一种玻璃震动及破碎检测装置的制作方法

1.本发明涉及一种玻璃震动及破碎检测装置。


背景技术：

2.在玻璃破碎安防系统中，玻璃破碎报警一般是指当玻璃破碎时产生的震荡在空气中的传播达到玻璃破碎的频率，当传感器采集到该频率时产生报警。
3.目前大多玻璃破碎报警器的缺陷主要包括：
4.(1)当有聚录乙烯类塑料制品，如：塑料袋在使用过程中产生声音与玻璃破碎频率重叠，致使玻璃破碎探测器误报警；
5.(2)当玻璃受到撞击、冲击而破碎，由于探测器受到距离、角度影响无法接收到玻璃破碎的声音频率，致使探测器没有报警，而造成更多的财产损失；


技术实现要素：

6.本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种玻璃震动及破碎检测装置，采用纯硬件的结构，不需要通过空气传播声音特点，不需要依靠电脑控制，脱离电脑软件分析，不需要昂贵的分析设备，能在玻璃预防破碎与破碎报警系统中使用。
7.实现上述目的的技术方案是：一种玻璃震动及破碎检测装置，包括四个前端传感器和一个分析器，其中：
8.所述分析器包括壳体、主芯片、旋钮、状态指示灯、防拆开关、电源接口、报警输出接口、防拆接口和四路传感器接口，所述主芯片设置在所述壳体内，所述旋钮和状态指示灯分别设置在所述壳体的正面，所述防拆开关设置在所述壳体的背面，所述电源接口、报警输出接口、防拆接口和四路传感器接口分别设置在所述壳体的侧壁上；所述旋钮、状态指示灯、电源接口、报警输出接口和四路传感器接口分别与所述主芯片相连；所述防拆开关和所述防拆接口相连；
9.所述四个前端传感器一一对应地通过2芯电缆与所述四路传感器接口相连。
10.上述的一种玻璃震动及破碎检测装置，其中，所述前端传感器包括金属阀体和安装在其内的压电陶瓷传感器，所述2芯电缆的一端一一对应地连接压电陶瓷传感器正、负两端，且所述2芯导线紧密贴合在所述金属阀体的一个面，所述金属阀体的另一个面紧密贴合在待测设备的玻璃面板上，所述2芯电缆的另一端分别接入分析器上对应的传感器接口。
11.上述的一种玻璃震动及破碎检测装置，其中，所述报警输出接口外接报警器；
12.所述电源接口外接12v供电电源。
13.上述的一种玻璃震动及破碎检测装置，其中，所述报警输出接口为开关量接口。
14.上述的一种玻璃震动及破碎检测装置，其中，所述四个前端传感器分别粘贴在待测设备的四个玻璃面板上，每个前端传感器检测相应的玻璃面板的震动或破碎信号，并把震动或破碎信号传输到传感器接口，依次经过信号放大处理和滤波处理后发送给所述主芯片；当震动或破碎信号达到或超过主芯片预设的震动及破碎信号阈值时，所述主芯片通过
所述报警输出接口输出报警信号。
15.上述的一种玻璃震动及破碎检测装置，其中，所述旋钮用于设定主芯片的震动及破碎信号阈值。
16.本发明的玻璃震动及破碎检测装置，具有以下有益效果：
17.(1)可以在各类具有玻璃面板的设备中使用，比如在玻璃展柜、玻璃箱体、落地玻璃、玻璃橱柜中使用；
18.(2)在物联网系统中，使用本发明的玻璃震动及破碎检测装置可检测公共场所使用玻璃设施的安全隐患，做到有破坏性冲击、有碎裂立即报警；
19.(3)在安防报警系统中，对重要的玻璃箱体表面的玻璃进行24小时的检测，一旦震动达到报警阈值即刻报警输出。
附图说明
20.图1为本发明的玻璃震动及破碎检测装置的结构示意图；
21.图2为本发明的玻璃震动及破碎检测装置的电路结构示意图；
22.图3为本发明的玻璃震动及破碎检测装置的工作原理图；
23.图4为本发明的玻璃震动及破碎检测装置的安装示意图。
具体实施方式
24.为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：
25.请参阅图1、图2、图3和图4，本发明的最佳实施例，一种玻璃震动及破碎检测装置，包括四个前端传感器1和一个分析器2。
26.分析器2包括壳体29、主芯片21、旋钮22、状态指示灯24、防拆开关25、电源接口26、报警输出接口27、防拆接口28和四路传感器接口23，主芯片21设置在壳体29内，旋钮22和状态指示灯24分别设置在壳体29的正面，防拆开关25设置在壳体29的背面，电源接口26、报警输出接口27、防拆接口28和四路传感器接口23分别设置在壳体29的侧壁上；旋钮22、状态指示灯24、电源接口26、报警输出接口27和四路传感器接口23分别与主芯片21相连；防拆开关25与防拆接口28相连。
27.四个前端传感器1一一对应地通过2芯电缆3与四路传感器接口23相连。
28.报警输出接口27外接报警器30；报警输出接口27为开关量接口，通电状态时默认闭合，当前端传感器1检测到的玻璃震动达到阈值时，报警输出接口27切换为开路，输出相应信号到外部的报警器进行报警。
29.电源接口26外接12v供电电源40。
30.前端传感器1具有金属外形，包括金属阀体和安装在其内的压电陶瓷传感器，极化的多晶体压电陶瓷受一定方向外力作用而产生机械变形时，相应地在一定的晶体表面产生符号相反的电荷，即产生电位差，叫压电效应，利用此原理，将压电陶瓷两端出现束缚电荷，一端为正一端为负，在组装时，将压电陶瓷传感器装入金属阀体内，用2芯导线一一对应连接压电陶瓷传感器的正、负两端，并且2芯导线紧密贴合金属阀体的一个面，将另一个面紧密贴合在需要被检测物体的玻璃面板上，2芯电缆的另一端分别接入分析器上对应的传感
器接口。这样，将与压电陶瓷传感器相连的2芯导线引入分析器中，当尖锐的金属物体敲击玻璃有振动产生时，振动产生的外力通过金属阀体传导至压电陶瓷片，此时压电陶瓷两端就会向外界放电，放出的电能过两端的导线进入分析器中。利于压电信号的采集、传输和分析。
31.机械震动转换成电信号后，通过2芯导线连接到分析器的传感器接口23，进行信号放大处理和滤波处理，达到主芯片21，主芯片21对信号源进行分析处理，此分析处理是根据经过长期数据采集得到的数据，将数据整理得到最小与最大阈值区间，旋钮22用于设定主芯片21的震动及破碎信号阈值。通过旋钮22可以线型选择需要的震动及破碎信号阈值，信号到达或超过选择的阈值时，主芯片21执行报警指令，报警输出接口27变为开路输出报警信号。
32.前端传感器1的探测范围：当朝向或背向传感器用工具敲击玻璃而引起报警信号的最远点的集合所包围的区域。分析器2的主芯片21对信号源如行人或车辆运动等引起的地质机械振动而产生的振动进行分析处理排除在外。
33.分析器2以玻璃震动和破碎产生能量为信号源进行分析处理，对敲击的速度与敲击的次数，在合适时间内敲击次数，通过旋钮22设定的阈值范围进行报警输出。
34.再请参阅图4，本发明的玻璃震动及玻璃破碎检测装置，在使用时，四个前端传感器1分别粘贴在待测设备100的四个玻璃面板上，可以采用502类瞬干胶，将前端传感器1粘贴到玻璃表面，安装快速，有效保护玻璃面板，且对粘贴位置没有特别限制，安装方便。每个前端传感器1检测相应的玻璃面板的震动或破碎信号，并把震动或破碎信号传输到传感器接口23，依次经过信号放大处理和滤波处理后发送给主芯片21；当震动或破碎信号达到或超过主芯片21预设的震动及破碎信号阈值时，主芯片21通过报警输出接口27输出报警信号。
35.使用硬物较重力的敲击玻璃，前端传感器1接收到震动冲击转换成电信号，通过2芯导线传输到主芯片21，根据旋钮22的设置的震动及破碎信号阈值进行分析处理，超过最小冲击阈值的，分析器的主芯片12执行报警指令到报警输出接口27，报警输出接口27为开关量信号，可以对接多种物联网与报警系统。此方式针对平面玻璃的安全防护，比如：
36.当尖锐的金属物体以较重的力敲击玻璃面板时，或尖锐的金属物体以较小的力连续快速敲击玻璃面板时，主芯片21通过报警输出接口27输出报警信号；
37.当玻璃面板直接被击碎时，主芯片21通过报警输出接口27输出报警信号；
38.当尖锐的金属物体以较小的力敲击玻璃时，主芯片21不输出报警信号。
39.状态指示灯24绿灯闪烁时，分析器2处于正常工作状态；绿灯常亮时，表示干扰信号过大；红灯闪烁时，表示敲击玻璃面板有效；红灯常亮时，表示报警状态。
40.本发明的玻璃震动及玻璃破碎检测装置，利用四个压电陶瓷传感器，在多块玻璃表面安装前端传感器，将机械冲击转换成电信号通过主芯片进行比较分析，超过一定破坏量的机械冲击能量作为报警输出标准。主芯片21采用arm处理器，通过压电陶瓷传感器采集振动信号，具有更好参数一致性，技术成熟，抗干扰性能好的特点，16级背景振动噪声实时显示，安装现场能实时了解环境噪声，从而能准确调节灵敏度，并最大限度抑制误报，路边汽车通过时产生的振动等干扰信号能有效过滤，可应用在各类物联网、防盗报警系统中使用。
41.综上所述，本发明的玻璃震动及破碎检测装置，采用纯硬件的结构，不需要通过空气传播声音特点，不需要依靠电脑控制，脱离电脑软件分析，不需要昂贵的分析设备，能在玻璃预防破碎与破碎报警系统中使用。
42.本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。