心跳式探测电子围栏传感器系统的探测方法

摘要

本发明涉及报警器系统，是一种心跳式电子围栏传感器系统的探测方法，针对解决现有电子围栏因非法者恶意入侵、破坏报警的技术问题而设计的。该系统的处理器系统与信号发射模块、信号接收模块连接，信号发射模块与电子围栏连接，信号接收模块与电子围栏连接。其探测方法的要点是所述处理器系统的信号发射模块通过调制信号处理器向电子围栏发射50Hz～10kHz频率的脉冲宽度调制频率信号；处理器系统的LPC2132处理器对信号发送端发射的信号、信号接收端反馈的信号进行频率分析，判断电子围栏工作是否正常。该系统设计合理，结构简单，成本低，应用范围广泛，适用于报警器系统需求的场所。

权利要求

1.一种心跳式探测电子围栏传感器系统的探测方法，该系统包括处理器系统和电子围栏，所述的处理器系统采用LPC2132处理器，所述的处理器系统设有信号发射模块、信号接收模块；所述的处理器系统与所述的信号发射模块、信号接收模块连接，所述的信号发射模块与所述的电子围栏连接，所述的信号接收模块与所述的电子围栏连接；所述的信号发射模块设有调制信号处理器，所述的电子围栏由一条金属丝构成，连接在发射模块和接收模块之间；所述的信号发射模块、信号接收模块均采用光耦隔离输出电路，光耦隔离输出电路采用NEC2501光电耦合器；其探测方法的特征在于所述处理器系统的所述信号发射模块通过调制信号处理器向所述电子围栏发射50Hz～10kHz频率的脉冲宽度调制频率信号，通过所述处理器系统的信号接收模块同步接收所述电子围栏的反馈信号；所述处理器系统的LPC2132处理器对信号发送端发射的信号、信号接收端反馈的信号进行频率分析，判断接收信号频率和发射信号频率是否同步，从而判断电子围栏工作是否正常。

2.如权利要求1所述的心跳式探测电子围栏传感器系统的探测方法，其特征在于所述LPC2132处理器触发调制所述处理器系统输出PWM时，所述LPC2132处理器启动PWM捕获端和频率计数器。

说明书

心跳式探测电子围栏传感器系统的探测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电子围栏报警系统，是一种心跳式探测电子围栏传感器系统的探测方法。

背景技术

[0002] 目前，电子围栏一般采用脉冲发生器(主机)通电后发射端口向电子围栏发出脉冲电压，时间间隔大约1.5秒发射1次，脉冲在电子围栏上停留的时间大约0.1秒，电子围栏上形成回路后把脉冲回到主机的接收端口，此端口接收反馈回来的脉冲信号；同时主机还会探测两个发射端之间的电阻值。电子围栏是一种脉冲发生器(主机)和电子围栏组成的智能型周界系统。如果电子围栏遭到破坏造成断路或短路，脉冲主机的接收端口接收不到脉冲信号或两个发射端之间的电阻太小，主机都会发出报警。因其具有误报率低、不受地形和环境限制、安全性高等明显优点，已被广泛用于变电站、工厂、小区、学校、别墅、仓库等场所。

[0003] 除上述脉冲方式之外，还有其他方式的电子围栏报警系统。如中国专利文献刊载的专利号ZL200720144329.0，授权公告日2008年10月15日，实用新型名称“张力式电子围栏周界防入侵报警系统”，该系统包括围栏、张力探测装置、通讯装置组成的张力式电子围栏，并根据钢丝绳的张力数据来判断。但是，该报警系统数据分析较为复杂，是一种通过张力数据分析电子围栏情况的报警系统。

发明内容

[0004] 为克服上述不足，本发明目的是向本领域提供的一种心跳式探测电子围栏传感器系统的探测方法，使其能解决现有电子围栏因非法者恶意入侵、破坏报警的技术问题。本发明的目的是通过如下技术方案实现的。

[0005] 一种电子围栏传感器系统，如图1所示，该系统包括处理器系统、信号发射模块、信号接收模块和电子围栏。所述的处理器系统与所述的信号发射模块、信号接收模块连接，所述的信号发射模块与所述的电子围栏连接，所述的信号接收模块与所述的电子围栏连接。处理器系统用于控制信号发射模块向电子围栏上发射信号和从信号接收模块接收来自电子围栏上的反馈信号，并通过比对发射信号和接收信号判断电子围栏的状态。信号发射模块用于发射调制信号处理器的脉冲宽度调制频率信号(PWM)，并通过光电隔离器隔离电子围栏和处理器系统之间的信号。信号接收模块用于调制电子围栏上的反馈信号，将电子围栏的反馈信号调制成规则的信号，方便处理器系统接收处理。电子围栏由一条金属丝构成，连接在发射模块和接收模块之间，用于反馈发射模块信号到接收模块上。

[0006] 如图3所示，所述的处理器系统采用LPC2132处理器，所述的处理器系统设有所述的信号发射模块、信号接收模块。信号发射模块、信号接收模块与LPC2132处理器连为一体，集成于处理器系统。信号经信号发射模块发射，通过反馈信号接收模块接收，最后经LPC2132处理器分析处理。

[0007] 所述的信号发射模块设有调制信号处理器。处理器系统自带的调制信号处理器作为信号发送端(SignalSend)，从SignalSend发射频率为50Hz～10kHz的PWM信号至电子围栏。

[0008] 所述的电子围栏由一条金属丝构成，连接在发射模块和接收模块之间。电子围栏缠绕在被保护的物体周围，当电子围栏被破坏或剪断时，信号发射模块和信号接收模块之间的通道被切断，反馈信号被反馈到处理器系统中信号接收模块的信号接收端(SignalRecv)。

[0009] 所述的信号发射模块、信号接收模块均采用光耦隔离输出电路，光耦隔离输出电路采用NEC2501光电耦合器。如图4、图5所示，图中SOUT是信号发射模块的输出端，SIN是信号接收模块的输入端。如图3所示，信号发射模块、信号接收模块中的SignalSend和SignalRecv分别连接到处理器系统的SignalSend和SignalRecv。

[0010] 根据上述系统组成，该系统的探测方法的设计要点是所述处理器系统的所述信号发射模块通过调制信号处理器向所述电子围栏发射50Hz～10kHz频率的脉冲宽度调制频率信号，通过所述处理器系统的信号接收模块同步接收所述电子围栏的反馈信号；所述处理器系统的LPC2132处理器对信号发送端发射的信号、信号接收端反馈的信号进行频率分析，判断接收信号频率和发射信号频率的范围，判断电子围栏工作是否正常。如图2所示，系统工作时在信号发射模块的信号发射端和信号接收模块的信号接收端上的信号波形。从信号接收端看，系统工作如同检测心跳一样，当检测到和发射端同步的频率时证明系统工作正常，当检测不到频率或接受的频率和发射端不同步时，说明系统工作不正常(电子围栏被破坏)。信号发射端如同一个指令系统，发射信号时告知信号接收开始，并通知接收信号的频率范围，信号接收端根据信号发射端指令对接收的信号进行判断，以检测系统工作状态。

[0011] 所述LPC2132处理器触发调制所述处理器系统输出PWM时，所述LPC2132处理器启动PWM捕获端和频率计数器。通过判断接收信号频率和发射信号频率的范围，来判断电子围栏工作是否正常。

[0012] 本发明设计合理，结构简单，成本低，应用范围广泛，该方法通过处理器系统集成判断电子围栏工作，适用于报警器系统需求的场所。

附图说明

[0013] 图1是本发明的系统结构方框图。

[0014] 图2是本发明的系统工作原理示意图。

[0015] 图3是本发明的处理器系统原理示意图，图中左上角为信号发射模块、信号接收模块。

[0016] 图4是本发明的信号发射原理示意图。

[0017] 图5是本发明的接收模块原理示意图。

具体实施方式

[0018] 实施方式结合附图对本发明的工作原理进一步描述。该系统的处理器系统采用LPC2132处理器，信号发射模块、信号接收模块与LPC2132处理器集成于处理器系统，处理器系统自带的调制信号处理器。调制信号处理器的SignalSend作为PWM输出端，LPC2132处理器的SignalRecv作为PWM捕获端。当LPC2132处理器触发调制信号处理器输出PWM时，LPC2132处理器启动PWM捕获端、频率计数器。处理器系统的LPC2132处理器对SignalSend发射的信号、SignalRecv反馈的信号进行频率分析。如图2所示，根据系统工作时在信号发射模块的SignalSend和信号接收模块SignalRecv上的信号波形，判断接收信号频率和发射信号频率的范围，判断电子围栏工作是否正常。若系统接收不到频率信号或者接收的频率信号与发射信号相差太大时，则判定电子围栏工作不正常。系统工作时采用不定期的变频信号输出，以防止非法的信号或恶意信号接入，影响正常的系统判断。

[0019] 该系统的信号发射模块、信号接收模块通过NEC2501耦合器(光耦)的变换实际在电子围栏中传输的信号是电流信号。在发射模块发射输出端口和接收模块的接收输出端口上都采用上拉输出，当电子围栏被剪断时，系统保持高电平。电子围栏由金属丝构成，作为发射模块和接收模块之间的信号通道，当发射模块和接收模块之间的通道被切断时，信号被能被反馈回到处理器系统的SignalRecv。

[0020] 本发明采用频率检测代替电平检测，系统抗干扰能力强，即使有尖峰信号引入到电子围栏上，也不会干扰系统的判断。其电路简单，普通的单片机系统即可实现可靠功能。同时，采用变频和同步指令信号，防止非法者恶意入侵和破坏，即入侵者在系统的信号接收端注入一定频率的信号，即可达到阻止系统的正常检测功能。