基于压力监测薄膜的报警装置、报警制服及报警系统的制作方法

    技术2022-07-12  121


    本实用新型涉及电子电路技术领域,尤其涉及一种基于压力监测薄膜的报警装置、报警制服及报警系统。



    背景技术:

    在社会和科技迅猛发展的时代,各种犯罪活动和意外事故仍时有发生。执法部门的工作人员时常需要执行公务,直面不法分子,发生搏斗时会有增派警力进行增援的需要,这就需要及时向上级领导或总台报警告知位置等现场信息。

    针对上述问题,各种各样的通讯设备应运而生,比如警察可以拿着对讲机与上级联系,联系时打开对讲机的电源开关,旋转对讲机上的调频按钮,找到对应的频道,讲话时紧按通话按钮,讲话结束后松开按钮即可。但是,警情一般事前无法预料,搏斗发生时也来不及进行上述的一系列操作,这使得出警现场的警务人员无法及时地将出警现场的情况传送给上级以请求警力增援。而由于无法及时地向上级传送出警现场的情况而导致的警力增援不到位,往往会导致不法分子逃脱继续危害社会公共安全,或者导致现场警务人员受到伤害。

    因此,现有技术中缺少一种能够对现场的危险信息进行方便、快捷、准确的报警响应的报警装置、报警制服及报警系统。



    技术实现要素:

    本实用新型提供了一种基于压力监测薄膜的报警装置、报警制服及报警系统,用于解决现有技术不能对现场的危险信息进行方便、快捷、准确的报警响应的问题。

    根据本实用新型的一个方面,提供了一种基于压力监测薄膜的报警装置,包括:至少一个压力监测薄膜、开关模块、控制模块、定位模块和无线收发模块;其中,

    至少一个压力监测薄膜,用于将作用在其上的压力转换成压力电信号输出;

    开关模块与控制模块相连,用于控制控制模块工作与否;

    控制模块分别与至少一个压力监测薄膜、定位模块和无线收发模块相连,用于在开关模块开启时,根据至少一个压力监测薄膜输出的压力电信号判断是否向无线收发模块输出报警控制信号,并在其向无线收发模块输出报警控制信号时,向定位模块输出定位启动指令,以及将定位模块输出的定位信息输出至无线收发模块;

    定位模块,用于在接收到控制模块输出的定位启动指令时,生成定位信息,并将定位信息输出至控制模块;

    无线收发模块,用于将控制模块输出的报警控制信号和定位信息发送至终端设备。

    可选地,控制模块包括:信号预处理模块和中央控制模块;其中,

    信号预处理模块与至少一个压力监测薄膜相连,用于对至少一个压力监测薄膜输出的压力电信号进行预处理;

    中央控制模块分别与开关模块、信号预处理模块、定位模块和无线收发模块相连,用于在开关模块开启时,根据信号预处理模块输出的压力电信号判断是否向无线收发模块输出报警控制信号,并在其向无线收发模块输出报警控制信号时,向定位模块输出定位启动指令,以及将定位模块输出的定位信息输出至无线收发模块。

    可选地,信号预处理模块包括:整流电路、放大电路、滤波电路和模数转换电路;其中,

    整流电路与至少一个压力监测薄膜相连,用于对至少一个压力监测薄膜输出的压力电信号进行整流处理;

    放大电路与整流电路相连,用于对整流电路输出的压力电信号进行放大处理;

    滤波电路与放大电路相连,用于滤除放大电路输出的压力电信号中的干扰杂波;

    模数转换电路与滤波电路相连,用于将滤波电路输出的模拟的压力电信号转换为数字的压力电信号,并将其输出至中央控制模块。

    可选地,基于压力监测薄膜的报警装置,还包括:控制切换模块和储能模块;其中,

    控制切换模块分别与至少一个压力监测薄膜、开关模块、储能模块和控制模块相连,用于在开关模块开启时控制至少一个压力监测薄膜与控制模块相连,或者在开关模块关闭时控制至少一个压力监测薄膜与储能模块相连;

    储能模块与开关模块相连,用于在开关模块关闭时对至少一个压力监测薄膜通过控制切换模块输出的压力电信号进行变换处理,并将变换处理后的电能进行存储,或者在开关模块开启时通过开关模块为控制模块提供电能。

    可选地,储能模块包括:能量变换模块和存储模块;其中,

    能量变换模块与控制切换模块相连,用于对至少一个压力监测薄膜通过控制切换模块输出的压力电信号进行变换处理;

    存储模块分别与能量变换模块和开关模块相连,用于将能量变换模块输出的电能进行存储,以及在开关模块开启时,为控制模块提供电能。

    可选地,至少一个压力监测薄膜为摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机。

    可选地,摩擦发电机为三层结构、四层结构、五层居间薄膜结构或五层居间电极结构的摩擦发电机,摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个相对的表面,摩擦发电机具有信号输出端;

    压电发电机为氧化锌发电机、压电陶瓷发电机、聚偏氟乙烯发电机、多孔聚丙烯发电机和多孔聚四氟乙烯发电机中的任一种。

    根据本实用新型的另一方面,提供了一种基于压力监测薄膜的报警制服,包括:上述基于压力监测薄膜的报警装置,和制服本体;其中,

    基于压力监测薄膜的报警装置固定地或者可拆卸地设置于制服本体上。

    根据本实用新型的又一方面,还提供了一种基于压力监测薄膜的报警系统,包括:上述基于压力监测薄膜的报警装置,和终端设备;其中,

    终端设备以无线通信的方式与基于压力监测薄膜的报警装置中的无线收发模块相连,用于接收无线收发模块发送的报警控制信号和定位信息,并根据报警控制信号和定位信息得到现场的危险信息。

    根据本实用新型的再一方面,还提供了一种基于压力监测薄膜的报警系统,包括:上述基于压力监测薄膜的报警制服,和终端设备;其中,

    终端设备以无线通信的方式与基于压力监测薄膜的报警制服中的无线收发模块相连,用于接收无线收发模块发送的报警控制信号和定位信息,并根据报警控制信号和定位信息得到现场的危险信息。

    本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警装置、报警制服及报警系统,具有如下有益效果:

    (1)本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警装置、报警制服及报警系统,采用摩擦发电机和/或压电发电机作为至少一个压力监测薄膜,灵敏度高,误报率低,安全可靠。

    (2)本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警装置、报警制服及报警系统,可将至少一个压力监测薄膜和各个模块设置于制服本体的内侧表面和/或夹层中,隐蔽性好,不易被犯罪分子发现,安全性高。

    (3)本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警装置、报警制服及报警系统,重量轻,方便穿戴,并且制作工艺简单,成本低廉,适合大规模生产。

    附图说明

    图1为本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警装置的实施例一的一电路结构示意图;

    图2为本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警装置的实施例一的另一电路结构示意图;

    图3为本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警装置的实施例一的又一电路结构示意图;

    图4为本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警装置的实施例二的一电路结构示意图;

    图5为本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警装置的实施例二的另一电路结构示意图;

    图6为本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警装置的实施例二的又一电路结构示意图;

    图7为本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警装置的实施例二的再一电路结构示意图;

    图8为本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警制服中的至少一个压力监测薄膜的设置位置示意图;

    图9为本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警制服中的至少一个压力监测薄膜设置于制服本体上的剖面结构示意图;

    图10为本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警系统的一电路结构示意图;

    图11为本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警系统的另一电路结构示意图。

    具体实施方式

    为充分了解本实用新型之目的、特征及功效,借由下述具体的实施方式,对本实用新型做详细说明,但本实用新型并不仅仅限于此。

    实施例一

    图1为本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警装置的实施例一的一电路结构示意图。如图1所示,实施例一的基于压力监测薄膜的报警装置,包括:至少一个压力监测薄膜10、开关模块20、控制模块30、定位模块40和无线收发模块50;其中,至少一个压力监测薄膜10,用于将作用在其上的压力转换成压力电信号输出;开关模块20与控制模块30相连,用于控制控制模块30工作与否;控制模块30分别与至少一个压力监测薄膜10、定位模块40和无线收发模块50相连,用于在开关模块20开启时,根据至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号判断是否向无线收发模块50输出报警控制信号,并在其向无线收发模块50输出报警控制信号时,向定位模块40输出定位启动指令,以及将定位模块40输出的定位信息输出至无线收发模块50;定位模块40,用于在接收到控制模块30输出的定位启动指令时,生成定位信息,并将该定位信息输出至控制模块30;无线收发模块50,用于将控制模块30输出的报警控制信号和定位信息发送至终端设备(图中未示出)进行报警。

    其中,至少一个压力监测薄膜10不仅可以采用现有技术中的摩擦发电机和/或压电发电机,例如:摩擦发电机可以为三层结构、四层结构、五层居间薄膜结构或五层居间电极结构摩擦发电机,上述摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个表面,且上述摩擦发电机具有输出端;压电发电机可以为氧化锌发电机、压电陶瓷发电机、聚偏氟乙烯发电机、多孔聚丙烯发电机和多孔聚四氟乙烯发电机中的任一种;也可以采用现有技术中的基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆;还可以采用现有技术中的压电与摩擦电混合发电机。本领域技术人员可以根据实际需要选择至少一个压力监测薄膜10的种类,此处不作限定。并且为了增加用户使用的舒适度,至少一个压力监测薄膜10优选采用柔性摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机。

    可选地,为了避免外界环境中的电磁干扰影响至少一个压力监测薄膜10的正常工作,至少一个压力监测薄膜10优选采用外部设置有屏蔽层的摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机,从而保证至少一个压力监测薄膜10的正常工作。

    可选地,为了避免外界环境因素(如温度、湿度和/或灰尘等)影响至少一个压力监测薄膜10的正常工作,至少一个压力监测薄膜10优选采用外部设置有保护层的摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机,或者至少一个压力监测薄膜10优选采用外部依次设置有屏蔽层和保护层的摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机,从而保证至少一个压力监测薄膜10的正常工作。

    至少一个压力监测薄膜10的数量可以为一个,也可以为多个,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。当采用多个压力监测薄膜时,多个压力监测薄膜之间采用串联和/或并联的方式进行连接,且多个压力监测薄膜之间不仅可以采用平铺的方式进行设置,还可以采用层叠的方式进行设置,此处不做限定,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

    其中,开关模块20可以通过控制控制模块30的电源供给来控制控制模块30是否工作。可选地,开关模块20采用现有技术中的按键开关和/或触摸开关,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。

    在搏斗过程中,作用在至少一个压力监测薄膜10上的压力一般都会较大,而作用在其上的压力大小又与压力电信号的大小存在正相关的关系,即至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号的大小随着施加在其上的压力的增大而增大,因此,可以在控制模块30中设置一预设电压阈值和预设时间阈值,并通过控制模块30监测在预设时间阈值内至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号的大小是否都大于或者等于该预设电压阈值,以确定是否向无线收发模块50输出报警控制信号。

    具体地,若控制模块30中的预设电压阈值为50v、预设时间阈值为1s,当控制模块30在1s内监测到至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号的大小都大于或者等于50v时,判断用户正在进行搏斗,生成报警控制信号和定位启动指令,分别将报警控制信号和定位启动指令对应输出至无线收发模块50和定位模块40;当控制模块30在1s内监测到至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号中有至少一个压力电信号的大小小于50v时,判断用户未进行搏斗,不生成报警控制信号和定位启动指令,继续一下次监测判断。

    另外,在搏斗过程中,由于压力是间隔时间很短地作用在至少一个压力监测薄膜10上,因此,为了增加判断的准确率,可以在预设时间阈值内判断至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号的大小是否都大于或者等于预设电压阈值的同时,在控制模块30中设置一预设频率阈值,判断在预设时间阈值内至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号的频率是否大于或者等于该预设频率阈值,以确定是否向无线收发模块50输出报警控制信号。

    具体地,若控制模块30中的预设电压阈值为50v、预设频率阈值为2hz、预设时间阈值为1s,当控制模块30在1s内监测到至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号的大小都大于或者等于50v且在1s内至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号的频率大于或者等于2hz时,判断用户正在进行搏斗,生成报警控制信号和定位启动指令,分别将报警控制信号和定位启动指令对应输出至无线收发模块50和定位模块40;当控制模块30在1s内监测到至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号中有至少一个压力电信号的大小小于50v且在1s内至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号的频率小于2hz时,判断用户未进行搏斗,不生成报警控制信号和定位启动指令,继续一下次监测判断;当控制模块30在1s内监测到至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号的大小都大于或者等于50v且在1s内至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号的频率小于2hz时,判断用户未进行搏斗,不生成报警控制信号和定位启动指令,继续一下次监测判断;当控制模块30在1s内监测到至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号中有至少一个压力电信号的大小小于50v且在1s内至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号的频率大于或者等于2hz时,判断用户未进行搏斗,不生成报警控制信号和定位启动指令,继续一下次监测判断。

    应当注意的是,控制模块30中的预设电压阈值、预设频率阈值和预设时间阈值可以任意设置,此处不作限定。此外,控制模块30中的预设电压阈值、预设频率阈值和预设时间阈值不仅可以为点值,也可以为范围,此处不作限定。当为范围时,判断至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号的大小以及至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号的频率是否在对应的范围内,以确定是否向无线收发模块50输出报警控制信号。

    进一步地,如图2所示,控制模块30可包括:信号预处理模块31和中央控制模块32;其中,信号预处理模块31与至少一个压力监测薄膜10相连,用于对至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号进行预处理;中央控制模块32分别与开关模块20、信号预处理模块31、定位模块40和无线收发模块50相连,用于在开关模块20开启时,根据信号预处理模块31输出的压力电信号判断是否向无线收发模块50输出报警控制信号,并在其向无线收发模块50输出报警控制信号时,向定位模块40输出定位启动指令,以及将定位模块40输出的定位信息输出至无线收发模块50。

    其中,信号预处理模块31的数量可以为一个或者多个,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。应当理解的是,信号预处理模块31的数量应当与至少一个压力监测薄膜10连接后的输出端的数量相同。例如:若至少一个压力监测薄膜10的数量为一个,即具有一组输出端,则信号预处理模块31的数量为一个;若至少一个压力监测薄膜10的数量为三个,且三个压力监测薄膜单独连接,每个压力监测薄膜具有一组输出端,即具有三组输出端,则信号预处理模块31的数量为三个;若至少一个压力监测薄膜10的数量为三个,且其串联和/或并联连接后具有两组输出端,则信号预处理模块31的数量为两个;以此类推,此处不再赘述。

    可选地,如图3所示,信号预处理模块31包括:整流电路311、放大电路312、滤波电路313和模数转换电路314;其中,整流电路311与至少一个压力监测薄膜10相连,用于对至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号进行整流处理;放大电路312与整流电路311相连,用于对整流电路311输出的压力电信号进行放大处理;滤波电路313与放大电路312相连,用于滤除放大电路312输出的压力电信号中的干扰杂波;模数转换电路314与滤波电路313相连,用于将滤波电路313输出的模拟的压力电信号转换为数字的压力电信号,并将其输出至中央控制模块32。

    应当注意的是,上述电路(即:整流电路311、放大电路312、滤波电路313和模数转换电路314)可以根据本领域技术人员的实际需要进行选择,此处不作限定。例如,若无需进行整流处理,则可以省去整流电路311,将至少一个压力监测薄膜10直接与放大电路312相连;以此类推,此处不再赘述。

    可选地,定位模块40采用现有技术中的gps定位模块、北斗卫星导航模块、全球导航卫星模块、伽利略卫星导航系统等,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。

    可选地,无线收发模块50采用现有技术中的无线收发模块,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。

    应当理解的是,实施例一的基于压力监测薄膜的报警装置采用的是控制模块30中的自带电源为各个模块进行供电,其未在图中示出,当然,本领域技术人员也可以在外部单独设置电源模块为各个模块供电,此处不作限定。

    具体地,当在外部单独设置电源模块为各个模块供电时,电源模块通过开关模块20与控制模块30相连,通过开关模块20控制电源模块何时向控制模块30进行供电。更为具体地,在外部单独设置电源模块为各个模块供电时,电源模块通过开关模块20与中央控制模块32相连,通过开关模块20控制电源模块何时向中央控制模块32进行供电。

    为了使本领域技术人员更为清楚地理解实施例一的基于压力监测薄膜的报警装置,下面对实施例一的基于压力监测薄膜的报警装置的工作原理进行详细的介绍。

    用户使用实施例一的基于压力监测薄膜的报警装置时,首先需要开启开关模块20,使控制模块30(即信号预处理模块31和中央控制模块32)开始工作。

    当有压力作用在至少一个压力监测薄膜10上时,至少一个压力监测薄膜10将其转换为压力电信号输出至信号预处理模块31;信号预处理模块31接收到至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号后,对其进行预处理,并将预处理后的压力电信号输出至中央控制模块32。

    若中央控制模块32中的预设电压阈值为50v、预设频率阈值为2hz、预设时间阈值为1s,当中央控制模块32在1s内监测到信号预处理模块31输出的压力电信号的大小都大于或者等于50v且在1s内信号预处理模块31输出的压力电信号的频率大于或者等于2hz时,判断用户正在进行搏斗,生成报警控制信号和定位启动指令,分别将报警控制信号和定位启动指令对应输出至无线收发模块50和定位模块40;当中央控制模块32在1s内监测到信号预处理模块31输出的压力电信号中有至少一个压力电信号的大小小于50v且在1s内信号预处理模块31输出的压力电信号的频率小于2hz时,判断用户未进行搏斗,不生成报警控制信号和定位启动指令,继续一下次监测判断;当中央控制模块32在1s内监测到信号预处理模块31输出的压力电信号的大小都大于或者等于50v且在1s内信号预处理模块31输出的压力电信号的频率小于2hz时,判断用户未进行搏斗,不生成报警控制信号和定位启动指令,继续一下次监测判断;当中央控制模块32在1s内监测到信号预处理模块31输出的压力电信号中有至少一个压力电信号的大小小于50v且在1s内信号预处理模块31输出的压力电信号的频率大于或者等于2hz时,判断用户未进行搏斗,不生成报警控制信号和定位启动指令,继续一下次监测判断。

    当定位模块40接收到中央控制模块32输出的定位启动指令后,会根据该定位启动指令,生成定位信息,并将该定位信息输出至中央控制模块32。

    中央控制模块32在接收到定位信息后,会将其输出至无线收发模块50;无线收发模块50在接收到报警控制信号和定位信息后,会将其发送至终端设备进行报警。

    当用户关闭开关模块20时,控制模块30停止工作,则基于压力监测薄膜的报警装置将处于不工作的状态。

    实施例二

    图4为本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警装置的实施例二的一电路结构示意图。如图4所示,实施例二的基于压力监测薄膜的报警装置与实施例一的基于压力监测薄膜的报警装置的不同之处在于,还包括:控制切换模块60和储能模块70;其中,控制切换模块60分别与至少一个压力监测薄膜10、开关模块20、储能模块70和控制模块30相连,用于在开关模块20开启时控制至少一个压力监测薄膜10与控制模块30相连,或者在开关模块20关闭时控制至少一个压力监测薄膜10与储能模块70相连;储能模块70与开关模块20相连,用于在开关模块20关闭时对至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号进行变换处理,并将变换处理后的电能进行存储,或者在开关模块20开启时通过开关模块20为控制模块30提供电能。

    具体地,在本实施例中,至少一个压力监测薄膜10与控制切换模块60相连,用于将作用在其上的压力转换为压力电信号,并将该压力电信号输出至控制切换模块60;开关模块20与控制模块30相连,用于控制控制模块30工作与否;控制切换模块60分别与开关模块20、储能模块70和控制模块30相连,用于在开关模块20开启时控制至少一个压力监测薄膜10与控制模块30相连,或者在开关模块20关闭时控制至少一个压力监测薄膜10与储能模块70相连;控制模块30分别与定位模块40和无线收发模块50相连,用于在开关模块20开启时,根据至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号判断是否向无线收发模块50输出报警控制信号,并在其向无线收发模块50输出报警控制信号时,向定位模块40输出定位启动指令,以及将定位模块40输出的定位信息输出至无线收发模块50;定位模块40,用于在接收到控制模块30输出的定位启动指令时,生成定位信息,并将该定位信息输出至控制模块30;无线收发模块50,用于将控制模块30输出的报警控制信号和定位信息发送至终端设备进行报警;储能模块70与开关模块20相连,用于在开关模块20关闭时对至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号进行变换处理,并将变换处理后的电能进行存储,或者在开关模块20开启时通过开关模块20为控制模块30提供电能。

    其中,对实施例二中的至少一个压力监测薄膜10的描述与实施例一中的至少一个压力监测薄膜10的描述相同,对实施例二中的至少一个压力监测薄膜10的描述均可参照对实施例一中的至少一个压力监测薄膜10的描述,此处不再赘述。

    开关模块20可以通过控制控制模块30的电源供给来控制控制模块30是否工作。可选地,开关模块20采用现有技术中的按键开关和/或触摸开关,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。

    控制切换模块60的输入端(即与至少一个压力监测薄膜10相连的端口)和输出端(即与控制模块30相连的端口)的数量应当分别与至少一个压力监测薄膜10连接后的输出端的数量相同。例如:若至少一个压力监测薄膜10的数量为一个,即具有一组输出端,则控制切换模块60具有一组输入端和一组输出端;若至少一个压力监测薄膜10的数量为三个,且三个压力监测薄膜单独连接,每个压力监测薄膜具有一组输出端,即具有三组输出端,则控制切换模块60具有三组输入端和三组输出端;若至少一个压力监测薄膜10的数量为三个,且其串联和/或并联连接后具有两组输出端,则控制切换模块60具有两组输入端和两组输出端;以此类推,此处不再赘述。

    在搏斗过程中,作用在至少一个压力监测薄膜10上的压力一般都会较大,而作用在其上的压力大小又与压力电信号的大小存在正相关的关系,即至少一个压力监测薄膜10输出的压力电信号的大小随着施加在其上的压力的增大而增大,因此,可以在控制模块30中设置一预设电压阈值和预设时间阈值,并通过控制模块30监测在预设时间阈值内至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号的大小是否都大于或者等于该预设电压阈值,以确定是否向无线收发模块50输出报警控制信号。

    具体地,若控制模块30中的预设电压阈值为50v、预设时间阈值为1s,当控制模块30在1s内监测到至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号的大小都大于或者等于50v时,判断用户正在进行搏斗,生成报警控制信号和定位启动指令,分别将报警控制信号和定位启动指令对应输出至无线收发模块50和定位模块40;当控制模块30在1s内监测到至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号中有至少一个压力电信号的大小小于50v时,判断用户未进行搏斗,不生成报警控制信号和定位启动指令,继续一下次监测判断。

    另外,在搏斗过程中,由于压力是间隔时间很短地作用在至少一个压力监测薄膜10上,因此,为了增加判断的准确率,可以在预设时间阈值内判断至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号的大小是否都大于或者等于预设电压阈值的同时,在控制模块30中设置一预设频率阈值,判断在预设时间阈值内至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号的频率是否大于或者等于该预设频率阈值,以确定是否向无线收发模块50输出报警控制信号。

    具体地,若控制模块30中的预设电压阈值为50v、预设频率阈值为2hz、预设时间阈值为1s,当控制模块30在1s内监测到至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号的大小都大于或者等于50v且在1s内至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号的频率大于或者等于2hz时,判断用户正在进行搏斗,生成报警控制信号和定位启动指令,分别将报警控制信号和定位启动指令对应输出至无线收发模块50和定位模块40;当控制模块30在1s内监测到至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号中有至少一个压力电信号的大小小于50v且在1s内至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号的频率小于2hz时,判断用户未进行搏斗,不生成报警控制信号和定位启动指令,继续一下次监测判断;当控制模块30在1s内监测到至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号的大小都大于或者等于50v且在1s内至少一个压力监测薄膜通过控制切换模块60输出的压力电信号的频率小于2hz时,判断用户未进行搏斗,不生成报警控制信号和定位启动指令,继续一下次监测判断;当控制模块30在1s内监测到至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号中有至少一个压力电信号的大小小于50v且在1s内至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号的频率大于或者等于2hz时,判断用户未进行搏斗,不生成报警控制信号和定位启动指令,继续一下次监测判断。

    应当注意的是,控制模块30中的预设电压阈值、预设频率阈值和预设时间阈值可以任意设置,此处不作限定。此外,控制模块30中的预设电压阈值、预设频率阈值和预设时间阈值不仅可以为点值,也可以为范围,此处不作限定。当为范围时,判断至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号的大小以及至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号的频率是否在对应的范围内,以确定是否向无线收发模块50输出报警控制信号。

    进一步地,如图5所示,控制模块30可包括:信号预处理模块31和中央控制模块32;其中,信号预处理模块31通过控制切换模块60与至少一个压力监测薄膜10相连,用于对至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号进行预处理;中央控制模块32分别与开关模块20、信号预处理模块31、定位模块40和无线收发模块50相连,用于在开关模块20开启时,根据信号预处理模块31输出的压力电信号判断是否向无线收发模块50输出报警控制信号,并在其向无线收发模块50输出报警控制信号时,向定位模块40输出定位启动指令,以及将定位模块40输出的定位信息输出至无线收发模块50。

    其中,信号预处理模块31的数量可以为一个或者多个,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。应当理解的是,信号预处理模块31的数量应当与至少一个压力监测薄膜10连接后的输出端的数量和控制切换模块60输入端和输出端的数量相同。例如:若至少一个压力监测薄膜10的数量为一个,即具有一组输出端,则控制切换模块60具有一组输入端和一组输出端,信号预处理模块31的数量为一个;若至少一个压力监测薄膜10的数量为三个,且三个压力监测薄膜单独连接,每个压力监测薄膜具有一组输出端,即具有三组输出端,则控制切换模块60具有三组输入端和三组输出端,信号预处理模块31的数量为三个;若至少一个压力监测薄膜10的数量为三个,且其串联和/或并联连接后具有两组输出端,则控制切换模块60具有两组输入端和两组输出端,信号预处理模块31的数量为两个;以此类推,此处不再赘述。

    可选地,如图6所示,信号预处理模块31包括:整流电路311、放大电路312、滤波电路313和模数转换电路314;其中,整流电路311通过控制切换模块60与至少一个压力监测薄膜10相连,用于对至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号进行整流处理;放大电路312与整流电路311相连,用于对整流电路311输出的压力电信号进行放大处理;滤波电路313与放大电路312相连,用于滤除放大电路312输出的压力电信号中的干扰杂波;模数转换电路314与滤波电路313相连,用于将滤波电路313输出的模拟的压力电信号转换为数字的压力电信号,并将其输出至中央控制模块32。

    应当注意的是,上述电路(即:整流电路311、放大电路312、滤波电路313和模数转换电路314)可以根据本领域技术人员的实际需要进行选择,此处不作限定。例如,若无需进行整流处理,则可以省去整流电路,将控制切换模块60直接与放大电路312相连;以此类推,此处不再赘述。

    可选地,定位模块40采用现有技术中的gps定位模块、北斗卫星导航模块、全球导航卫星模块、伽利略卫星导航系统等,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。

    可选地,无线收发模块50采用现有技术中的无线收发模块,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。

    可选地,如图7所示,储能模块70进一步包括:能量变换模块71和存储模块72;其中,能量变换模块71与控制切换模块60相连,用于对至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号进行变换处理;存储模块72分别与能量变换模块71和开关模块20相连,用于在开关模块20关闭时,将能量变换模块71输出的电能进行存储,以及在开关模块20开启时,为控制模块30提供电能。

    应当理解的是,本实施例二的基于压力监测薄膜的报警装置采用的是控制模块30中的自带电源为各个模块进行供电,其未在图中示出,当然,本领域技术人员也可以在外部单独设置电源模块为各个模块供电,此处不作限定。

    具体地,当在外部单独设置电源模块为各个模块供电时,此时开关模块20不与储能模块70连接,而是电源模块分别与储能模块70和开关模块20相连,用于在开关模块20关闭,且控制切换模块60控制至少一个压力监测薄膜10与储能模块70相连时,储能模块70将至少一个压力监测薄膜10通过控制切换模块60输出的压力电信号进行变换处理及存储,以在开关模块20开启时,储能模块70为电源模块提供电能。

    为了使本领域技术人员更为清楚地理解实施例二的基于压力监测薄膜的报警装置,下面对实施例二的基于压力监测薄膜的报警装置的工作原理进行详细的介绍。

    用户使用实施例二的基于压力监测薄膜的报警装置时,首先需要开启开关模块20;开关模块20开启后,控制模块30(即信号预处理模块31和中央控制模块32)开始工作,同时,控制切换模块60会监测到开关模块20开启,使至少一个压力监测薄膜10与信号预处理模块31相连。

    当有压力作用在至少一个压力监测薄膜10上时,至少一个压力监测薄膜10将其转换为压力电信号通过控制切换模块60输出至信号预处理模块31;信号预处理模块31接收到控制切换模块60输出的压力电信号后,对其进行预处理,并将预处理后的压力电信号输出至中央控制模块32。

    若中央控制模块32中的预设电压阈值为50v、预设频率阈值为2hz、预设时间阈值为1s,当中央控制模块32在1s内监测到信号预处理模块31输出的压力电信号的大小都大于或者等于50v且在1s内信号预处理模块31输出的压力电信号的频率大于或者等于2hz时,判断用户正在进行搏斗,生成报警控制信号和定位启动指令,分别将报警控制信号和定位启动指令对应输出至无线收发模块50和定位模块40;当中央控制模块32在1s内监测到信号预处理模块31输出的压力电信号中有至少一个压力电信号的大小小于50v且在1s内信号预处理模块31输出的压力电信号的频率小于2hz时,判断用户未进行搏斗,不生成报警控制信号和定位启动指令,继续一下次监测判断;当中央控制模块32在1s内监测到信号预处理模块31输出的压力电信号的大小都大于或者等于50v且在1s内信号预处理模块31输出的压力电信号的频率小于2hz时,判断用户未进行搏斗,不生成报警控制信号和定位启动指令,继续一下次监测判断;当中央控制模块32在1s内监测到信号预处理模块31输出的压力电信号中有至少一个压力电信号的大小小于50v且在1s内信号预处理模块31输出的压力电信号的频率大于或者等于2hz时,判断用户未进行搏斗,不生成报警控制信号和定位启动指令,继续一下次监测判断。

    当定位模块40接收到中央控制模块32输出的定位启动指令后,会根据该定位启动指令,生成定位信息,并将该定位信息输出至中央控制模块32。

    中央控制模块32在接收到定位信息后,会将其输出至无线收发模块50;无线收发模块50在接收到报警控制信号和定位信息后,会将其发送至终端设备进行报警。

    当用户关闭开关模块20时,控制模块30(即信号预处理模块31和中央控制模块32)停止工作,同时,控制切换模块60监测到开关模块20关闭,使至少一个压力监测薄膜10与储能模块70中的能量变换模块71相连。当有压力作用在至少一个压力监测薄膜10上时,至少一个压力监测薄膜10将其转换为压力电信号通过控制切换模块60输出至能量变换模块71;能量变换模块71接收到控制切换模块60输出的压力电信号后,对其进行变换处理,并将其输出至存储模块72;存储模块72接收到能量变换模块71输出的电能后,将其进行存储,并在开关模块20开启时,为控制模块30提供电能。

    本实用新型还提供了一种基于压力监测薄膜的报警制服,如图1至图8所示,包括:实施例一或实施例二提供的基于压力监测薄膜的报警装置,和制服本体100;其中,基于压力监测薄膜的报警装置固定地或者可拆卸地设置于制服本体上。

    可选地,制服本体100采用现有技术中的警察、哨兵等人员的制服,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。

    基于压力监测薄膜的报警装置以固定的或者可拆卸的方式设置于制服本体100上。其中,以固定的方式将基于压力监测薄膜的报警装置设置于制服本体100上,能够避免基于压力监测薄膜的报警装置出现松动或者脱落的情况,影响信号的稳定性;以可拆卸式的方式将基于压力监测薄膜的报警装置设置于制服本体100上,可以在基于压力监测薄膜的报警装置中的模块出现故障时方便用户更换,另外,当需要清洗制服本体100时,将基于压力监测薄膜的报警装置拆卸下来,既便于清洗制服本体100,也有利于延长基于压力监测薄膜的报警装置的使用寿命。本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。

    基于压力监测薄膜的报警装置中的至少一个压力监测薄膜10可以设置于制服本体100的整个区域上,也可以设置于制服本体100的部分区域上,此处不作限定。设置于制服本体100的整个区域上能够使至少一个压力监测薄膜更好、更准确的感应作用在其上的压力;而设置于制服本体100的部分区域上则能够减少压力监测薄膜的使用面积,降低成本,使本实用新型的基于压力监测薄膜的报警制服的使用舒适度更高。

    至少一个压力监测薄膜10可以设置于制服本体100的外侧表面和/或制服本体100的内侧表面和/或制服本体100的夹层中,本领域技术人员可以根据实际需要选择至少一个压力监测薄膜10的设置位置,此处不作限定。优选地,为了不影响制服本体100的外观,将至少一个压力监测薄膜10设置于制服本体100的内侧表面和/或制服本体100的夹层中。

    举例而言,如图9所示,制服本体100包括:第一面料层1003和第二面料层1004,第一面料层1003与第二面料层1004四周边缘密封形成第一容置空腔,外部依次设置有屏蔽层1001和保护层1002的至少一个压力监测薄膜10设置于该第一容置空腔中,即设置于制服本体100的夹层中。

    此外,为了能够全面地、准确地监测作用在基于压力监测薄膜的报警制服上的压力,优选在制服本体100上分区域设置多个压力监测薄膜。

    可选地,基于压力监测薄膜的报警制服中的基于压力监测薄膜的报警装置中的各个模块设置于制服本体100的外侧表面、制服本体100的内侧表面和/或设置于在制服本体100的夹层中,并通过导线将上述各个模块引出。优选地,将基于压力监测薄膜的报警装置中的各个模块设置于制服本体100的衣兜里或者设置于对应于腰部位置的制服本体100上,这样不仅增强了基于压力监测薄膜的报警装置中的各个模块的隐蔽性,同时还可以使用户在使用时更加舒适便捷。

    在本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警制服中,由于其采用的基于压力监测薄膜的报警装置为实施例一或实施例二提供的基于压力监测薄膜的报警装置,因此,对本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警制服中的基于压力监测薄膜的报警装置的描述均可参照实施例一或实施例二提供的基于压力监测薄膜的报警装置的描述,此处不再赘述。

    本实用新型还提供了一种基于压力监测薄膜的报警系统,如图10和图11所示,包括:实施例一或实施例二提供的基于压力监测薄膜的报警装置,和终端设备80;其中,终端设备80以无线通信的方式与基于压力监测薄膜的报警装置中的无线收发模块50相连,用于接收无线收发模块50发送的报警控制信号和定位信息,以使终端设备80的监测者根据报警信号和定位信息获得现场的危险信息。

    在本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警系统中,由于其采用的基于压力监测薄膜的报警装置为实施例一或实施例二提供的基于压力监测薄膜的报警装置,因此,对本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警系统中的基于压力监测薄膜的报警装置的描述均可参照实施例一或实施例二提供的基于压力监测薄膜的报警装置的描述,此处不再赘述。

    其中,终端设备80可以为手机、电脑、报警服务中心设备、大数据库服务平台等终端设备,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。

    应当理解的是,若终端设备80为手机、电脑等终端设备时,还可以通过手机、电脑等终端设备80将报警控制信号和定位信息进一步发送给其它终端设备80,例如:大数据库服务平台等终端设备80。

    本实用新型还提供一种基于压力监测薄膜的报警系统,包括:本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警制服,和终端设备;其中,终端设备以无线通信的方式与基于压力监测薄膜的报警制服中的报警装置的无线收发模块相连,用于接收无线收发模块发送的报警控制信号和定位信息,以使终端设备的监测者根据报警信号和定位信息获得现场的危险信息。

    在本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警系统中,由于其采用的基于压力监测薄膜的报警制服为本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警制服,因此,对本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警系统中的基于压力监测薄膜的报警制服的描述均可参照本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警装置的描述,此处不再赘述。

    其中,终端设备可以为手机、电脑、报警服务中心设备、大数据库服务平台等终端设备,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。

    应当理解的是,若终端设备为手机、电脑等终端设备时,还可以通过手机、电脑等终端设备将报警控制信号和定位信息进一步发送给其它终端设备,例如:大数据库服务平台等终端设备。

    本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警装置、报警制服及报警系统,采用有摩擦发电机和/或压电发电机作为至少一个压力监测薄膜,灵敏度高,误报率低,安全可靠;且由于本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警装置、报警制服及报警系统可将至少一个压力监测薄膜和各个模块设置于制服本体的内侧表面和/或夹层中,故隐蔽性好,不易被犯罪分子发现,安全性高。本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警装置、报警制服及报警系统,重量轻,方便穿戴,并且制作工艺简单,成本低廉,适合大规模生产。

    可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

    本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,如:rom/ram、磁碟、光盘等。

    还可以理解的是,附图或实施例中所示的装置结构仅仅是示意性的,表示逻辑结构。其中作为分离部件显示的模块可能是或者可能不是物理上分开的,作为模块显示的部件可能是或者可能不是物理模块。


    技术特征:

    1.一种基于压力监测薄膜的报警装置,其特征在于,包括:至少一个压力监测薄膜、开关模块、控制模块、定位模块和无线收发模块;其中,

    所述至少一个压力监测薄膜,用于将作用在其上的压力转换成压力电信号输出;

    所述开关模块与所述控制模块相连,用于控制所述控制模块工作与否;

    所述控制模块分别与所述至少一个压力监测薄膜、所述定位模块和所述无线收发模块相连,用于在所述开关模块开启时,根据所述至少一个压力监测薄膜输出的压力电信号判断是否向所述无线收发模块输出报警控制信号,并在其向所述无线收发模块输出所述报警控制信号时,向所述定位模块输出定位启动指令,以及将所述定位模块输出的定位信息输出至所述无线收发模块;

    所述定位模块,用于在接收到所述控制模块输出的定位启动指令时,生成所述定位信息,并将所述定位信息输出至所述控制模块;

    所述无线收发模块,用于将所述控制模块输出的报警控制信号和定位信息发送至终端设备。

    2.根据权利要求1所述的基于压力监测薄膜的报警装置,其特征在于,所述控制模块包括:信号预处理模块和中央控制模块;其中,

    所述信号预处理模块与所述至少一个压力监测薄膜相连,用于对所述至少一个压力监测薄膜输出的压力电信号进行预处理;

    所述中央控制模块分别与所述开关模块、所述信号预处理模块、所述定位模块和所述无线收发模块相连,用于在所述开关模块开启时,根据所述信号预处理模块输出的压力电信号判断是否向所述无线收发模块输出报警控制信号,并在其向所述无线收发模块输出所述报警控制信号时,向所述定位模块输出定位启动指令,以及将所述定位模块输出的定位信息输出至所述无线收发模块。

    3.根据权利要求2所述的基于压力监测薄膜的报警装置,其特征在于,所述信号预处理模块包括:整流电路、放大电路、滤波电路和模数转换电路;其中,

    所述整流电路与所述至少一个压力监测薄膜相连,用于对所述至少一个压力监测薄膜输出的压力电信号进行整流处理;

    所述放大电路与所述整流电路相连,用于对所述整流电路输出的压力电信号进行放大处理;

    所述滤波电路与所述放大电路相连,用于滤除所述放大电路输出的压力电信号中的干扰杂波;

    所述模数转换电路与所述滤波电路相连,用于将所述滤波电路输出的模拟的压力电信号转换为数字的压力电信号,并将其输出至所述中央控制模块。

    4.根据权利要求1-3任一项所述的基于压力监测薄膜的报警装置,其特征在于,还包括:控制切换模块和储能模块;其中,

    所述控制切换模块分别与所述至少一个压力监测薄膜、所述开关模块、所述储能模块和所述控制模块相连,用于在所述开关模块开启时控制所述至少一个压力监测薄膜与所述控制模块相连,或者在所述开关模块关闭时控制所述至少一个压力监测薄膜与所述储能模块相连;

    所述储能模块与所述开关模块相连,用于在所述开关模块关闭时对所述至少一个压力监测薄膜通过所述控制切换模块输出的压力电信号进行变换处理,并将变换处理后的电能进行存储,或者在所述开关模块开启时通过所述开关模块为所述控制模块提供电能。

    5.根据权利要求4所述的基于压力监测薄膜的报警装置,其特征在于,所述储能模块包括:能量变换模块和存储模块;其中,

    所述能量变换模块与所述控制切换模块相连,用于对所述至少一个压力监测薄膜通过所述控制切换模块输出的压力电信号进行变换处理;

    所述存储模块分别与所述能量变换模块和所述开关模块相连,用于将所述能量变换模块输出的电能进行存储,以及在所述开关模块开启时,为所述控制模块提供电能。

    6.根据权利要求1所述的基于压力监测薄膜的报警装置,其特征在于,所述至少一个压力监测薄膜为摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机。

    7.根据权利要求6所述的基于压力监测薄膜的报警装置,其特征在于,所述摩擦发电机为三层结构、四层结构、五层居间薄膜结构或者五层居间电极结构的摩擦发电机,所述摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个相对的表面,所述摩擦发电机具有信号输出端;

    所述压电发电机为氧化锌发电机、压电陶瓷发电机、聚偏氟乙烯发电机、多孔聚丙烯发电机和多孔聚四氟乙烯发电机中的任一种。

    8.一种基于压力监测薄膜的报警制服,其特征在于,包括:如权利要求1-7任一项所述的基于压力监测薄膜的报警装置,和制服本体;其中,

    所述基于压力监测薄膜的报警装置固定地或者可拆卸地设置于所述制服本体上。

    9.一种基于压力监测薄膜的报警系统,其特征在于,包括:如权利要求1-7任一项所述的基于压力监测薄膜的报警装置,和终端设备;其中,

    所述终端设备以无线通信的方式与所述基于压力监测薄膜的报警装置中的所述无线收发模块相连,用于接收所述无线收发模块发送的报警控制信号和定位信息,并根据所述报警控制信号和所述定位信息得到现场的危险信息。

    10.一种基于压力监测薄膜的报警系统,其特征在于,包括:如权利要求8所述的基于压力监测薄膜的报警制服,和终端设备;其中,

    所述终端设备以无线通信的方式与所述基于压力监测薄膜的报警制服中的所述无线收发模块相连,用于接收所述无线收发模块发送的报警控制信号和定位信息,并根据所述报警控制信号和所述定位信息得到现场的危险信息。

    技术总结
    本实用新型公开了一种基于压力监测薄膜的报警装置,该报警装置包括:至少一个压力监测薄膜;与控制模块相连的开关模块;与至少一个压力监测薄膜相连的控制模块;与控制模块相连的定位模块;与控制模块相连的无线收发模块。本实用新型还公开了一种应用基于压力监测薄膜的报警装置的报警制服以及应用该报警装置或者该报警制服的报警系统。本实用新型提供的基于压力监测薄膜的报警装置、报警制服及报警系统能够对现场的危险信息进行方便、快捷、准确的报警响应。

    技术研发人员:徐传毅
    受保护的技术使用者:纳智源科技(唐山)有限责任公司
    技术研发日:2019.07.11
    技术公布日:2020.04.03

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