一种基于加速度传感器的展品监控防盗系统.pdf

本发明提供了一种基于加速度传感器的展品监控防盗系统，包括依次相接的加速度传感器、滤波器、处理器、报警信号无线发送端和报警信号无线接收端，加速度传感器检测到的加速度信号经滤波器滤波后传送给处理器，处理器判决加速度信号是否有效，若有效，则驱动报警信号发送端向报警信号接收端发出报警信号，报警信号接收端收到报警信号后立即鸣响报警器。本发明有效防止展览现场中的小展品盗窃现象，成本低，体积小，易推广。

1、  一种基于加速度传感器的展品监控防盗系统，其特征在于，包括依次相接的加速度传感器、滤波器、处理器、报警信号无线发送端和报警信号无线接收端，加速度传感器检测到的加速度信号经滤波器滤波后传送给处理器，处理器判决加速度信号是否有效，若有效，则驱动报警信号发送端向报警信号接收端发出报警信号，报警信号接收端收到报警信号后立即鸣响报警器。

一种基于加速度传感器的展品监控防盗系统
技术领域
本发明涉及一种监控防盗系统，尤其应用于展览馆、博物馆等公众场馆的展品监控与防盗。
背景技术
目前，在展览馆、博物馆等大型公众场合，展品的防盗监控主要基于摄像头。然而，当场馆参观人数众多或被监控展品体积小时，摄像头很难有效的捕捉到不法份子的恶意破坏或偷盗行为。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于加速度传感器的展品监控防盗器，有效防止展览现场中的小展品盗窃现象，并且成本低，体积小，易推广。
一种基于加速度传感器的展品监控防盗系统，包括依次相接的加速度传感器、滤波器、处理器、报警信号无线发送端和报警信号无线接收端，加速度传感器检测到的加速度信号经滤波器滤波后传送给处理器，处理器判决加速度信号是否有效，若有效，则驱动报警信号发送端向报警信号接收端发出报警信号，报警信号接收端收到报警信号后立即鸣响报警器。
本发明的技术效果体现在：本发明的监控系统实时积分计算展品的空间状态，当发现被监控展品存在空间位移时则将该震动视为外界偷盗行为，及时发出无线报警信号通知现场保安。本发明的关键之处在于通过加速度传感器检测到的震动信号来获知展品状态，可靠性高。该系统不但能够进行防盗监控，同时也可监视现场参观人员的恶意破坏行为，当检测到展品有超过正常范围的巨烈震动时则将该震动视为恶意的人为破坏行为并通知现场保安。该防盗系统体积小、重量轻，易安装，制造成本低廉，可大范围推广运用于人多嘈杂的展览场馆展品监控。
附图说明
图1为本发明系统结构框图；
图2为本发明卡尔曼滤波器设计示意图。
具体实施方式
下面结合结构框图和实施例，具体阐明本发明。
图1为本发明结构框图，实施例中的加速度传感器采用三轴加速计SCA3000芯片，滤波器通过软件方式实现，采用卡尔曼滤波器，处理器使用C51单片机，报警信号发送和接收端采用nRF24E1芯片。
由加速计、滤波器、DSP处理器、RF电路组成的加速度探测端位于展品内部。当加速度传感器输出加速度信号时，此信号经滤波器滤波，DSP处理与判决之后，通过RF电路向接收端发出相应的报警信号。接收端收到经由RF传来的报警信号后，立即鸣响本地的报警器。
为减小加速度数据误差，系统必须对加速计输出信号进行滤波。本实施例采用卡尔曼滤波器处理加速计输出信号。卡尔曼状态估计模型如图2所示。其中角标k，k+1代表时刻，(—)代表状态更新前，(+)代表状态更新后，为系统状态矩阵，K为卡尔曼增益，H为测量矩阵，为加速度状态矩阵，Q为系统白噪声平均方差，R为系统测量误差平均方差，z为系统测量值，B_k为加速度状态运算矩阵，T表示矩阵转置。
由于展馆人多且嘈杂，馆内空气流通与震动会引起展品的微小震动。为防止系统将正常的展品震动判为恶意的人为破坏或者偷盗行为，DSP处理器采用了判决算法对加速度进行判决。其中在判决门限时，需将加速度传感器放入场馆现场，观测在此系统在正常监控状态时的加速度输出值，根据统计特性取正常情况下加速度传感器最大输出值作为判决门限。在此后的监控中，当展品震动加速度小于该判决门限时，该系统自动视该检测到的信号为无效信号。当展品震动加速度超过该值时，系统则不断监听一段时间内的所有加速度数据。通过积分运算，系统粗略得出展品在此时间段内的空间位移。依据此计算结果，系统可判定此不法行为为恶意破坏或为偷盗行为，从而向接收端发出相应的报警信号。
报警信号通过RF电路传送到位移场馆保安办公室的接收端，接收端得到信号后立刻驱动扬声器发出相应的报警声音。
以上为本发明的最佳实施方式，根据本发明公开的内容，凡属利用加速计设计的空间震动防盗系统都属于侵权行为。