CN108230595A - 一种防入侵报警装置及*** - Google Patents

一种防入侵报警装置及*** Download PDF

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陈肇禧
陆志波
罗锦棉
区庆棋
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李广兴
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Abstract

本发明公开了一种防入侵报警装置及***。具体为，所述报警装置包括探测器、检测电路、电光转换电路、传输光纤、光电转换电路和报警终端，通过电光转换电路将电信号转换成光信号，并采用传输光纤进行传输，在接收端利用光电转换器将光信号转换为电信号再接入报警终端，进行报警处理，避免了电信号报警线路遇到雷电天气破坏以及各种电磁干扰的情况，并拓展报警***的防护距离，提高报警装置的可靠性。

Description

一种防入侵报警装置及***
技术领域
本发明涉及检测报警领域，特别涉及一种防入侵报警装置及***。
背景技术
随着安防应用的不断增加，一些的政府机关单位、博物馆、展览馆等重点防护区域单位对区域保护、周界防护等安全技术防范的要求不断提高，因此这些单位都会安装大型报警***，包括多个报警主机和多个监测探头(这些探头可以是红外、微波、红外微波双鉴探测器、振动探测器、驻波探测器等)；但报警主机通常只能直接连接10个左右的探头，当探头数量众多时，需要通过报警***的扩展模块即防区扩充板接入报警主机，通常每块防区扩充板可以接入8个探头，如一个报警***需要管理250个探头就需要安装30块防区扩充板来实现，每一块防区扩充板分别通过两条数据线与报警主机的数据通讯总线接口连接，由于报警主机的数据通讯总线接口只有一个接口，30块防区扩充板同时使用时，相当于数据总线接口并联连接了30条数据线。但这些数据线却具有容易受干扰、有距离限制(一般情况下为1500米，但可通过增加信号延长器来延长距离，但总长度仍然会受到限制)、遇到雷电天气容易受损坏等缺点，这些缺点都严重影响了报警***的可靠性。
发明内容
本发明的目的是为了避免防入侵报警线路遇到雷电天气受损，提高报警***的可靠性以及拓展报警***的防护范围，提供一种防入侵报警装置及***。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种防入侵报警装置，所述报警装置包括探测器、检测电路、电光转换电路、传输光纤、光电转换电路和报警终端。
所述探测器与所述检测电路连接，所述探测器用于检测是否有人入侵，当有人入侵时，所述探测器为断路，当没有人入侵时，所述探测器为通路。
所述检测电路与所述电光转换电路连接，所述检测电路用于检测所述探测器的状态，并将所述探测器的状态转换成开关信号，并将所述开关信号输出给所述电光转换电路。
所述电光转换电路与所述光电转换电路之间通过所述传输光纤连接，所述电光转换电路用于将所述开关信号转换成光信号，并将所述光信号通过所述传输光纤输送给所述光电转换电路。
所述光电转换电路与所述报警终端连接，所述光电转换电路用于将所述光信号解码成电信号，并将所述电信号输送给所述报警终端。
所述报警终端用于根据所述电信号进行报警。
可选的，所述检测电路包括窗口比较器和输出继电器。
所述窗口比较器的输入端与所述探测器连接，所述窗口比较器的输出端与所述输出继电器的控制端连接，所述窗口比较器用于将所述探测器的状态转换成电压信号，并将所述电压信号输出给所述输出继电器。
所述输出继电器的输出端与所述电光转换电路连接；所述输出继电器用于将所述电压信号转换成开关信号，并将所述开关信号输送给所述电光转换电路。
可选的，所述报警装置还包括电源电路，所述电源电路分别与检测电路、电光转换电路连接，所述电源电路用于为所述检测电路、电光转换电路提供电源。
可选的，所述窗口比较器包括第一电阻、第二电阻和第三电阻、第一比较器和第二比较器；
所述第一电阻、第二电阻和第三电阻依次串联连接，所述第一电阻的另一端连接电源的负极，所述第三电阻的另一端连接电源的正极；所述第一电阻和第二电阻的公共端连接所述第一比较器的正输入端，所述第二电阻和所述第三电阻的公共端连接所述第二比较器的负输入端，所述第一电阻和第二电阻公共端的电压为最低阈值电压，所述第二电阻和第三电阻公共端的电压为最高阈值电压。
可选的，所述检测电路还包括末端电阻和参考电阻。
所述参考电阻的一端与电源的负极连接，所述参考电阻的另一端与所述末端电阻的一端连接。
所述探测器连接于所述末端电阻的另一端与所述电源的正极之间。
所述末端电阻和所述参考电阻的公共端与所述窗口比较器的输入端连接；
当有人入侵，所述探测器为断路时，或当所述末端电阻和所述探测器被断路破坏时，所述末端电阻与所述参考电阻的输出端的输出电压为零，小于所述窗口比较器的最低阈值电压，所述窗口比较器输出低电平，所述输出继电器断开。
当所述末端电阻和所述探测器被短路破坏时，所述末端电阻与所述参考电阻的公共端的输出电压为电源电压，大于所述窗口比较器的最高阈值电压，所述窗口比较器输出低电平，所述输出继电器断开。
当没有人入侵且所述末端电阻和探测器没有被破坏时，所述探测器为通路，所述末端电阻与所述参考电阻的公共端的输出电压为参考电阻在串联电路中的分压，大于所述窗口比较器的最低阈值电压且小于所述窗口比较器的最高阈值电压，所述窗口比较器输出高电平，所述输出继电器闭合。
可选的，所述末端电阻封装在所述探测器内。
可选的，所述电光转换电路包括LTX-510电光转换器。
可选的，所述光电转换电路包括ATX-525光电转换器。
可选的，所述报警终端包括报警器和指示灯。
一种防入侵报警***，所述报警***包括多个防入侵报警装置。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明公开了一种防入侵报警装置及***，所述报警装置包括探测器、检测电路、电光转换电路、传输光纤、光电转换电路和报警终端，通过电光转换电路将电信号转换成光信号，并采用传输光纤进行传输，在接收端利用光电转换器将光信号转换为电信号，进行接收报警，避免了电信号报警线路遇到雷电天气受损的情况，提高了报警装置的可靠性。
本发明的防入侵报警装置通过探测器和检测电路，可将入侵信号、短路破坏状态、断路破坏状态均转换成报警信号，实现了对入侵、短路和断路的报警，符合安防标准要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要的附图作简单介绍。显而易见，下面描述的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这个附图获得其他附图。
图1为本发明提供的一种防入侵报警装置的组成框图；
图2为本发明提供的一种防入侵报警装置的检测电路的组成框图；
图3为本发明提供的一种防入侵报警装置的检测电路的电路图；
图4为本发明提供的一种防入侵报警装置的检测电路的另一个电路图。
具体实施方式
本发明目的是提供一种防入侵报警装置及***，以避免防入侵报警线路遇到雷电天气受损，提高报警***的可靠性。
为使本发明上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供了一种防入侵报警装置，所述报警装置包括探测器101、检测电路102、电光转换电路103、传输光纤104、光电转换电路105和报警终端106。
所述探测器101与所述检测电路102连接，所述探测器101用于检测是否有人入侵，当有人入侵时，所述探测器为断路，当没有人入侵时，所述探测器为通路。
所述检测电路102与所述电光转换电路103连接，所述检测电路102用于检测所述探测器101的状态，并将所述探测器的状态转换成开关信号，并将所述开关信号输出给所述电光转换电路103。
所述电光转换电路103与所述光电转换电路105之间通过所述传输光纤104连接，所述电光转换电路103用于将所述开关信号转换成光信号，并将所述光信号通过所述传输光纤输104送给所述光电转换电路105。
所述光电转换电路105与所述报警终端106连接，所述光电转换电路105用于将所述光信号解码成电信号，并将所述电信号输送给所述报警终端106；
所述报警终端106用于根据所述电信号进行报警。
可选的，如图2所示，所述检测电路102包括窗口比较器201和输出继电器202。
所述窗口比较器201的输入端与所述探测器101连接，所述窗口比较器201的输出端与所述输出继电器202的控制端连接，所述窗口比较器202用于将所述探测器的状态转换成电压信号，并将所述电压信号输出给所述输出继电器。
所述输出继电器202的输出端与所述电光转换电路103连接；所述输出继电器202用于将所述电压信号转换成开关信号，并将所述开关信号输送给所述电光转换电路103。
可选的，所述报警装置还包括电源电路，所述电源电路分别与检测电路102、电光转换电路103连接，所述电源电路用于为所述检测电路102、电光转换电路103提供电源。
具体的，电源电路包括用于输出稳定电压的稳压模块P1，图3中P1为稳压模块，用于将AC24V转换为DC12V。电源电路中，电阻R2、发光二极管D2构成电源指示电路。二极管D4、D5组成隔离模块，其作用是实现检测电路和探测器的物理隔离。电阻R3、R4、压敏电阻RV1、电容C4组成防雷模块，起防雷作用。
可选的，如图3所示，所述窗口比较器201包括第一电阻R15、第二电阻R8、第三电阻R7、第一比较器U2B和第二比较器U2A。
所述第一电阻R15、第二电阻R8和第三电阻R7依次串联连接，所述第一电阻R15的另一端连接电源的负极，所述第三电阻R7的另一端连接电源的正极；所述第一电阻R15和第二电阻R8的公共端连接所述第一比较器U2B的正输入端，所述第二电阻R8和所述第三电阻R7的公共端连接所述第二比较器U2A的负输入端，所述第一电阻R15和第二电阻R8公共端的电压为最低阈值电压，所述第二电阻R8和第三电阻R7公共端的电压为最高阈值电压。
所述第一电阻R15、第二电阻R8和第三电阻R7依次串联连接的具体方式为：所述第一电阻R15的一端与所述第二电阻R8的一端连接，所述第二电阻R8的另一端与所述第三电阻R7的一端连接。
具体的，所述窗口比较器为LM393。
可选的，所述检测电路还包括末端电阻Rx和参考电阻R14。
所述参考电阻R14的一端与电源的负极连接，所述参考电阻R14的另一端与所述末端电阻的一端连接。
所述探测器101连接于所述末端电阻Rx的另一端与所述电源的正极之间。
所述末端电阻与所述参考电阻R14的公共端与所述窗口比较器201的输入端连接。
当有人入侵，所述探测器101为断路时，或当所述末端电阻Rx和所述探测器101被断路破坏时，所述末端电阻Rx与所述参考电阻R14的输出端的输出电压为零，小于所述窗口比较器201的最低阈值电压，所述窗口比较器201输出低电平，所述输出继电器202断开；所述末端电阻Rx断开或所述探测器101为断路，参考电阻R14上电压为0V，窗口比较器201输出高电平，所述第二三极管Q2导通，第一三极管Q1截止，输出继电器RL1断开。
当所述末端电阻Rx和所述探测器101被短路破坏时，所述末端电阻Rx与所述参考电阻R14的公共端的输出电压为电源电压，大于所述窗口比较器201的最高阈值电压，所述窗口比较器201输出低电平，所述输出继电器202断开；此时，所述参考电阻R14上电压大于最高阈值电压，所述窗口比较器201输出高电平，所述第二三极管Q2导通，第一三极管Q1截止，输出继电器202断开。
当没有人入侵且所述末端电阻Rx和探测器101没有被破坏时，所述探测器101为通路，所述末端电阻Rx与所述参考电阻R14的公共端的输出电压为参考电阻R14与末端电阻Rx的分压，大于所述窗口比较器201的最低阈值电压且小于所述窗口比较器的最高阈值电压，所述窗口比较器201输出高电平，所述输出继电器202闭合。具体的，此时，所述末端电阻Rx与参考电阻R14组成分压电路，参考电阻R14上的电压大于最低阈值电压且小于最高阈值电压，所述窗口比较器输出低电平，所述第二三极管Q2截止，第一三极管Q1导通，继电器RL1闭合。
可选的，所述末端电阻Rx封装在所述探测器101内。
可选的，所述电光转换电路103包括LTX-510电光转换器。
可选的，所述光电转换电路105包括ATX-525光电转换器。
可选的，所述报警终端106包括报警器和指示灯。
一种防入侵报警***，所述报警***包括多个防入侵报警装置，具体的，所述报警***可以包括8个或16个报警装置。
如图4，本发明还提供了检测电路的另一种电路图，具体为：探测器、末端电阻R10和参考电阻R9串联，并接入电源的正极和负极，末端电阻R10和参考电阻R9的公共端接入窗口比较器的负输入端；
第一电阻R7和第二电阻R8串联，第一电阻R7的另一端经二极管D1与电源的正极连接，第二电阻R8的另一端与三极管的集电极连接，三接管的发射极与电源的负极连接，三级管的基极与控制芯片(AT89S52)的引脚P2.7连接，第一电阻R7和第二电阻R8的公共端与窗口比较器的正输入端连接，窗口比较器的输出端与控制芯片的引脚P0.0连接，控制芯片的引脚P1.0经三极管Q3控制输出继电器；
所述控制芯片的引脚P2.7输出高低变化的电平；
所述控制芯片根据引脚P0.0的电平变化产生控制信号，并通过引脚P1.0控制输出继电器的闭合和断开。
当没有人入侵且所述末端电阻R10和探测器101没有被破坏时，所述探测器101为通路，所述末端电阻R10与所述参考电阻R9的公共端的输出电压为参考电阻R9与末端电阻R10的分压(3.4V)，即窗口比较器的负输入端的电压为3.4V；当所述控制芯片的引脚P2.7输出高电平时，窗口比较器的正输入端的电压为第一电阻R7和第二电阻R8分压后的电压(2.3V)，小于负输入端的电压(3.4V)，窗口比较器输出低电平，即引脚P0.0输入为低电平；当所述控制芯片的引脚P2.7输出低电平时，窗口比较器的正输入端的电压为经二极管D3、电阻R5和电容C6降压滤波后的电压(4.3V)，大于窗口比较器的负输入端的电压，窗口比较器的输出端为高电平，即引脚P0.0输入高电平，即当没有人入侵且所述末端电阻R10和探测器101没有被破坏时，引脚P0.0输入高低变化的电平，引脚P1.0输出高电平，输出继电器闭合。
当有人入侵，所述探测器101为断路时，或当所述末端电阻R10和所述探测器101被断路破坏时，所述末端电阻R10和所述参考电阻R9的公共端的电压为电源电压，窗口比较器的负输入端为电源电压(5V)；无论控制芯片的引脚P2.7输出高电平还是低电平，窗口比较器的正输入端的电压均小于负输入端的电压，窗口比较器输出负电压，引脚P0.0为低电平，引脚P1.0输出低电平，输出继电器断开。
当所述末端电阻R10和所述探测器101被短路破坏时，所述末端电阻R10与所述参考电阻R9的公共端的电压为0，此时，窗口比较器的负极输入端的电压为0，无论控制芯片的引脚P2.7输出高电平还是低电平，窗口比较器的正输入端的电压均大于负输入端的电压，窗口比较器输出正电压，引脚P0.0为高电平，引脚P1.0输出低电平，输出继电器断开。
具体的，所述控制芯片根据引脚P0.0的电平变化产生控制信号，并通过引脚P1.0控制输出继电器的闭合和断开的控制逻辑如表1所示：
表1
引脚P0.0 故障 引脚P1.0 输出继电器
高 短路 低 断开
高低变化 无故障无入侵 高 闭合
低 断路或入侵 低 断开
所述控制芯片还可以根据引脚P2.7和P0.0的电平产生控制信号，并通过引脚P1.0控制输出继电器的闭合和断开；具体的控制逻辑，如表2所示：
表2
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明公开了一种防入侵报警装置及***，所述报警装置包括探测器、检测电路、电光转换电路、传输光纤、光电转换电路和报警终端，通过电光转换电路将电信号转换成光信号，并采用传输光纤进行传输，在接收端利用光电转换器将光信号转换为电信号，进行接收报警，避免了电信号报警线路遇到雷电天气受损，提高了报警装置的可靠性，并大大拓展报警***的防护距离。
本发明的防入侵报警装置通过探测器和检测电路，可将入侵状态、短路破坏状态、断路破坏状态均转换成开关信号(报警信号)，实现了对入侵、短路和断路的报警，符合安防标准要求。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用具体个例对技术原理、实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是为了帮助理解本发明技术方法及核心思想，描述的实施例仅仅是本发明的个例，不是全部实施例。基于本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种防入侵报警装置，其特征在于，所述报警装置包括探测器、检测电路、电光转换电路、传输光纤、光电转换电路和报警终端；
所述探测器与所述检测电路连接，所述探测器用于检测是否有人入侵，当有人入侵时，所述探测器为断路，当没有人入侵时，所述探测器为通路；
所述检测电路与所述电光转换电路连接，所述检测电路用于检测所述探测器的状态，并将所述探测器的状态转换成开关信号，并将所述开关信号输出给所述电光转换电路；
所述电光转换电路与所述光电转换电路之间通过所述传输光纤连接，所述电光转换电路用于将所述开关信号转换成光信号，并将所述光信号通过所述传输光纤输送给所述光电转换电路；
所述光电转换电路与所述报警终端连接，所述光电转换电路用于将所述光信号解码成电信号，并将所述电信号输送给所述报警终端；
所述报警终端用于根据所述电信号进行报警。
2.根据权利要求1所述的防入侵报警装置，其特征在于，所述检测电路包括窗口比较器和输出继电器；
所述窗口比较器的输入端与所述探测器连接，所述窗口比较器的输出端与所述输出继电器的控制端连接，所述窗口比较器用于将所述探测器的状态转换成电压信号，并将所述电压信号输出给所述输出继电器；
所述输出继电器的输出端与所述电光转换电路连接；所述输出继电器用于将所述电压信号转换成开关信号，并将所述开关信号输送给所述电光转换电路。
3.根据权利要求2所述的防入侵报警装置，其特征在于，所述报警装置还包括电源电路，所述电源电路分别与所述检测电路、所述电光转换电路连接，所述电源电路用于为所述检测电路、所述电光转换电路提供电源。
4.根据权利要求3所述的防入侵报警装置，其特征在于，所述窗口比较器包括第一电阻、第二电阻和第三电阻、第一比较器和第二比较器；
所述第一电阻、第二电阻和第三电阻依次串联连接，所述第一电阻的另一端连接电源的负极，所述第三电阻的另一端连接电源的正极；所述第一电阻和第二电阻的公共端连接所述第一比较器的正输入端，所述第二电阻和所述第三电阻的公共端连接所述第二比较器的负输入端，所述第一电阻和第二电阻公共端的电压为最低阈值电压，所述第二电阻和第三电阻公共端的电压为最高阈值电压。
5.根据权利要求4所述的防入侵报警装置，其特征在于，所述检测电路还包括末端电阻和参考电阻；
所述参考电阻的一端与电源的负极连接，所述参考电阻的另一端与所述末端电阻的一端连接；
所述探测器连接于所述末端电阻的另一端与所述电源的正极之间；
所述末端电阻和所述参考电阻的公共端与所述窗口比较器的输入端连接；
当有人入侵，所述探测器为断路时，或当所述末端电阻和所述探测器被断路破坏时，所述末端电阻与所述参考电阻的输出端的输出电压为零，小于所述窗口比较器的最低阈值电压，所述窗口比较器输出低电平，所述输出继电器断开；
当所述末端电阻和所述探测器被短路破坏时，所述末端电阻与所述参考电阻的公共端的输出电压为电源电压，大于所述窗口比较器的最高阈值电压，所述窗口比较器输出低电平，所述输出继电器断开；
当没有人入侵且所述末端电阻和探测器没有被破坏时，所述探测器为通路，所述末端电阻与所述参考电阻的公共端的输出电压为参考电阻在串联电路中的分压，大于所述窗口比较器的最低阈值电压且小于所述窗口比较器的最高阈值电压，所述窗口比较器输出高电平，所述输出继电器闭合。
6.根据权利要求5所述的防入侵报警装置，其特征在于，所述末端电阻封装在所述探测器内。
7.根据权利要求1所述的防入侵报警装置，其特征在于，所述电光转换电路包括LTX-510电光转换器。
8.根据权利要求1所述的一种防入侵报警装置，其特征在于，所述光电转换电路包括ATX-525光电转换器。
9.根据权利要求1所述的一种防入侵报警装置，其特征在于，所述报警终端包括报警器和指示灯。
10.一种防入侵报警***，其特征在于，所述报警***包括多个权利要求1-9任意一项所述的防入侵报警装置。
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