專利名稱：一種橋梁監(jiān)測器的防盜報警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于防盜報警技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種橋梁監(jiān)測器的防盜報警裝置，應(yīng)用在無人值守的橋梁監(jiān)測設(shè)備上，用來對橋梁設(shè)備的偷盜行為基于音頻進(jìn)行報警。
背景技術(shù)：
隨著橋梁建設(shè)的推進(jìn)，橋梁上的智能監(jiān)測設(shè)備應(yīng)用日益廣泛。但近年來，橋梁上的智能監(jiān)測設(shè)備被偷、被盜的現(xiàn)象卻時有發(fā)生，不僅造成財產(chǎn)損失，也給橋梁的安全運行和人民群眾的安全帶來巨大隱患。特別是農(nóng)村地區(qū)和偏遠(yuǎn)地區(qū)橋梁監(jiān)測設(shè)備，被盜非常嚴(yán)重，給國家和居民帶來不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。基于音頻分析的橋梁監(jiān)測設(shè)備防盜具有成本低，系統(tǒng)運行可靠，安裝便捷引起了廣泛關(guān)注。音頻分析的核心是利用了數(shù)字信號處理技術(shù)，數(shù)字信號處理是一個以數(shù)字運算方式對信號進(jìn)行變化、濾波、分析及綜合等處理的數(shù)字系統(tǒng)，具有精度高、速度快、穩(wěn)定性好、多功能、可編程等優(yōu)點。信號的頻譜分析是指按信號的頻率結(jié)構(gòu)，求取其分量的幅值、相位，按頻率分布規(guī)律，建立以頻率為橫軸的各種“譜”。即傅立葉變換(DFT)是進(jìn)行頻譜分析的基礎(chǔ)。DFT的計算，需要作N~2次復(fù)數(shù)乘法運算和N(N — I)次復(fù)數(shù)加法運算，運算量大。為了快速計算DFT,人們提出了快速傅立葉變換(Fast Fourier Transform, FFT)?？焖俨├锶~變換是為減少DFT計算次數(shù)的一種快速有效的算法，突出的優(yōu)點在于能快速高效地和比較精確地完成DFT的計算。本方法主要利用基于DSP利用按時間抽取FFT(DIT)算法的音頻分析。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種橋梁監(jiān)測器的防盜報警裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠和防盜效果好的特點。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種橋梁監(jiān)測器的防盜報警裝置，包括有聲電傳感器，聲電傳感器與音頻前置放大器相連，音頻前置放大器通過A/D轉(zhuǎn)換器與DSP處理器相連，DSP處理器通過單片機(jī)與報警裝置相連。所述的聲電傳感器采用的是駐極體話筒所述的DSP處理器4采用TI公司的TMS320C3X芯片。所述的單片機(jī)5采用Intel公司的8051單片機(jī)。本實用新型的有益效果是:由于本實用新型采用了聲電傳感器監(jiān)測橋梁設(shè)備外部的聲音信息，具有音頻信號采集精確性高，采用了 A/D轉(zhuǎn)換器與DSP處理器，能有效的對音頻信號進(jìn)行處理，產(chǎn)生報警信號，由于設(shè)有單片機(jī)，具有報警裝置控制精確和自動化程度高的特點。

附圖1為本實用新型的原理框圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見附圖1，一種橋梁監(jiān)測器的防盜報警裝置，包括有聲電傳感器1，聲電傳感器I與音頻前置放大器2相連，音頻前置放大器2通過A/D轉(zhuǎn)換器3與DSP處理器4相連，DSP處理器4通過單片機(jī)5與報警裝置6相連。所述的聲電傳感器采用的是駐極體話筒所述的DSP處理器4采用TI公司的TMS320C3X芯片。所述的單片機(jī)5采用Intel公司的8051單片機(jī)。聲電傳感器監(jiān)測橋梁監(jiān)測設(shè)備外部的聲音信息，音頻信號首先進(jìn)入聲電傳感器，聲電傳感器采用的是駐極體話筒。音頻信號經(jīng)音頻前置放大器以后，不是直接進(jìn)行比較，而是通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。數(shù)字音頻信號由DSP處理器進(jìn)行計算、分析、處理，再與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，若高于閾值，則產(chǎn)生報警信號。通過將數(shù)字處理技術(shù)應(yīng)用于聲控報警系統(tǒng)的設(shè)計，本實用新型還能進(jìn)行背景噪盧的濾除，特定聲音的辨別。都是通過DSP處理器對聲音進(jìn)行計算、分析、處理，這是因為數(shù)據(jù)量太大，單片機(jī)較難完成。例如，帶寬為7KHz的信號，根據(jù)采樣定律，采樣頻率至少為16KHz，若分辨率為8bit.則每秒的數(shù)據(jù)量為16k字節(jié)，對于工作頻率為IMHz的單片機(jī)，例如Intel公司的8051單片機(jī)，完成一次乘法加上一次加法的時間(MAC時間)為36 μ S，完成16k字節(jié)就需要576ms，這還沒有考慮單片機(jī)所要完成該任務(wù)所需的數(shù)據(jù)存取時間。另外，單片機(jī)的隨機(jī)存儲器一般只有幾百字節(jié)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足每秒16k字節(jié)所需要的存儲量，即使選用能訪問外部數(shù)據(jù)存儲空間的單片機(jī)，最大也只能到64k字節(jié)，對數(shù)字音頻的數(shù)據(jù)量來說.這個仔儲空間還是太小。所以用單片機(jī)較難完成對數(shù)字音頻的處理。而DSP處理器的芯片的MAC時間可以達(dá)到0.1 μ s以下，尋址卒間可以達(dá)到16Μ，如TI公司的TMS320C3x系列。本實用新型可以對背景噪聲進(jìn)行識別，并且濾除掉背景噪聲。還可以采集這種噪聲的片段，提取出特征信息，并且保存在報警裝置中，在正常報警狀態(tài)下，報警裝置處理接收到的聲音信號，再與噪聲的特征值進(jìn)行比較，如果相同則認(rèn)定為噪聲.報警裝置將不對其作出報警。
權(quán)利要求1.一種橋梁監(jiān)測器的防盜報警裝置，其特征在于，包括有聲電傳感器(I)，聲電傳感器(I)與音頻前置放大器(2 )相連，音頻前置放大器(2 )通過A/D轉(zhuǎn)換器(3 )與DSP處理器(4 )相連，DSP處理器(4)通過單片機(jī)(5)與報警裝置(6)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋梁監(jiān)測器的防盜報警裝置，其特征在于，所述的聲電傳感器采用的是駐極體話筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋梁監(jiān)測器的防盜報警裝置，其特征在于，所述的DSP處理器(4)采用TI公司的TMS320C3x芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋梁監(jiān)測器的防盜報警裝置，其特征在于，所述的單片機(jī)(5)采用Intel公司的8051單片機(jī)。
專利摘要一種橋梁監(jiān)測器的防盜報警裝置，包括有聲電傳感器，聲電傳感器與音頻前置放大器相連，音頻前置放大器通過A/D轉(zhuǎn)換器與DSP處理器相連，DSP處理器通過單片機(jī)與報警裝置相連，聲電傳感器監(jiān)測橋梁監(jiān)測設(shè)備外部的聲音信息，音頻信號首先進(jìn)入聲電傳感器，聲電傳感器采用的是駐極體話筒。音頻信號經(jīng)音頻前置放大器以后，不是直接進(jìn)行比較，而是通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。數(shù)字音頻信號由DSP處理器進(jìn)行計算、分析、處理，再與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，若高于閾值，則產(chǎn)生報警信號，具有結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠和防盜效果好的特點。
文檔編號G08B13/00GK202956847SQ20122055853
公開日2013年5月29日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者趙永 申請人:西安迅騰科技有限責(zé)任公司