基于DSP的光纤周界报警系统
的研究报告
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目 录
摘 要 ................................................................................................................................................ 2 1.作品设计、发明的目的和基本思路 ........................................................................................... 5
1.1、作品设计、发明的背景 ................................................................................................. 5 1.2、作品设计、发明的目的 ................................................................................................. 5 2.作品结构方案 ............................................................................................................................... 6
2.1、光纤传感器 ..................................................................................................................... 6
2.1.1、激光发射器 ......................................................................................................... 6 2.1.2、光电转换器 ......................................................................................................... 7 2.1.3、光纤耦合器 ......................................................................................................... 8 2.2、信号调理电路 ............................................................................................................... 11 2.3、DSP信号处理 ................................................................................................................ 11
2.3.1、DSP系统 ............................................................................................................ 11 2.3.2、DSP主程序设计 ................................................................................................ 15 2.3.3、数字滤波程序设计 ........................................................................................... 15 2.3.4、事件判断程序设计 ........................................................................................... 18 2.4.监控系统 ......................................................................................................................... 20
2.4.1、LCD显示系统 .................................................................................................... 20 2.4.2、声光报警系统 ................................................................................................... 21
3. 系统创新点和优势 ................................................................................................................... 22
3.1、创新点 ........................................................................................................................... 22 3.2、优势 ............................................................................................................................... 23 4.市场前景分析 ............................................................................................................................. 23
摘 要
随着社会的进步和发展，人们对自身周围的环境越来越在意，都希望自己居住在一个拥有安全的环境的小区内，而现在各个居住小区的安全情况堪忧，针对这些存在的安全隐患，本文设计了一种用于小区监控的基于DSP的光纤周界报警系统。本文根据现在小区的安全现状，构建了小区监控系统，并针对以下方面进行研究：
1．介绍了目前世界上防盗监控设备所采用的信号获取方式和手段，分析了各种防盗监控设备的原理及其优缺点，根据小区的特点选择光纤的马赫一增特(Mach—Zehnder)干涉原理作为小区周围环境信号的获取方法，该方法具有抗干扰，适应性强，可靠性好，实现简单等优点。
2．设计了一套小区监控分布式光纤测试系统，主要包括光源的驱动和保护
电路，光电探测器电路和信号调理电路。
3．设计了一套基于DSP技术的小区远程监控系统，使用DSP技术对光纤传感器采集的振动信号进行模数转换，数字滤波，分析处理，并将对小区周围情况的判断结果通过串行电路发送到小区监控中心。
4．采用虚拟仪器技术设计了一套监控中心的软件系统，完成了监控中心对小区的情况分析、显示和存储报警信息等功能。
关键词：光纤传感器、DSP、数字电路滤波器、小区安防
ABSTRACT
With social progress and development, people on their own the surrounding environment more and more care, a safe environment within the community, but now all residential security situation is worrying, in view of these security problems, this paper introduces a design for residential surveillance based on DSP optical fiber perimeter alarm system.According to the now residential security situation, build area monitoring system, and for the following aspects of research:
In the world were introduced anti-theft monitoring equipment used by the signal acquisition mode and means, analysis of a variety of anti-theft monitoring equipment principle and its advantages and disadvantages, according to cell characteristics in the selection of optical fiber Maher add special (Mach - Zehnder) interference principle as the area surrounding the signal acquisition method, this method .
Dsign a residential monitoring distributed optical fiber test system, mainly includes: a light source drive and protection circuit, photoelectric detector circuit and the signal conditioning circuit.
Design a set based on DSP technology of remote monitoring system for oil well, using the DSP technology of fiber optic sensor collects vibration signal of the analog to digital conversion, digital filtering, analysis and processing, and the area around the judging result through serial circuit are sent to the district monitoring center.
By using the virtual instrument technology to design a set of monitoring center software system, completed the monitoring center on the estate situation analysis, display and storage alarm information and other functions.
Key words: optical fiber sensor, DSP, digital circuit filter, community security
1.作品设计、发明的目的和基本思路
1.1、作品设计、发明的背景
我国一个人口大国，有十三亿多人口，伴随着现代化的步伐，人民的生活
水平不断提高，人们对住房的要求也不断提高，既要求舒适温馨也要安全放心。但我国各地的人口流动量大，安防状况令人堪忧，有一些不法份子利用可乘之机对小区里的居民住户进行行盗和破坏，给居民造成人身和财产损失。
目前国内的安防设备价格高昂，让人生畏，基于此我们研制了利用光纤作为信号接受与传送的DSP光纤周界报警系统。在价格与实用性等各方面满足人们的需求。
1.2、作品设计、发明的目的
居民小区监控系统要求测量精准，运算速度快，数据运算量比较大，传统的模拟信号的处理手段难以满足要求，随着电子技术和数字技术的发展，也带来了DSP的快速发展，运用DSP技术作为信号的处理手段，有着运算速度快，功耗低等特点，居民小区范围大小不一，周边环境复杂，人流量和周边车辆流动大，需要通过上位机对其进行监控。易于构造一个覆盖整个居民小区的监控网，实现整个小区的远程实时监控、集中管理等功能。系统的总体框图如图1.2所示：
光纤传感器信号调理电路DSP信号处理监控中心显示 图1.2 系统的总体框图
本系统是基于马赫—增特光纤干涉仪原理的周界远程监控分布式光纤检测技术对周界周围环境情况进行监测，该技术利用光纤作为传感器采集周界附近的振动信号，通过对振动信号的处理和分析，可以有效地检测出周界周围是否有异常情况发生，并实现周界周围的实时在线监测。