住宅防盗报警系统的研究与设计开题报告

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1、 中北大学信息商务学院毕业设计开题报告学 生 姓 名：王晓婷学 号：04071401X01系 别：信息商务学院专 业：电子信息工程设计(论文)题目：住宅防盗报警系统的研究与设计指导教师:毕满清 2008年3 月 20日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述一什么是防盗报警系统防盗报警系统是一种利用电子器件和线路构成的系统。用以监控非法闯入者,并当原监控场所发生变化时,能准确、及时产生特定信号的装置器具。具体的说,防盗报警系统是利用各类探测器对住户房屋的周边、空间、环境及人进行整体防护的系统。尽可能减小或避

2、免用户的财产损失。常见的报警方式有现场警笛喇叭报警,电话自动报警,图像传输报警,联网中心信息传输报警等1。 二防盗报警系统的组成及功能 防盗报警系统通常由：传感头（探测器）、传输通道、控制器（报警控制中心）、声光报叫部分和电源构成2。系统组成框图见图1 。（1）探测器或传感头：用来探测来犯者的行动或在其作案时发出报警信号，它通常是由电子电路和机械部件组成的装置。探测器通常由传感器和信号处理器组成。传感器是把位移、振动、压力、音响、光等物理量转换成电信号的装置。采用不同原理的传感器件，可以构成不同种类、不同用途、达到不同探测目的的报警探测装置。信号处理器的作用是对传感器获取的电参量进行放大，滤波

3、和处理，将其转换成合适的有用信号3 4。探测器的分类 ： 按工作原理可分为红外报警探测器、微波报警探测器、玻璃破碎报警探测器、振动报警探测器、超声波报警探测器、激光探测器、磁控开关报警探测器等。 按工作方式可分为主动式报警探测器和被动式报警探测器。 按探测范围的不同又可分为点控报警探测器、线控报警探测器、面控报警探测器和空间防范报警探测器5 。 （2）控制器：通常由报警信号处理器和报警装置组成。信号处理器用于对探测器传来的电信号进行处理，判断出电信号中有或无情况，并输出相应的判断指令。若含有入侵者电信号，则信号处理器会发出告警指令，并触发声光报警电路，发出告警信号，反之不会发出报警信号6。（3

4、）探测信号通道：指各探测电信号的传送通路，也称信道。通常分为有线信道和无线信道两种。有线信道将各个探测区段、点的探测信号通过双绞线、电话线、电缆、光缆传输给控制器；无线信道是通过无线电波进行信号传输的。通常，先对探测信号进行调制（AM或FM等），然后通过专用的无线电频道进行传输。控制器的无线电接收机对载有探测信号的载波进行接收、解调，还原出入侵探测信号。（4）声光报警电路包括：触发器、声光信号产生器和音频功放电路等。控制器发出的确切地入侵指令信号触发或启动报警电路，发出声光报警信号7。（5）供电电源：报警装置一般都配备有交流电源和直流电源。为防止交流电网停电或入侵者切断交流电所以必须配备合适的

5、直流电源，两者能够自动切换，以供应急用。也可以采用UPS电源解决方案 8 9。（6）附属电路：为使整个系统稳定可靠的工作，进行个探测点检测及进行巡回监测或监视等，设置一些附属电路以协助控制中心完成各种控制及防范工作。探测器（传感头）控制器（报警控制中心）声光报叫电路附属电路供电电源扬声器（7）录音录像设备：可以随时记录外界突发或入侵情况、犯罪过程、警情发生时间、终止时间等，为事后分析警情提、破案提供证据10。 图1三防盗系统的发展状况及展望未来随着改革开放的不断深入，百姓生活水平日渐提高。安全防范意识也在不断增强，“如何能够保护自己的生命和财产不受到侵害? ”已成为人们最关注的话题。上世纪80

6、年代，“防盗门”、“防盗网”的出现，相信大家听到“盼盼到家，安居乐业” 的宣传词并不陌生，一时间，大江南北家家户户都架起了金属防盗网，门外都安装了防盗门。但是入室抢劫、 盗窃等事件仍然频频发生。不仅不能有效的防御 ，而且当火灾、地震等灾害发生时，还严重阻塞逃生通道，造成重大的伤亡11。因此已经不能满足人们的需求。光防不报已经落伍，于是政府鼓励和扶持一批高新技术企业开发高科技的智能安防电子产品，由此揭开了防盗报警产品神秘的面纱。机电式、感应式、冲击振动式、微波多普勒式、主动红外式以及热释电红外式等各种防盗报警产品的不断涌现。大大提高了居民生活的安全系数12。随着科学技术的发展，现在比较有效的防盗

7、设施是红外线感应入侵报警器和门磁开关报警器。 实现有线无线双通道网报警，加上声光报警起到威慑坏人的作用。雷达”对偷窃者的致命一击，当对住宅实行“全封闭”防入侵的安全设置时， 被称为“超级保镖”和“天梭” 的慑力雷达开创了全息系统集成的技术先河，集成化是防盗报警设备也是所有安防设备的主要发展趋势。未来的安防市场将会成为一个多元化发展的市场，没有纯粹单一的产品或系统。视频监控与防盗报警结合使用的机会越来越多。网络化、数字化的发展带来了一场系统集成化的变革。仅仅靠防盗报警产品已经不能满足人们日渐丰富的生活要求，利用网络进行实时监控，组成一套先进的全方位科学技术安全防范网络。一旦发生警情，能把报警信息

8、通过通讯网络瞬间远程传输到用户设定的电话、手机、传呼机。同时向报警中心报告，联网中心电脑可通过电子地图、数据库、电脑语音提示，监听现场情况，显示发生警情的单位、地址、方位，及时调动警力作出快速处理。智能化防盗技术的发展与进入二十一世纪信息技术的腾飞正迈入一个全新的领域，相信在不远的将来会有更长足的发展13。四设计目的及意义随着经济的发展，人们生活水平逐渐提高，对家庭财产及家居安全重视程度也不断提高。设计此课题的目的就是为了解决这个问题，我们通过在住宅内门窗及室内其他部位安装各种探测器进行昼夜控制，当监测到警情时，通过住宅内的报警主机传送至智能管理中心的报警接收计算机、接收将准确显示警情发生的住

9、户名称、地址和警报类型、提示保安人员迅速确认警情，及时赶赴现场。同时可以通过电话或短信通知主人，以确保住户和人身财产安全14。防盗报警器应用很广泛如：紧急救助、烟火报警、煤气泄漏报警、仓库防盗报警、机关单位、机密档案防盗、家庭住宅防盗报警、汽车停车库防盗报警等。可见防盗报警器已经深入到了人们方方面面的生活当中，有广阔的发展前景。成为了人民生命财产安全的守护神！15。五.住宅防盗报警系统设计方案根据探测信号通道有：有线信道和无线信道两种，从而可以采用两种方案来实现。无线与有线不同的是：无线电发送是以自由空间为传输通道，把需要传送的信息变换成无线电波传送到远方的接收点，主要由射频发射、射频接收以及

10、编解码部分组成。见图2.有线是通过电话线、双绞线、电缆等将探测信号传输给控制中心。红外线人体入侵检测电路编码电路射频发射模块射频接收模块解码电路控制中心 图2两种方案作比较： （1）有线防盗报警系统方案： 此方案就是将防盗报警器的每个部分通过有线来连接，它具有很强的抗干扰能力及可靠性，同时此方案的缺点也比较明显，防盗探测器的安放位置受到限制，大量外露的线也给家居的美观造成影响。所以此方案适合于一些小型的安全防盗系统。（2）无线防盗报警系统方案：此方案无需为传感器布线，省去很多麻烦，且不会影响室内美观,具有很大的优越性，防盗探测器安放的位置可以随意，也不容易被发现。可以很轻松的同时对多个目标或房

11、间进行监控，不足之处是：由于国家只批给防盗报警器使用315MHz和430MHz这两个无线频率，如果盗贼随身携带一个双频率信号发生器作案的话，就可以阻塞住所有无线防盗报警器的接受通道而使其收不到探测器部分发来的无线报警信号而报不了警。抗干扰能力较低，但是随着社会科技的不断提高，各种各样性能强劲的无线传输器件相继出现，大大改进了无线报警系统的抗干扰能力及可靠性 16。本文利用单片网络机控制技术和射频无线网络技术，设计一种具有联网功能的智能无线防盗系统，并研究相关的一些传感器。使用此防盗报警系统经济、可靠，组网灵活；不需重新布线，特别适用于已装修用户及布线不方便的场合，因此具有广泛的市场发展前景。不

12、久的将来，我们的大部分电子产品都将是无线的，一个无线社会很快就将成为现实。21世纪无线技术将继续展示其巨大的力量，并将深刻改变人们的生活方式。六硬件设计组成智能无线防盗系统由传感器、家庭智能报警器、物业管理中心接警机及相关的控制部分组成。6.1传感器设计采用被动式红外热释电传感器，它是一种能以遥感的形式感应出移动人体所发出的10m左右的微量红外线，并将其转换为电信号输出的探测器件。与其他类型探测器相比，热释电探测器具有许多突出的优点：其工作频率较高，温度范围宽，受环境温度影响较小等。工作原理是根据热释电效应，热电材料表面吸收红外光线通过菲涅尔滤光片增强后，聚集到红外感应源上。温度发生变化，将会

13、失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后产生报警信号。 下面主要介绍双元热释电红外检测元件LHI968的内部电路。它由两个双元热释电陶瓷元件，感应红外信号，再经场效应管放大输出。D电源端的电阻和S输出端的电容具有抗电磁干扰能力。信号从S端引出经前级放大，通过47F电容后再次放大，与设定门限电压进行比较，获得报警输出信号。47F电容能够除直流成分，从而消除了使用环境（阳光、灯光、火源泉等）对探测器的影响，后面再加一延时触发电路以便主人设防与撤防。现在已有专用集成芯片BISS0001实现以上功能。为了适应主人进门时撤防的需要，设计一报警延时电路。延时长度须满足：当人以1m/s的速度从探测器

14、的正前方移动0.2m，不产生报警；但移动3m应报警，测试速度应能检测0.33m/s或更宽的速度范围17。6.2家庭智能报警器智能防盗报警装置由射频发射模块、射频接收模块、存储器、89C51单片机、语音电路、模拟摘机挂机电路、DTMF编码发送电路、铃流信号检测电路和忙音信号检测电路等构成 。组成框图如图3。存储器显示射频接收模块CPU89C51语音电路 DTMF编码发送电路模拟摘机挂机电路铃流检测电路忙音检测电路电话机解码射频发射模块编码键盘音频放大喇叭 电话线 图3系统工作原理：主机电路由射频接收模块接收传感器发来的报警信号，再将其进行放大送入解码器，通过解码器解码后得到报警传感器的地址和数据

15、类型，只有主机和传感器地址相同时才能被主机接收。解码输出信号进入CPU，触发中断处理程序，中断处理程序通过DTMF收发电路，拨打用户预先设好的电话号码（如手机号码，办公室号码）进行远程拨号报警；同时，启动语音电路，将预先录制好的语音信号通过电话线传给主人，实现语音提示通信功能。CPU输出警笛触发信号，经放大后推动警笛或喇叭，以驱赶和震胁盗贼。用户还可通过编码电路和射频发射模块控制无线连接的电器设备。显示部分采用RT12232A图形点阵LCD模块，实现汉字显示功能，显示报警地点、时间与报警类型。键盘可实现随意修改电话号码18。6.3物业管理中心物业管理中心的主机面板上能显示出报警时间和地点，同时

16、发出声光报警，及时提醒保安人员采取相关措施，尽可能的减小或避免用户的财产损失。从而为小区的安全提供更高的保障。七软件设计系统软件采用模块化结构和子程序嵌套技术，可读性好，便于编制和扩充。主流程采用顺序查询方式，调用以下几个子程序：拨号子程序、短信报警子程序、键盘扫描子程序。 主程序流程图如图4:拨号子程序流程图如图5: 短信报警子程序流程图如图6: 键盘扫描子程序流程图如图7:开始初始化部分延时30ms调用键盘扫描子程序探测信号端口是否有信号？调用自动拨号、短信发送子程序 N Y 图4结束拨第一个电话检测信号音拨号三次否延时3s重拨电话全部拨完否拨下一个电话回铃音盲音 Y Y Y Y N N图

17、5初始化、开中断进行PUD编码有串行中断1？有串行中断2？读SIM卡数据编码发送数据到串口1删除SMS信息发送SMS信息成功重发超过3次等待一段时间 Y N N Y Y N Y图6三列是否读完？去抖动读键值扫描初值设定第一行至零有键闭合否？读第一列状态下一列下一行开始三行是否扫完？ Y N Y N N Y 图7八、毕业设计（论文）课题工作进度计划：3月02日3月20日 开题报告。3月21日4月20日 设计电路。4月21日5月10日 学习软件，EDA仿真。5月11日5月30日 修改电路，学习软件，设计印制电路图。6月01日6月15日 撰写毕业设计说明书。6月15日7月01日 准备答辩。参考文献1

18、 陈杰. 安防监控报警系统. 典型社区. 2005(4)：1241252 陈永甫. 红外探测与控制电路. 北京: 人民邮电出版社, 2004. 3833883 朱蕴璞 孔德任.传感器原理及应用.北京：国防工业出版社， 2005.30344 张洪润 张亚凡. 传感技术与实验. 北京: 清华大学出版社, 2005. 1145 张兴国 苏运东. 热释电红外探测报警系统. 传感器技术. 1997, 16(5): 38406 何书森 何华斌. 实用电子线路设计速成. 福建: 福建科学技术出版社, 2004. 6366387 尚建荣 高敏. 智能无线防盗报警系统的设计. 现代电子技术. 2006, (15

19、) :1331368 王其英 刘秀荣. 新型不停电电源(UPS)的管理使用与维护. 北京: 人民邮电出版社, 2006. 239 王其英 何春华. UPS供电系统综合解决方案. 北京: 北京电子工业出版社, 2005. 27710 周中艳. 基于GSM的智能防盗报警系统. 建筑智能化. 2006, (5): 131511 黄继昌 齐苏文. 实用报警电路 . 北京: 人民邮电出版社, 2005. 12212312 张庆双 . 报警器警示器应用电路集粹. 北京:机械工业出版社, 2004.1813 雷雨权 . 多媒体电视监控与报警系统. 北京:国防工业出版社, 2004.9714 程大章.智能住宅

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21、这里涉及到系统的功能、可靠性以及系统在使用过程中是否简单方便等一系列的问题。经过一段时间调查研究，从技术与经济的角度分析具体有以下几点问题需要解决：（1）报警系统灵敏度要高，而且能够防止误报。它能对来自传感器的事故信息进行分析，排除外界环境干扰及噪声信号的干扰。措施：采用独特的双鉴判断（红外线量人体移动频率）和温度补偿方式则可以有效的杜绝误报的产生（2）事故地点应与被呼叫对象之间的距离不受限制。措施：可以采用拨打移动电话呼叫和发送短信的方式解决此问题。（3）系统必须使用起来方便灵活，如：能够简单有效的开启和关闭报警器及变更报警电话号码和短信发送号码。措施：在报警器的供电电路上安装一个拨动开关，

22、当要启动报警器时闭合开关，关闭时断开开关即可；对于变更电话号码我们可以利用键盘随时更改用户设置。（4）系统必须有高可靠性的供电方式，除平时正常使用的交流220V市电供电外，系统还需要一个不间断电源确保在停电时仍能安全可靠运行。措施：采用UPS供电模块，可以使系统在市电意外停电、断路和短路的情况下，防盗报警器仍可正常运行，同时UPS系统还具有稳压的作用，这就大大提高了系统的可靠性。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：该同学根据题目要求查阅了有关文献资料,综述了住宅防盗系统的功能.应用和发展情况及当前需要解决的问题.并对常用的防盗报警系统进行了比较,在分析研究的基础上,拟定了初步方案,对组成的模块进行了分析比较和可行性分析.综述条理,有一定深广度,方案基本可行,但需要进一步研究、解决.由于该课题既有硬件电路的设计与仿真，又有软件编程,还涉及通信方面的知识,综合性强,有一定难度.希望在毕业设计过程中,认真学习有关知识,刻苦钻研,狠下工夫,才能顺利完成毕业设计任务.同意开题.指导教师： 年 月 日所在系审查意见： 教学主任： 年 月 日