[发明专利]一种无人值守的震动-磁-声传感器节点

说明书

本发明公开了一种无人值守的震动‑磁‑声传感器节点，节点采用双微处理器系统，双微处理器系统由第一微处理器和第二微处理器通过串口连接而成；第一微处理器连接有目标探测器、震动信号发生器、磁场发生器和声波发生器，目标探测器包括震动传感器、磁异常探测器、话音检测器；第二微处理器连接有无线通信模块，无线通信模块用于实现节点之间或节点与外部手持终端的双向通信。本发明的传感器节点体积小、功耗低、具有环境自适应功能。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种无人值守的震动-磁-声传感器节点。

背景技术

近三十年来，国内外陆续研发出了多种具有无线组网功能的震动传感器节点、震动-声音传感器节点、震动-磁传感器节点、震动-声音-磁传感器节点以及微波雷达和微波雷达-摄像机节点，用于探测人和车辆等入侵目标，这些节点统称为无线传感器网络(WSN)节点，也称为无人值守地面传感器(T-UGS)节点。

例如：美国陆军的AN/PRS-9A型战场反入侵系统(BAIS-i)，是迄今为止目前应用最广泛、成效最显著的战术型无人值守地面传感器系统，BAIS-i由若干个小型无尾椎磁电式震动传感器节点和一部AN/PSQ-16型手持监视/发射器所组成，可在各种地形、极端温度与恶劣环境下工作，具有人员/车辆监视、入侵预警与威胁分类等功能。但其无法根据节点布放区域的环境如地质地貌等进行自适应调节，灵敏度和虚警率都有待提高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种体积小、功耗低、具有环境自适应功能的无人值守的震动-磁-声传感器节点，以克服现有的技术问题。

本发明采用以下技术方案：

一种无人值守的震动-磁-声传感器节点，所述节点安装在一节点壳体内部，所述节点设有供电电源和双微处理器系统，所述双微处理器系统由第一微处理器和第二微处理器通过串口连接而成；所述第一微处理器和第二微处理器分别连接若干功能模块；

所述第一微处理器连接有目标探测器、震动信号发生器、磁场发生器和声波发生器，所述目标探测器包括震动传感器、磁异常探测器、话音检测器；所述目标检测器均配置有自适应信号调理电路，所述自适应信号调理电路用于所述目标检测器的自检、信号增益和警戒阈值的自适应调节；

所述第二微处理器连接有无线通信模块，所述无线通信模块用于实现所述节点之间或所述节点与外部手持终端的双向通信。

进一步地，所述供电电源采用锂电池和太阳能电池板混合供电，所述供电电源采用PMOS管电子开关控制节点中各功能模块的电源的开启或关闭。

进一步地，所述震动传感器用于探测地面微震动；所述磁异常探测器用于探测铁磁体移动目标；所述话音检测器用于探测说话声。

进一步地，所述无线通信模块包括VHF无线通信模块和BLE无线通信模块，所述VHF无线通信模块用于实现所述节点之间的双向通信，所述BLE无线通信模块用于所述节点与手持终端之间的双向通信。

进一步地，所述第一微处理器还连接有铁电存储器，所述铁电存储器用于存放所述节点的命令字典、参数以及缓存采样数据。

进一步地，所述第一微处理器还连接有雨声检测器，所述雨声检测器用于检测雨点落在所述节点壳体上的雨滴声以及触发关闭所述震动传感器和话音检测器的电源。

进一步地，所述第二微处理器还连接有时钟日历模块，所述时钟日历模块用于记录目标探测时刻以及同步各节点间的时间。

进一步地，所述第二微处理器还连接有电池电量检测器，所述电池电量检测器用于实时监测电池的电量。

进一步地，所述第二微处理器还连接有电磁蜂鸣器和防侵入检测器，所述电磁蜂鸣器用于指示所述节点中各功能模块的初始状态，所述防侵入检测器用于判断所述节点布放期间是否倾倒或被盗。