热释电红外传感器的无线监控报警系统设计分析

热释电红外传感器的无线监控报警系统设计分析

湛玉强

天津时代天威科技有限公司 天津市 300000

摘要：热释电红外传感器的无线监控报警系统具体牵扯到热释电红外探测模块、无线电收发射模块、数字编译集成电路模块、语音模块等，能够检测出人或者动物发出的7um到15um的红外线，在消防报警领域有着十分重要的作用。为此，文章结合系统的基本构成，就热释电红外传感器的无线监控报警系统的红外报警应用问题进行探究。

关键词：热释电红外传感器；无线监控报警系统；红外报警；监测

热释电红外传感器在使用的时候能够顺利检测出火焰、人体或者动物移动时发出的7um到15um红外线。为了能够保障人们在火灾现场的安全，消防人员会选择使用热释电红外传感器代替人的眼睛来监测火灾发展变化，并根据实际情况来为火灾事故的综合防控提供重要参考支持。 热释电红外传感器的无线监控报警系统采用了专业的热释电红外探测模块，能够就信号的接收、传递综合处理的功能，在保障监测工作的顺利开展方面起到了十分重要的作用。为此 文章结合实际具体就热释电红外传感器无线监控报警系统的设计问题进行分析。

一、热释电红外传感器的无线监控报警系统

近红外光主要是指在可见光和中红外光之间产生的电磁波，电磁波的波长范围在0.76um到12.5um之间。在自然环境中，所有物体的温度只要超过-273摄氏度，都会不断的向周围辐射红外线，辐射红外线高低和物体的温度呈现出一种正相关的关系。

热释电红外传感器的无线监控报警系统主要由热释电红外传感器以及关联检测电路、无线红外发射、接收处理模块、电话机、双音频拨号器共同组成。在整个系统中，热释电红外传感器是报警器的核心，在热释红外传感器的作用下能够将人体的红外信号转变为电信号，而后通过信号处理的方式对外传递。检测电路会就传感器输出的微弱电信号进行放大、滤波、延迟和比较处理，从而为系统报警功能的实现奠定良好的基础支持。

热释电红外传感器的无线监控报警系统框架的基本设计如图一所示。热释电红外传感器的无线监控报警系统在操作的时候由人为操作，在初始化操作延迟一段时间之后会使得整个系统进入到警戒的状态。热释电红外传感器的无线监控报警系统会对检测范围内人群的行动做出判断。如果发现检测系统周围有人就需要延迟10s之后再次进行检测，在人离开之后整个系统的判定会进入到警戒的状态，反之，则是会发出报警的警告。在发出语言警告且延迟十秒之后继续对人体的行动进行检测，如果没有离开则是会自动启动拨号系统。在整个系统运行操作的时候为了能够达到理想的使用效果，需要热释电红外传感器的无线监控报警系统在运作的时候能够显示出以下功能：第一，延时启动功能。在启动报警器的时候，报警器需要在启动后的20s时间内进入到警戒的状态，在这个期间为操作人员留有足够的操作时间。第二，检测延时功能。在发现警戒区域范围内出现人之后需要延时10s操作，在这个时间范围内不应该有人出现在警戒区域范围内。第三，热释电红外传感器的无线监控报警系统要具备系统保密功能，为了能够保证系统的稳定运行需要使用者能够为整个系统的稳定运行来设定对应的密码，在密码合格之后才能够让系统进行后续的运行状态。第四， 热释电红外传感器的无线监控报警系统要具备永久性保存数据信息的功能，在有人为性操作所导致的断电事故之后，在保障整个系统内部所设置的数据信息不会丢失。

图一：热释电红外传感器的无线监控报警系统

二、热释电红外传感器的无线监控报警系统的主要零构件

（一）BISS0001热释电红外传感信号处理集成芯片

BISS0001是CMOS数模混合结构的专用性集成系统电路，是现阶段应用最为广泛的一种热释电红外传感信号处理集成电路，整个系统电路具备独立的高阻抗运算处理器，在使用的时候能够和多个类型的传感器配合使用，整个系统在红外信号的预测分析、状态控制器管控、电路延时处理方面起到了十分重要的作用。

BISS0001集成电路现有两个封装形式，在A为1的时候可以允许重复触发，反之亦然。引脚Vo是控制信号输出端，由VS的上跳变延触发，Vo的输出会从低压平跳转变到高电，平时则是可以被看做是有效触发。在输出延时时间之外，Vo会始终处于中低电量的状态。

（二）编码和解码芯片

PT2262和PT2272是凝结三态编码解码集成电路，被人们广泛的应用到各个遥控电路上，常见的应用领域有机车防盗器、遥控收发组件。PT2262的TE端口是发射允许端口，在接近低电平状态的时候，DOUT会输出一连串的编码，如果多个端口的密码处于一致的状态，VT解码会有效输出高电平，数据端也会输出和PT2262发射端一致的电平信号。

（三）双音频、脉冲拨号器

双音频脉冲拨号器为UM91219E，拨号器有18只引脚，系统设置采取了CMOS工艺，具备能耗消耗低、抗噪音能力强的特点。双音频脉冲拨号器的工作电压在2V到5.5V之间，最大功能损耗为500mW，在具体运作的时候可以根据需要来选择通断比和工作方式。

（四）MT8870工作模块

在信号报警处理的过程中会选择使用MT8870的模块来监测双音频拨号器发出的信号信息，在确认返回键之后会重新发放报警信息。MT8870是DTMF解码器，封装形式为DIP，整个模块平台具备分离滤波和号码编译的功能，能够和MCS-51系列的单片机连接在一起。

三、热释电红外传感器的无线监控报警系统设计时需要考虑的问题

（一）系统的综合设计

热释电红外传感器的无线监控报警系统选择应用89C51设计形式，具体设计图表如图二所示。

图二：89C51设计形式的热释电红外传感器的无线监控报警系统设计图

（二）系统设计时需要考虑问题

第一，系统报警信号的精准性。在热释电红外传感器的无线监控报警系统运作的过程中我们会发现红外线控头在受到外界干扰的情况下会出现错误报警的情况。为了能够规避这种情况，除了需要在系统硬件增加高频率过滤电容，而且还需要在软件中增加能够判断和识别报警信号操作程序，通过程序的规划管理来保障系统运作的安全性、可靠性。在热释电红外传感器的无线监控报警系统运行的时候可以选择PT2262、2272来作为编解码芯片，而后采用无线收发模块来传递信息，通过这样的模式设定能够减少人为对电线的破坏。第二，数据的存储和操作程序的监测。在系统运作的工程中为了能够保障在断电的情况下依然可以保存电话号码、密码等数据信息，在系统运作的时候可以采用串行EEPROM25045，总体带有512个字节。第三，自动拨号的实现。自动拨号采取十六选一的数据选择器模式，在操作的时候可以使用继电器矩阵单元电路来代替手机拨号操作。通过这样的方式会减少电路的消耗，降低系统运作成本。

结束语

综上所述，借助热释红外传感器能够对现场环境的变化情况进行密切的监督控制，并通过一系列的监督控制来完成信息的传输，最终实现系统报警。从实际应用操作角度来看，基于热释电红外传感器的无线监控报警系统具备结构设计简单、成本造价低廉的特点，在使用的时候能够完成一点到多点之间的信息传递方式，借助无线信息发送和接收的方式能够更好的提升系统报警的精准性，且在实际操作情况来看，子机装备设计简单，体积小，能够被设定在任意的角落上，且主机组成元件也能够集中在一个相对小的版面上。

【参考文献】

【1】张敏. 基于热释电红外传感器的无线监控报警系统设计[J]. 安防科技, 2008, 01(No.71):43-45+64.

【2】 崔燕琴. 基于热释电无线传感网络的人体目标识别系统[D]. 哈尔滨理工大学, 2014.