基于智能楼宇的外来人口红外扫描系统设计及应用

222
基于智能楼宇的外来人口红外扫描系统设计及应用
裴鸿雁
（内蒙古建筑职业技术学院　机电与暖通工程学院，内蒙古　呼和浩特 ０１００７０）
摘 要:　针对传统外来人口扫描系统准确性低的情况，
提出基于智能楼宇的外来人口红外扫描系统设计。

设计传感器，通过其检测到外来人口，并显设计示模块，实时记录外来人口进入时间，在此基础上，设计单片机，通过单片机将采集到的外来人口信息传导电脑终端，此外，通过软件设计实现外来人口报警功能。

实验对比结果表明，此次设计的外来人口红外扫描系统的准确性比传统扫描系统的准确性高，大大提高了建筑的整体安全性。

关键词：
智能楼宇；外来人口；红外扫描中图分类号:　ＴＰ２７７ 文献标识码：Ａ基金项目：
内蒙古自治区教育科学研究“十三五”规划课题：创新创业融入高职高专人才培养模式的教育教学改革研究——以内蒙古建筑职业技术学院为例（批准号ＮＺＪＧＨ２０１８０３８）
作者简介：裴鸿雁（１９８２－），女，内蒙古呼和浩特人，硕士，讲师，研究方向：电气自动化。

随着现代社会的进步和人们的需求不断丰富，人们对于建筑的整体安全性、便利性等方面提出了更高的要求，让现代建筑朝着越来越智能化的方向发展。

智能楼宇是指通过将建筑物的结构、系统、服务和管理根据住宿用户的需求进行的最优化的组合，为用户提供高效、舒适、便利的人性化建筑环境。

传统的外来人口扫描方法在进行人口时扫描准确程度较低，感应能力较差，为提高人类居住环境的安全性，提出一种基于智能楼宇的外来人口红外扫描系统设计。

红外技术由于其中的红外线是不可见光得到了广泛的应用，其具有很强的隐蔽性和保密性，并且报警准确、迅速，且控制系统简单实用，最重要的一点是，红外技术不依靠视觉特性，在任何的时间段都会发挥作用，受外部环境影响小，并且红外技术能够在感应到人口时开启，在无人时关闭，节省了大量的能源，实现对外来人口在任何时间段都能有效的扫描。

本次设计主要对外来人口红外扫描系统硬件进行设计，通过系统硬件设计能够实现对外来人口的实时扫描，并能够将进入的时间，和外来人口的进本信息进行记录，实现对外来人口进入的实时报警提醒。

通过对基于智能楼宇的外来人口红外扫描系统的硬件设计和软件设计，给人们的日常生活和公共安全都带来了极大的便利。

1 基于智能楼宇的外来人口红外扫描系统硬件设计
此次设计的硬件主要包括传感器[1]、单片机、显示模块、电源模块、处理器模块等，主要对传感器和显示模块进行详细分析。

本次设计的系统硬件能够根据红外扫描技术对每个时间进入楼宇的人，采用HFIUS 采集数据，并把采集到的数据进行传送给单片机，在通过电脑终端进行实时显示，同时本系统根据设计的显示模块，能够提供准确的时间依据。

（1）传感器设计 。

采用HSDUIF 高性能传感信号处理集成电路[2]，配以红外传感器和少量的外接元器件构成被动式人口传感器模块。

该模块能够实现在智能楼宇中自动照明和报警，不需要有人控制就可以对外来人口的实时检测，因为传感器对人体释放的特定波长的红外光最为敏感。

用该模块检测每个时间进入楼宇的人口，判别出进入楼宇的人是否为外来人口，当传感器检测到外来人口时，则除去高电平，并传出给单片机进行记录。

（2）显示模块设计。

采用HUIFO 实时时钟芯片，此芯片高性能、低功耗，能够为外来人口红外扫描系统提供准确的时间依据，采用三线串联接口与单片机进行同步通信，在对显示模块进行编程时，根据时序要求，对显示模块进行设计。

为了便于使用，安装由按键和HUGVIOE 构成的人机交换电路，工作人员可以通过按键进行当前时间、进入楼宇时间进行显示，以保证红外扫描技术在进行人口扫描时的实时性。

（3）单片机设计。

本次采用DSU34HFNDU55作为单片机[3]控制电路的核心，单片机的外部中断UIRF、SHUF 引脚分别连接到两组从电压比较器传来的高低点平信号，当外来人口扫描系统在扫描到外来人口时，单片机对应的外部中断跳编程低电平并申请中断，通过
UIRF、SHUF 引脚产生中断的顺序判断人员进出方向和外来人口数
量。

在扫描到外来人口时，采集的基本信号会经过单片机，经过单片机处理后，输入到显示模块[4]中，以驱动数码显示外来人员的人数，同时通过无线串口通信的方式将数据传输到主控系统来显示结果，这样检查人员就可以通过接收的数据查看外来人口情况。

2 基于智能楼宇的外来人口红外扫描系统软件设计
本文设计的系统硬件主要完成对外来人口实时扫描、检测、进入楼宇时间，在此基础上，进行软件设计，系统的软件主要实现外来人口报警工作。

在红外线扫描到外来人口时，通过传感器把数据传送到电脑终端，电脑终端在接收到外来人口信号时，首先将数据进行整合，将传感器发送过来的信息进行整合录入[5]，并进行基本数据处理，处理公式如下：
1
×1y f T n =− (1)公式1中，y T 代表数据的基本参数，q k 代表接收信号，r f 代表检测信息，此次计算不做定向分析。

通过上述公式，将检测的基础数据进行处理，在此基础上，提出HUG 技术，实现实时报警功能，此技术能够给工作人员提高强大的组织检测功能，并且操作界面灵活，驱动程序较为丰富，工作人员通过此技术对报警情况及时处理。

并且能够远程解决，在工作人员处理多个外来人口时，其他工作人员可以通过远程操控中心，对外来人口进行检查。

3 实例分析
上述设计只是从理论上证明了此次设计的有效性，为证明此次设计的扫描系统具有实际应用意义，进行实际应用，将传统扫描系统与本文设计系统进行对比分析，以保证实验的准确性。

实验环境采取某地智能楼宇，设置12个外来人口，使用两种方法对外来人口进行检测，对比对外来人口检测的有效性，对比结果如下表所示：
表1 扫描系统准确率对比
组别记录时间报警时间检测外来人口数量
传统系统不准确 1.5min 3本文系统
准确
20s
12
分析表1可知，在传统扫描系统进行对外来人口扫描时，记录的时间较慢，时间不准确并且报警时间较长，不能及时提醒工作人员，不能有效对外来人口数量进行扫描，本文设计的扫描系统能够准确记录外来人口记录时间，并且在短时间内就能够报警提醒，有效将设计的外来人口数量有效的扫描出来，通过上述实验基本能够证明此次设计的有效性。

4 结束语
人们对建筑的整体安全性越来越重视，传统的外来人口红外扫描系统不能准确的扫描外来人口，有一定的误差性，针对这种情况，本文设计了一种基于智能楼宇的外来人口红外扫描系统，通过硬件设计与软件设计实现了对外来人口数据的实时采集和检测，并且实现了实时报警功能，大大提高了建筑的安全性，希望通过本次设计能够为外来人口红外扫描方面提供一定的帮助。

参考文献
[1] 代少升, 张德洲, 崔俊杰,等. 基于微扫描的红外超分辨率成像系统的设计
[J]. 半导体光电, 2017, 38(1):103-106.。