精品资料（2021-2022年收藏）红外无线报警器

1、河南农业大学华豫学院本科毕业论文（设计）摘 要红外无线报警器是一种新型多功能无线防盗报警器，带有报警和数字硬盘摄象双重功能。红外无线报警器主要有以下特点：红外无线报警器功能的扩展性很好，可以针对不同的场合，进行系统的改进；具有防拆动、防破坏功能；当报警探测器受到破坏、人为将其传输线短路或断路时，均能产生报警信号输出；具有一定的抗干扰能力，可以防止各种误报现象的发生；灵敏度和可靠性很高。此套报警系统对防范盗窃和追捕盗窃犯，有着重要的实用意义。关键词：红外线热释电传感器，数字硬盘摄象，热敏电阻，集成编码电路2262/2272SummaryWireless infrared detector is

2、a new type of multifunctional wireless security detectors, a warning and digital images of hard disk double function. The following were the main wireless infrared detectors features: wireless infrared detectors of the expansion of good will for different occasions, the system improved; the design o

3、f anti-demolition move, and against the destruction of functions. When the police probe damaged, its people will short-circuit or open circuit transmission line, can have a warning signal output; the design also has some anti-interference capability to prevent misreporting phenomena; the design of t

4、he high sensitivity and reliability. This sets warning systems to prevent theft and the pursuit of thieves, have important practical significance.Keywords: Infra-red thermal-electric sensors, Digital hard disk video, Thermistor, Integration coding circuit 2262/2272目 录1前 言12红外无线报警器概括22.1红外无线报警器的设计依据2

5、2.2红外无线报警器设计应遵循的原则22.3 设备选型应遵循的原则23所需关键元器件的功能参数33.1编码解码芯片PT2262/PT2272芯片原理简介33.2 负温度系数热敏电阻43.3热释电红外探测器53.3.1 热释电红外探头的工作原理及特性53.3.2 被动式热释电红外探头的优缺点63.3.3被动式热释电红外探头的抗干扰性能63.3.4 红外线热释电传感器的安装要求74 报警器数字硬盘录象功能简介84.1硬盘录象机的特点84.2数字硬盘录象机的参数95 产品未来发展趋势分析116总 结12致 谢13参考文献141前 言防盗报警最初被应用于博物馆，20世纪六十年代主要采用的手段是声音报警

6、，通过罪犯行窃时发出的声音作为报警信号，值班人员听到声音后再采取相应的措施；随着科学技术的发展，1982年公安部和公安部第一研究所，根据当时的防盗报警技术的发展为故宫很多展厅安装了主动红外、被动红外、微波、超声波、声控等防盗探测器，形成了多种探测手段的防盗报警系统，防盗报警技术提高到一个新水平。1984年以后安防事业在中国进入了普及与提高阶段，而且发展迅速。特别是84年为了加强庆祝国庆35周年的安全保卫工作，在天安门广场建立了电视监控工程，从此以后电视监控技术便进入到防盗报警系统中和城市交通安全管制中，提高了系统功能；1992年发生在开封的文物盗窃事件中，罪犯用预先试验过的反技防手段将多个被动

7、红外探测器盖住，使其失去报警功能，从而使盗窃得逞，此事件使人们意识到安全防范的漏洞与不足，大大推动了周界防范的发展和防遮挡功能的探测器的问世，同时也促进了入侵探测器技术的发展。在现代计算机技术、自动控制技术和现代通信技术的支持下，电子地图、多媒体操作、管理与控制软件引入到防盗报警系统中。这种新的系统采用多媒体技术同时处理多种信息，并使信息之间、信息与设备之间、设备与设备之间建立逻辑联系，使整个安防系统成为一种具有智能化的“活”的系统，让它发挥巨大、有效、可靠、灵活的系统功能。日前，随着国民经济的不断发展，住房消费水平的不断提高,住房已成为人民生命财产的一个重要组成部分，同时也成为犯罪分子侵害的

8、重点目标,防盗也日益成为各界关注的热点。2红外无线报警器概括2.1红外无线报警器的设计依据设计涉及的所有设备和材料，除专门规定外，均依照下列标准规范进行设计。安全防范工程程序与要求GA/T75-94安全防范系统通用图形符号GA/T74-94防盗报警控制器通用技术条件GB12663-90入侵探测器通用技术条件GB10408.1-98智能建筑设计标准DBJ08-47-95民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92商用建筑线缆标准ELA/TIA-5692.2红外无线报警器设计应遵循的原则（1）一次性完成工程弱电系统的总体规划与设计，并按计划逐步实施。（2）系统设计应在技术上达到先进性和成熟性的统一，性

9、能上应具有很高的安全性，可靠性。（3）使用上应具有可维护性和可扩展性。（4）具有较高的性能价格比。2.3 设备选型应遵循的原则（1）集成化原则。应选择高度集成的设备，以便控制，管理和维护。（2）模块化原则。应在软，硬件上都采用商业化，通用化，模块结构的设备，使系统具有较强的扩展能力。（3）可靠性原则。所选设备应具备抵御环境影响的能力，工作稳定可靠。（4）遵循实事求是，先进，可靠，节约的后期服务体系完善的原则。3所需关键元器件的功能参数3.1编码解码芯片PT2262/PT2272芯片原理简介PT2262/2272是一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/2272最多可有1

10、2位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空，接高电平，接低电平)，任意组合可提供531441地址码，PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚，设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。 编码芯片PT2262发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第

11、17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为100的调幅1。PT2262特点（1）CMOS工艺制造，低功耗（2）外部元器件少（3）RC振荡电阻（4）工作电压范围宽：2.6-15v（5）数据最多可达6位（6）地址码最多可达531441种应用范围（1）车辆防盗系统（2）家庭防盗系统（3）遥控玩具（4）其他电器遥控图3.1 PT2262引脚图表3.1管脚说明名称管脚说明A0-

12、A111-8、10-13地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空)D0-D57-8、10-13数据输入端，有一个为“1”即有编码发出，内部下拉 Vcc18电源正端（）Vss9电源负端（）TE14编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效；OSC116振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率；OSC215振荡电阻振荡器输出端；Dout17编码输出端（正常时为低电平）3.2 负温度系数热敏电阻红外线报警器，婴儿取暖器、自动空调系统、光纤路由器、自动调温浴盆等有什么相同之处？答案是它们都有一种关键部件：负温度系数热敏电阻。热敏电阻是一种电阻值对温度敏感的电阻器件，在温度

13、变化时，它的电阻值会按照预期的规律来变化。一般来说，它的电阻会随着温度的上升而减少。在某些用热敏电阻作为电路保护元件的应用中，会使用正温度系数的热敏电阻，但在温度控制、温度补偿等应用中，则是广泛地使用负温度系数热敏电阻6。负温度系数热敏电阻的基础材料一般都是金属氧化物的混合物。热敏电阻的稳定性、电阻特性、电阻温度特性都可以通过改变电阻材料的化学成分和改变处理过程中的参数来进行控制。这样，就有各种不同特性的热敏电阻可供选择。再经过适当的后处理，如适当的封装技术，还可以进一步改善稳定性和电气特性。取决于不同的结构，热敏电阻的工作温度范围可以从-80600，甚至更高。现在，负温度系数热敏电阻随着温度

14、的升高阻值可以有较大的减少：当温度从25上升到100时，典型的电阻变化量可以减少16。热敏电阻的温度电阻特性是非线性的，这种特性可以Steinhart-Hart方程来定义。热敏控制和温度补偿等应用都是依赖于这种温度电阻特性。热敏电阻在低电流时的功耗是很小的。在温度不变时，热敏电阻和一般固定电阻的特性相同：它的电压和电流有线性关系。当电流增加时，热敏电阻不能消耗掉所产生的功率，结果是电阻上的电压不随电流线性增加，而是相对较小。这种现象也称为“自热” 5。典型的应用如热流量检测和电平检测等。当热敏电阻的功率作跳跃式变化时，在达到稳定的电流前总有一个时间的延迟。在这个时间延迟期间，热敏电阻的电流将逐

15、渐上升，经过一定的时间T后达到稳定。这种特性的最典型应用是限制电流的突然增长。3.3热释电红外探测器 3.3.1 热释电红外探头的工作原理及特性     在自然界，任何高于绝对温度（- 273度）时物体都将产生红外光谱，不同温度的物体，其释放的红外能量的波长是不一样的，因此红外波长与温度的高低是相关的。      在红外探测器中有两个关键性的元件，一个是热释电红外传感器(PIR)，它能将波长为8-12um之间的红外信号变化转变为电信号，并能对自然界中的白光信号具有抑制作用，因此在被动红外探测器的警戒区内，当无人体移

16、动时，热释电红外感应器感应到的只是背景温度，当人体进人警戒区，通过菲涅尔透镜，热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景温度的差异信号，因此，红外探测器的红外探测的基本概念就是感应移动物体与背景物体的温度的差异4。     另外一个器件就是菲涅尔透镜，菲涅尔透镜有两种形式，即折射式和反射式。菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用，即将热释的红外信号折射（反射）在PIR上，第二个作用是将警戒区内分为若干个明区和暗区，使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号，这样PIR就能产生变化的电信号2。人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发

17、出特定波长10微米左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10微米左右的红外线而进行工作的。人体发射的10微米左右的红外线通过菲泥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。 （1）这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10微米左右的红外辐射非常敏感。 （2）为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲泥尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。 （3）被动红外探头，其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两

18、个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。 （4）人一旦侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警。 （5）菲泥尔滤光片根据性能要求不同，具有不同的焦距（感应距离），从而产生不同的监控视场，视场越多，控制越严密。 3.3.2 被动式热释电红外探头的优缺点（1）优点： 本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好。价格低廉。（2）缺点：容易受各种热源、光源干扰 被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收。易受射

19、频辐射的干扰。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。 3.3.3被动式热释电红外探头的抗干扰性能（1）防小动物干扰探测器安装在推荐地使用高度，对探测范围内地面上地小动物，一般不产生报警。（2）抗电磁干扰探测器的抗电磁波干扰性能符合GB10408中4.6.1要求，一般手机电磁干扰不会引起误报。（3）抗灯光干扰探测器在正常灵敏度的范围内，受3米外H4卤素灯透过玻璃照射，不产生报警。3.3.4 红外线热释电传感器的安装要求红外线热释电人体传感器只能安装在室内，其误报率与安装的位置和方式有极大的关系。正确的安装应满足下列条件（1）红外线热释电传感器应离地面2.0-2.2米。

20、（2）红外线热释电传感器远离空调，冰箱，火炉等空气温度变化敏感的地方。（3）红外线热释电传感器探测范围内不得隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物。（4）红外线热释电传感器不要直对窗口，否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报，有条件的最好把窗帘拉上。红外线热释电传感器也不要安装在有强气流活动的地方图3.1 红外线热释电传感器敏感方向红外线热释电传感器对人体的敏感程度还和人的运动方向关系很大。红外线热释电传感器对于径向移动反应最不敏感，而对于横切方向 (即与半径垂直的方向)移动则最为敏感。在现场选择合适的安装位置是避免红外探头误报、求得最佳检测灵敏度极为重要的一环。见图3.1。4 报警器数字硬盘录象

21、功能简介顾名思义，数字硬盘录象显然采用数字视频记录技术，并以硬盘作为存储介质，其通用代名词为DVR（Digital Video Recorder）。4.1硬盘录象机的特点可以这样讲，数字硬盘录象机是采用当今闭路电视监控领域最新型的，性能最优越的数字化图象记录设备，它可以对监控系统中所有摄像机摄取的画面进行实时数字压缩并录制存档，更可以根据任意检索条件对所记录的图象进行随机检索3。由于采用了数字记录技术，使已录制图象的抗衰弱，抗干扰能力大大增强，因为无论是多少次的检索及回放后，图象质量将会有一定的的衰落并由此引起信号信噪比的下降。表4.1数字硬盘录像机与传统模拟磁带录象机的比较对 比内 容模拟磁

22、带录象机数字硬盘录象机系 统结 构机械传动，伺服机构复杂，可靠性低构成简洁，可靠性高系 统管 理单片机简单任务程序管理CPU控制多任务高级实时动态管理系统安全性只有面板按键锁定，录象带内容无法锁定可设置密码保护，非授权用户无法调看图象内容智 能控 制报警启动录象多种智能控制，视频动态感知，报警关联录象，系统状态实时监测，诊断图 象记 录单路模拟信号记录，配合画面分割器才能实现多路时分或空分记录多路图象高密度时分或实时记录，采用数字压缩方式存储图 象保 存需要多盘录象带，占用大量空间，长期存储图象质量下降大容量硬盘存储，无需额外空间，转存光盘后可长期保存图象检索方式简单的报警检索，记录与检索无法

23、同时进行，无法远程检索多重高级随机智能检索，记录与检索可同时进行，通过网络进行远程检索由上表可以看出，硬盘录象机最主要的特点就是用硬盘取代传统的磁带作为记录媒体，因而它可以随机访问所记录的视频素材内容，并可以实现许多智能录象控制功能。4.2数字硬盘录象机的参数经过分析，选用MultiScope-2，作为设计的第三部分。MultiScope-2是德国一家公司生产的新一代数字硬盘录象机，它最多可以接受32路视频信号输入，并可有3路视频输出。其录象、回放、传输、和备份等多种任务可以同时进行，与大多数采用点对点方式传输的基于网络连接的数字硬盘录象机不同的是：MultiScope-2采用了顾客/服务器的

24、网络结构，这样，连接于网络上不同硬盘录象机上的摄像机所摄取的图象就可以在同一个客户端工作站上以多画面分割形成同时显示出来，而且每一个通道都可以独立地编程及设置，而每一个客户端的维护不仅可以在本地进行，还可以经由计算机网络或ISDN线路在中心控制端来进行，所有的操作控制都是在PC工作站上的图形用户界面（GUI）上来完成的。表4.2、4.3分别列出了MultiScope-2数字硬盘录象机的特性参数8。表4.2数字硬盘录象机的硬件参数视 频视 频标 准演播室质量（取样频率13.5MHz），PAL或NTSC分辨率704（H）×288（V）像素/场，亮度8bit，色度8bit压 缩、方 式Mo

25、tion-JPEG，对于每路输入视频信号，压缩比在13级内可调图 象格 式CIF及QCIF处 理硬 件处理器最低要求600MHz Pentium III MMX内 存8路：64MB，16及32路：128MB；可扩展存 储媒 介直 接记 录最多4块IDE硬盘或15块块SCSI硬盘（需有SCSI控制器）或RAID系统接 口串 口2个RS-232用附加插卡），使用TCP/IP协议。并 口1个ISDNSo接口（附加插卡）网 络10/100MB/s以太网或令排环网（附加插卡），使用TCP/IP协议。其 他电 源 220V AC/50Hz+/-10%；110V AC/60Hz；可切换表4.3数字录象机的软

26、件参数概 述软 件结 构具有视频数据库服务器的客户端/服务器（Client/Server）系统，有记录client、回放client（MULTIVIEW/WIN）、维护及设置client（MULTISET）以及用于对系列事件进行管理的事件client（MULTICOM）网 络协 议TCP/IP操 作系 统回放及设置Windows 98 and NT4.0记 录Windows NT4.0回 放(功能）多任务回放与功能同时进行，无论是本地的还是经由网络的（经由网络的回放需要MMX处理器）ATM（访问控制接口）接 口两个标准接口、两个硬件扩充接口GAA协议NCR、IBM、SNI、视频接口、SNI-P

27、C-COM接口ZKS协议GARNY、KEBA、INFORM（含控制单元）、GEUTEBRUCK协议一般来讲，DVR的关键技术是其视频压缩技术，压缩方式及压缩比的不同直接影响到图象的分辨率、每秒录象的帧数（实时性）、单位时间的记录容量、录象回放时的图象质量以及运动图象的模糊程度。因此，这一部分的参数是评价DVR的关键。5 产品未来发展趋势分析数字化、无线化、集成化是防盗报警系统的技术发展趋势为了因应中国加入WTOTBT（技术性贸易壁垒协议），目前防盗报警产品均需过过3C认证。而由众多厂家今年推出的新产品观察，不难发现防盗报警产品的技术发展趋势：（1）更稳定，可靠：如探测器需可抗RFI/EMI、防

28、雷电等，以适应恶劣气候； （2）更多样的功能：如探测器可调频、防遮挡、防喷盖、防破坏等； （3）更精美、小巧的外观：以符合品味日益提高的室内装潢需求； （4）更智能化的设计：方便地设撤防，人性化的操作界面； （5）更强大的联网功能； （6）更方便的扩展性。可见，上述发展趋势，事实上都建立在数字化、无线化、集成化的三大核心技术基础上。总体而言，2010年防盗报警产品的发展趋势，产品技术将在数字化、无线化、集成化核心前提下力求突破。而在应用市场上，将朝更细化的方向前进针对不同市场，推出不同产品。以成长最快的住宅小区应用为例，有厂商表示，专为住宅小区设计的定向幕帘式防宠物探测器，成本低、安装简单、适合家庭用的无线联网报警系统，以及小区智能化安防报警集成系统产品都将是亮点。而除了住宅小区、商办大楼的室内外应用，机场、码头、养殖场、矿场、油田等室外应用更是尚待厂家们大力拓展的空间。6总 结带有数字硬盘录象机的红外线报警器，将报警功能和摄象功能相结合实现了事发现场的报警和对事发现场的录象。该系统大大提高了防盗报警器的防盗效用和科技含量，且具有很好的安全性。系统主要有两大特点（1）扩充性好：由于系统留有扩展控制电源，这有利于系统的进一步扩展。（2）通用性强：本系统稍作改动，便可以应用于工厂，小区，博物馆等不同的场合。致 谢 经过了为期几个月的毕业论文制作，在王莉老师和