(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210628100.3 (22)申请日 2022.06.02 (71)申请人 淮阴工学院 地址 223100 江苏省淮安市洪泽区东七街 三号高新技术产业园A12-2 (72)发明人 滕藤　范媛媛　桑英军　杨艳　 张铭　张涛　鲁庆　 (74)专利代理 机构 淮安市科文知识产权事务所 32223 专利代理师 邹文玉 (51)Int.Cl. H04N 7/18(2006.01) H04N 5/232(2006.01) H04L 67/12(2022.01) H04L 67/025(2022.01)G06K 9/62(2022.01) G06K 9/00(2022.01) G01S 13/88(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种基于毫米波雷达的仓储安防系统及其 控制方法 (57)摘要 一种基于毫米波 雷达的仓储安防系统， 包括 主控制器,以及通过无线通讯模块与主控制器连 接的远程控制中心、 监控系统和消防系统； 监控 系统包括与主控制器连接的毫米波雷达、 光敏电 阻、 伺服电机和相机， 以及与光敏电阻配合设置 的照明系统， 和与伺服电机和相机配合设置的储 模块， 毫米波雷达与主控制器的输入端信号相连 接， 主控制器的信号输出端与伺服电机和相机相 连接； 毫米波雷达对区域实现分块编码； 根据毫 米波雷达的检测角度， 由伺服电机带动相机到达 指定监测点， 由相机对多目标实施侦测与拍照。 本发明通过将毫 米波雷达与相机结合， 毫米波雷 达对区域实现分块编码， 并具有多目标同时监测 的功能， 并通过相机对 多目标实施侦测与拍照。 权利要求书4页 说明书11页 附图6页 CN 115022596 A 2022.09.06 CN 115022596 A 1.一种基于毫米波雷达的仓储安防系统， 包括设置在仓储内的主控制器； 所述的主控 制器连接有扩音器模块， 以及通过无线通讯模块与主控制器连接的监控系统和消防系统， 和通过网络与主控制器连接的远程控制中心； 其特征在于： 所述的监控系统包括与主控制 器连接的毫米波雷达、 光敏电阻、 伺服电机和相机， 以及与光敏电阻配合设置的照明系统， 和与伺服电机和相机配合设置的存储模块， 所述的毫米波 雷达与主控制器的输入端信号相 连接， 主控制器的信号输出端与伺服电机和相 机连接； 所述的毫米波雷达与相 机分别设置 有多个且成对设置， 毫米波雷达将其监测的范围划分为多个区域； 毫米波雷达根据其监测 得到可疑目标所在的区域， 将信号 发送至主控制器， 主控制器得到相机需要的检测角度， 发 送信号至伺服电机， 由伺服电机带动相机调整到指 定角度对可疑目标所在区域进 行拍摄相 关图像或视频的操作； 所述的监控系统和消防系统将监测和采集的数据发送 给主控制器进 行处理， 主控制器完成对数据的处 理， 并将必要信息传送至远程控制中心。 2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的仓储安防系统， 其特征在于： 所述的监 控系统包括工作时间模式和非工作时间模式； 所述的工作时间模式是在仓储进行进货或者 出货时的工作状态； 在工作时间模式下， 毫米波雷达与相 机对检测到的目标只进行拍照及 摄像， 不会触发扩音器模块； 光敏电阻检测到周围光照强度比较弱时， 会对检测目标区域开 启照明系统， 从而更好地实现监测目标 的识别与拍照； 所述的非工作时间模式是仓储在无 人工作的情况下； 在非工作时间模式下， 监控系统中的所有构成部件都会启动， 光敏电阻检 测到周围光照强度比较弱时， 会对检测目标区域开启照明系统； 当毫米波雷达检测到可疑 目标时， 相机对检测到的可疑目标进 行拍照及摄像， 同时打开扩音器模块进行威慑； 并即时 将拍摄的可疑目标的图片或视频 上传至远程控制中心。 3.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的仓储安防系统， 其特征在于： 所述的消 防系统包括与主控制器连接的多个烟雾传感器， 多个烟雾传感器并联接在主控制器的信号 输入端； 所述的多个烟雾传感器安装在对应的区域中并按照区域编码； 当某个烟雾传感器 监测到烟雾时， 通过排列编码的位置发送信号给主控制器， 由主控制器发送信号给伺服电 机与相机进行追踪并拍摄图片或视频， 主控制 器将接收到的视频发送至远程控制中心， 由 远程控制中心对该区域是否启动灭火装置实现远程操控， 并发出报警提 示。 4.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的仓储安防系统， 其特征在于： 所述的消 防系统还包括与主控制器的输入端连接的多个湿度传感器和温度传感器， 利用湿度传感器 和温度传感器对仓储内的空气实现测量， 并将测量值上传至主控制 器， 主控制 器将测量得 到的温度值和湿度值与仓储物品所需要的温度值和湿度值的 限值进行比较， 当湿度传感器 和温度传感器检测值超出限值时， 远程控制中心将会收到预警， 提示工作人员对仓储实现 通风与降温操作。 5.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的仓储安防系统， 其特征在于： 所述的照 明系统设置有多个， 多个照明系统各自安装在 对应的区域内， 并按照区域位置进 行编码； 当 毫米波雷达在非工作时间模式工作时， 光敏电阻会实时的检测所在区域的光照 强度， 当毫 米波雷达在非工作时间模式且在光线不 足的情况下检测到可疑目标时， 主控制器发出信号 至该区域的照明系统， 将照明系统开启； 照明系统开启后， 经伺服电机联动的相机对可疑目 标实现拍照与摄 像。 6.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的仓储安防系统， 其特征在于： 所述的主权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115022596 A 2控制器还连接有应急供电装置， 应急供电装置与电网实现分开布线； 电网将一直保持与应 急供电装置连接， 使得应急供电装置始终处于满电状态， 当电网处于正常状态时优先选择 使用电网供电； 当电网断电或电网电路被破坏时， 应急供电装置将会收到主控制器的控制 信号由专用线路实现对整个系统实现供电； 并由主控制器发送信息给远程控制中心， 实时 上报电网故障信息 。 7.一种基于毫米波雷达的仓储安防系统的控制方法， 可适用于权利要求1 ‑6任一项所 述的一种基于毫米波雷达的仓储安防系统， 其特 征在于： 具体的操作步骤如下： 步骤1： 启动系统， 运行程序； 步骤2： 选择运行模式， 分为仓储工作时间模式、 仓储非工作时间模式， 默认情况下选择 非工作时间模式； 步骤3： 毫米波雷达、 伺服电机和相机、 光敏电阻、 烟雾传感器、 温度传感器和湿度传感 器全部运行并采集相关的数据信号； 步骤4： 当步骤3中的毫米波雷达监测到目标时， 由光敏电阻对环境光进行采集以确定 是否需要打开照明系统， 再通过伺服电机精确 转动， 带动相 机对目标实现监控并将数据进 行传送存 储； 确定是什么工作模式以便确定是否开启扩音器模块； 步骤5： 当步骤3的温度传感器、 湿度传感器、 烟雾传感器检测到各项指标超过阈值时， 根据区域的编 码将信号传送至主控制器， 由主控制器将信号 发送至伺服电机和相机对其精 确定位并了解情况， 以便远程控制中心及时做出应急措施； 步骤6： 操作完成。 8.根据权利要求7所述的一种基于毫米波雷达的仓储安防系统的控制方法， 其特征在 于： 步骤4所述的毫米波 雷达监测目标时， 采用调频连续波波 形， 利用发射 天线发射信号， 通 过混频器与接 收信号进行处理得到中频信号； 再通过傅里叶变换对信号实现转换， 转换后 通过相关的算法去除环境的噪声从而实现目标的准确识别； 其中目标识别和去除噪声处理 算法的步骤如下： 步骤a： 选用FMCW毫米波雷达实现目标的距离、 角度、 速度的测量并对测量的数据实现 傅里叶变换使得系统可以进一 步的对数据进行处 理； 步骤b： 利用自适应恒虚警算法VI ‑CFAR对环境噪声实现过滤， 该自适应恒虚警算法能 够自适应对环境中的噪声与杂波进行过滤； 若输入端信号超过了限定值， 则判为有目标， 若 没有超过限定值， 则判为无目标； 步骤c： 过滤后的信号中依然还存在有噪声， 经过傅里叶变换后的信号呈点云呈现； 将 点云准确识别成簇即目标信息， 由于DBSCAN算法在聚类中无法适应毫米波雷达的点云信 息， 因此需要对DBSCA N算法进行改进从而对点云实现聚类， 聚类后的点云即检测的目标， 单 独的没被聚类的点是噪声点； 步骤d： 采用IMM交互式多模型跟踪算法对聚类后的结果进行目标的定位及跟踪； 该算 法通过输入交互、 模 型滤波器、 概率更新计算、 输出交互 四个步骤完成对机动目标实现跟踪 功能； 步骤e： 输出 结果。 9.根据权利要求7所述的一种基于毫米波雷达的仓储安防系统的控制方法， 其特征在 于： 步骤c所述的对DBSCAN算法进行改进的方法为： 将KD树算法加入DBSCAN算法中， 实现快权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115022596 A 3