼、路人和动物；振动探头在汽车通过或附近有振动的情况都会发生报警，因此误报率也较高，不能针对建筑物墙体而准确地监控报警。
实用新型内容本实用新型提供了一种防盗报警装置和防盗报警系统，能够提高报警性能。本实用新型提供了一种防盗报警装置，其特征在于，包括采集来自建筑物墙体的声音信号和/或所述建筑物墙体所发出声音信号的振动时间的信号采集单元；比较所述声音信号的频率或声强是否在声音信号频率或声强报警范围之内和/ 或所述振动时间是否在振动时间报警范围之内的信号处理单元；所述信号采集单元的输出端连接到所述信号处理单元的输入端。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述信号采集单元包括采集所述声音信号的声音传感器；将所述声音信号转换为数字形式发送到所述信号处理单元的A/D转换器；所述声音传感器的输出端连接到所述A/D转换器的输入端。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述信号采集单元进一步包括信号处理器，其包括前置放大模块和/或增益控制模块和/或带通滤波模块；所述信号处理器具有连接到所述声音传感器的输入端和连接到所述A/D转换器的输出端。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述信号采集单元进一步包括采集所述振动时间并将所述振动时间发送到与其相连的所述信号处理单元的振动传感器。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述振动传感器连接在所述建筑物墙体上。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述信号处理单元进一步包括数字信号处理器DSP，所述DSP的输入端分别接收来自所述A/D转换器和所述振动传感器的所述数字形式的声音信号和所述振动时间，所述DSP的输出端连接到或者作为所述信号处理单元的输出端；所述DSP比较所述声音信号的频率或声强是否在声音信号频率或声强报警范围之内和/或所述振动时间是否在振动时间报警范围之内。[0021]在本实用新型的各实施例中，优选地，所述DSP包括存储所述声音信号频率或声强报警范围和/或振动时间报警范围的存储模块；与所述存储模块连接、并将信号处理后的采集信号与所述存储模块中的所述声音信号频率或声强报警范围和/或振动时间报警范围进行对比的比较模块。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述防盗报警装置进一步包括声控或灯控报警器，其连接到所述信号处理单元的输出端。本实用新型还提供了一种防盗报警系统，其特征在于，包括如前述的防盗报警装置；通信端口 ；监控中心；所述防盗报警装置通过所述通信端口与所述监控中心连接。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述通信端口通过串行通信接口芯片与所述DSP连接。通过本实用新型提供的一种防盗报警装置，能够提高报警性能。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例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，以下描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。图1为本实用新型防盗报警装置的一种实施例的结构图。图2为本实用新型防盗报警装置的一种实施例的处理步骤图。图3为本实用新型防盗报警系统的一种实施例的结构图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然， 所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。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的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。本实用新型提供了一种防盗报警装置，其特征在于，包括采集来自建筑物墙体的声音信号和/或所述建筑物墙体所发出声音信号的振动时间的信号采集单元；比较所述声音信号的频率或声强是否在声音信号频率或声强报警范围之内和/ 或所述振动时间是否在振动时间报警范围之内的信号处理单元；所述信号采集单元的输出端连接到所述信号处理单元的输入端。信号采集单元对建筑物墙体的声音信号和发出声音信号的振动时间进行采集，信号处理单元对采集来的信号进行处理，比较模块将采集的声音信号的频率或声强和/或振动时间与参照的声音信号频率或声强报警范围之内的声音信号和/或振动时间报警范围之内的振动时间进行比较，看是否在参照范围内，信号处理器做出判断后将根据判断结果
4直接作出报警反应或通过输出端传输给监控中心。信号采集单元的输出端与信号处理单元的输入端连接。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述信号采集单元包括采集所述声音信号的声音传感器；将所述声音信号转换为数字形式发送到所述信号处理单元的A/D转换器；所述声音传感器的输出端连接到所述A/D转换器的输入端。声音传感器对建筑物墙体发出的声音信号进行采集，采集到的声音信号是模拟信号。由于信号处理单元，例如数字信号处理器DSP，只能接收数字信号，所以要先用A/D转换器将声音的模拟信号转换成声音的数字信号，再将声音的数字信号输出到信号处理单元， 由信号处理单元对声音的数字信号进行处理。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述信号采集单元进一步包括信号处理器，其包括前置放大模块和/或增益控制模块和/或带通滤波模块；所述信号处理器具有连接到所述声音传感器的输入端和连接到所述A/D转换器的输出端。信号处理器对采集来的声音信号进行信号预处理，例如前置放大、增益控制、带通滤波，以便A/D转换器对声音的模拟信号进行转换，信号处理器对声音的数字信号进行处理。信号处理器将声音的模拟信号预处理后，输出到A/D转换器，由A/D转换器再对声音的模拟信号进行转换。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述信号采集单元进一步包括采集所述振动时间并将所述振动时间发送到与其相连的所述信号处理单元的振动传感器。振动传感器对建筑物墙体发出声音信号的振动时间进行采集。通过记录振动时间，能够得到每次发出声音信号的振动时间的间隔时间，并计算出墙体发出声音信号的频率，得出建筑物墙体被击打的频率，从而得出建筑物墙体被击打的模式。采集到的振动时间信号为数字信号，振动传感器将振动时间信号输出到信号处理单元。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述振动传感器连接在所述建筑物墙体上。振动传感器与墙体直接接触，由于能直接感受到墙体的发声和振动，采集到的信号更直接。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述信号处理单元进一步包括数字信号处理器DSP，所述DSP的输入端分别接收来自所述A/D转换器和所述振动传感器的所述数字形式的声音信号和所述振动时间，所述DSP的输出端连接到或者作为所述信号处理单元的输出端；所述DSP比较所述声音信号的频率或声强是否在声音信号频率或声强报警范围之内和/或所述振动时间是否在振动时间报警范围之内。数字信号处理器DSP是本防盗装置的核心，要对A/D转换器和振动传感器输出的数字信号进行处理，处理的步骤包括1.对声音的数字信号进行预加窗，将信号变成近似三角波；2.读取声纹特征，选择参数读取声音三角波的特征，比如幅度、长度和最大幅度与长度的比值，以及信号被采集的位置和对信号进行分类后得到的信号类型；3.声纹分类统计，对声音三角波的特征进行统计，得到相似的声音信号，删除不同类的声音信号；4.根据相似声音信号的数量和由采集到的振动时间推出的墙体被击打的模式进行识别判断； 5.根据判断结果输出报警信号。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述DSP包括存储所述声音信号频率或声强报警范围和/或振动时间报警范围的存储模块；与所述存储模块连接、并将信号处理后的采集信号与所述存储模块中的所述声音信号频率或声强报警范围和/或振动时间报警范围进行对比的比较模块。存储模块存储声音信号频率或声强报警范围和/或振动时间报警范围，作为报警信号的参照范围。振动时间报警范围为为墙体每次发出声音信号的振动时间的间隔时间的报警范围，从间隔时间能够计算出墙体发出声音信号的频率，从而得到墙体被击打的模式。 比较模块将采集到的声音信号和振动时间与存储模块中报警范围中的信号进行对比，如在参照范围中，则要进行报警。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述防盗报警装置进一步包括声控或灯控报警器，其连接到所述信号处理单元的输出端。防盗报警装置可直接设置报警器，信号处理单元判断出是否报警的结果后，由报警器做出响应，进行报警。报警器可为声控或灯控或其他形式，提供多种选择。本实用新型还提供了一种防盗报警系统，其特征在于，包括如前述的防盗报警装置；通信端口 ；监控中心；所述防盗报警装置通过所述通信端口与所述监控中心连接。防盗报警系统主要是针对防盗报警装置设置了监控中心，例如监控中心为计算机群。防盗报警装置将信号的处理结果，即是否需要报警的结果通过通信端口输出到监控中心，由监控中心做出是否报警的响应。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述通信端口通过串行通信接口 RS232芯片与所述DSP连接。通过本实用新型提供的一种防盗报警装置，能够通过墙体发出的声音信号和墙体被击打模式同时对墙体进行监控，提高报警性能。在图1中，一种防盗报警装置包括信号采集单元101、信号处理单元102。信号采集单元101包括声音传感器、信号处理器、A/D转换器和振动传感器，声音传感器、信号处理器和A/D转换器三者顺次连接；信号处理单元102包括数字信号处理器DSP。A/D转换器和振动传感器的输出端同时与数字信号处理器DSP的输入端连接。在图2中，一种防盗报警装置的一种实施例的处理步骤包括201 输入声音，即使用声音传感器采集声音信号；202 振动检测，即使用振动传感器采集墙体发出声音信号的振动时间，通过墙体发出声音信号的振动时间能够计算出墙体每次发出声音信号的振动时间的间隔时间，从间隔时间能够计算出墙体发出声音信号的频率，从而得到墙体被击打的模式；203:信号预处理，对声音信号进行信号预处理，将其由模拟信号转换为数字信号；204 预加窗，对声音信号进行预加窗，将信号变成近似三角波；
6[0082]205 读取声纹特征，选择参数读取声音三角波的特征，比如幅度、长度和最大幅度与长度的比值，以及信号被采集的位置和对信号进行分类后得到的信号类型；206:声纹分类统计，对声音三角波的特征进行统计，得到相似的声音信号，删除不同类的声音信号；207 根据相似声音信号的数量和墙体被击打的模式进行识别判断；208 输出报警。在图3中，防盗报警系统包括如前述的防盗报警装置和监控中心，防盗报警装置通过通信端口和监控中心连接。虽然不同环境下有不同的打墙声音，即使是在同一环境下由于界定的不同，打墙声音也是不同的。但无论是对哪一种打墙声音的识别，其系统结构大致相同。在本实用新型的各实施例中，优选地，如图1中的实施例，在使用本防盗装置进行报警时，声音传感器和振动传感器分别采集来自墙体的声音信号和墙体发出声音信号的振动时间。由于振动传感器采集到的振动时间是数字信号，可直接将其输出到数字信号处理器DSP。而声音信号是模拟信号，需要将其转换成数字信号。声音传感器将声音的模拟信号输出到信号处理器，信号处理器对采集来的声音的模拟信号进行信号预处理，进行前置放大、增益控制、带通滤波。信号处理器将预处理后的声音的模拟信号输出到A/D转换器，A/D 转换器再将声音的模拟信号转换成声音的数字信号，并将声音的数字信号输出到数字信号处理器DSP。在本实用新型的各实施例中，优选地，数字信号处理器DSP首先采用加窗原理对从A/D转换器输出的声音的数字信号进行预处理，将其变成近似三角波输出。DSP再选择参数读取声音三角波的特征，比如幅度、长度和最大幅度与长度的比值，以及信号被采集的位置和对信号进行分类后得到的信号类型。DSP对声音三角波的特征进行统计，之后放在比较模块中与存储模块中的参照信号对比，得到相似的声音信号，删除不同类的声音信号。DSP 根据相似声音信号的数量和由采集到的振动时间推出的墙体被击打的模式进行识别判断。 DSP将判断结果输出到声控或灯控报警器，报警器做出报警；或者DSP通过通信端口将判断结果输出到监控中心，监控中心做出报警。在本实用新型的实施中，需要设置环境声源(背景声源)，环境声源一般设置成实验室环境(包括电风扇、音量较小的人声和其它一些实验设备的声音)下的声音。同时要在环境声源下预设打墙的参照声源，例如用铁锤敲击实验室墙壁的声音。当采集到的声音信号与参照信号接近时，即声音信号的幅度和长度接近时，认为采集到的声音信号是有效的声纹特征信号。声音信号是随机过程，只是在一个一个短区域内才可近似看成是平稳的。实验证明，在一般情况下可以认为在每10 30ms短时间间隔内声音信号的特性基本是固定不变的。本实用新型还提供了一种防盗报警系统。在本实用新型的各实施例中，优选地，防盗报警系统包括如前述的防盗报警装置和监控中心，防盗报警装置通过通信端口和监控中心连接。防盗报警装置将是否报警的判断结果输出到通信端口，通信端口将结果传输至监控中心。通信端口通过专用芯片与DSP连接，优选地，专用芯片选择串行通信接口 RS232芯片。[0093]本实用新型提供的防盗报警装置和防盗报警系统还可应用于除建筑物墙体之外的其他安防领域，如建筑物窗户、门以及保险柜等。本实用新型提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合，通过这种组合得到的技术方案，也在本实用新型的范围内。显然，本领域技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也包含这些改动和变型在内。
权利要求1.一种防盗报警装置，其特征在于，包括采集来自建筑物墙体的声音信号和/或所述建筑物墙体所发出声音信号的振动时间的信号采集单元；比较所述声音信号的频率或声强是否在声音信号频率或声强报警范围之内和/或所述振动时间是否在振动时间报警范围之内的信号处理单元；所述信号采集单元的输出端连接到所述信号处理单元的输入端。
2.如权利要求1所述的一种防盗报警装置，其特征在于，所述信号采集单元包括 采集所述声音信号的声音传感器；将所述声音信号转换为数字形式发送到所述信号处理单元的A/D转换器； 所述声音传感器的输出端连接到所述A/D转换器的输入端。
3.如权利要求2所述的防盗报警装置，其特征在于，所述信号采集单元进一步包括 信号处理器，其包括前置放大模块和/或增益控制模块和/或带通滤波模块；所述信号处理器具有连接到所述声音传感器的输入端和连接到所述A/D转换器的输出端。
4.如权利要求2或3所述的防盗报警装置，其特征在于，所述信号采集单元进一步包括采集所述振动时间并将所述振动时间发送到与其相连的所述信号处理单元的振动传感器。
5.如权利要求4所述的防盗报警装置，其特征在于， 所述振动传感器连接在所述建筑物墙体上。
6.如权利要求5所述的防盗报警装置，其特征在于，所述信号处理单元进一步包括 数字信号处理器DSP，所述DSP的输入端分别接收来自所述A/D转换器和所述振动传感器的所述数字形式的声音信号和所述振动时间，所述DSP的输出端连接到或者作为所述信号处理单元的输出端；所述DSP比较所述声音信号的频率或声强是否在声音信号频率或声强报警范围之内和/或所述振动时间是否在振动时间报警范围之内。
7.如权利要求6所述的防盗报警装置，其特征在于，所述DSP包括存储所述声音信号频率或声强报警范围和/或振动时间报警范围的存储模块； 与所述存储模块连接、并将信号处理后的采集信号与所述存储模块中的所述声音信号频率或声强报警范围和/或振动时间报警范围进行对比的比较模块。
8.如权利要求7所述的防盗报警装置，其特征在于，进一步包括 声控或灯控报警器，其连接到所述信号处理单元的输出端。
9.一种防盗报警系统，其特征在于，包括 如权利要求1至8任一项所述的防盗报警装置； 通信端口 ；监控中心；所述防盗报警装置通过所述通信端口与所述监控中心连接。
10.如权利要求9所述的防盗报警系统，其特征在于，所述通信端口通过串行通信接口芯片与所述DSP连接。
专利摘要本实用新型涉及安全防盗监控领域，具体涉及一种防盗报警装置，包括采集来自建筑物墙体的声音信号和/或所述建筑物墙体所发出声音信号的振动时间的信号采集单元；比较所述声音信号的频率或声强是否在声音信号频率或声强报警范围之内和/或所述振动时间是否在振动时间报警范围之内的信号处理单元；所述信号采集单元的输出端连接到所述信号处理单元的输入端。通过本实用新型提供的一种防盗报警装置，能够提高报警性能。
文档编号G08B25/00GK202217357SQ201120338509
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月9日 优先权日2011年9月9日
发明者江波, 胡赟, 郑轩 申请人:广州灵视信息科技有限公司