CN106097620B - 一种用于电子围栏的位移报警装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电子围栏的位移报警装置，包括：传感器、拉力线、壳体以及置于壳体中的位移块和弹性构件，弹性构件设于位移块和壳体之间，且固定连接在壳体的两端，位移块两侧设有供拉力线铆接的孔或柱，所述拉力线在所述位移块两侧的孔或柱上铆接牢固后从壳体两侧穿出；传感器置于位移块空间上方，其与位移块不直接接触；具体的，拉力线在受到外界拉力作用时，带动位移块平行移动，传感器检测到位移块的相对位移信号，并将其转换为电信号输出，发出报警提示。本发明用于电子围栏的位移报警装置中的传感器，无触点，寿命长，通过非接触检测，避免了对传感器自身和被测物的损坏，即使在有水或油喷溅的苛刻环境中也能稳定检测，反应速度快，安装灵活。

Description

一种用于电子围栏的位移报警装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种应用在张力围栏报警系统中的用于电子围栏的位移报警装置。

背景技术

张力围栏报警装置上设有传感器，当入侵者拉动围栏上连接钢丝线时，所述传感器向控制中心输出一电信号，所述控制中心接受到输出信号后立即报警。现有技术中，所述张力围栏报警装置的传感器，均采用电阻应变片式压力传感器。当被保护现场发生入侵，即入侵者在围栏上产生拉力时，该拉力通过钢丝绳传导至张力围栏报警装置。张力围栏报警装置的传感器感知钢丝绳上有力度变化时，电阻应变片式压力传感器工作。所述电阻应变片式传感器的电阻具有金属的应变效应，即在外力作用下产生机械形变，从而使电阻值随之发生相应的变化。微弱信号放大器将电阻值的变化转变为电压的变化，并滤除一些环境中的杂波干扰，将拉力产生的电压信号交付CPU进行处理。CPU将根据环境因素，及力的变化综合后，进行判断是否有入侵。

然而，现有张力围栏报警装置中应用的电阻应变片式压力传感器存在以下缺点：

1、电阻应变片式压力传感器由于需要直接与张力钢丝绳相连，若发生雨雪天气，则水气及雨水很容易通过连接机构进入传感器内部造成传感器损坏和失效，若发生雷击事件，雷击电流易通过钢丝绳直接传导至传感器和与之相连的信号放大部件，造成其失效，产生故障。

2、电阻应变片式压力传感器是一种依附在某种金属结构上的传感器，金属结构本身可产生反作用力来抵消规定量程内的作用力，若发生入侵者在距离该传感器位置最远处拉动钢丝绳，由于钢丝上的摩擦力和钢丝的形变，使得最终传导到传感器上的作用力不足以在电阻应变片式压力传感器产生形变，继而无电信号的变化，使之产生误报。

3、电阻应变片式压力传感器通常是10-200KG之间的小量程传感器，若钢丝绳上产生了一个超过了电阻应变片式压力传感器规定的最大量程的作用力时，电阻应变片式压力传感器上的金属结构将产生永久形变，一旦产生永久形变，传感器即无法准确地测量钢丝绳上的力，则将产生误报警现象。

4、由于工艺水平限制，电阻应变片式压力传感器输出信号微弱，易受干扰；另由于电阻应变片式压力传感器多应用于户外环境，会受到环境因素的影响，导致其输出信号产生一定的误差，引起误报。

综上，现有张力围栏报警装置中应用的电阻应变片式压力传感器存在防水性差、测量精度低、寿命短、易受外界环境干扰等问题。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种防水性好、测量精度高、寿命长，且安装方便、防干扰能力强的非接触式用于电子围栏的位移报警装置，解决现有电阻应变片式压力传感器存在的防水性差、测量精度低、寿命短、易受外界环境干扰等问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于电子围栏的位移报警装置，包括：传感器、拉力线、壳体以及置于壳体中的位移块和弹性构件，所述弹性构件设于位移块和壳体之间，且固定连接在壳体的两端，位移块两侧设有供拉力线铆接的孔或柱，所述拉力线在所述位移块两侧的孔或柱上铆接牢固后从壳体两侧穿出；所述传感器置于位移块空间上方，其与位移块不直接接触；具体的，拉力线在受到外界拉力作用时，带动位移块平行移动，传感器检测到位移块的相对位移信号，并将其转换为电信号输出，发出报警提示。

所述壳体边角内凸安装台上设有第一安装孔。

所述位移块上设有第二安装孔。

所述传感器包括但并不限于以下几种：光电编码传感器、陀螺仪传感器、磁力传感器、加速度计传感器。

所述光电编码传感器，包括码盘，所述码盘为一定长宽的板，码盘上等分的刻有若干个长方形狭缝，所述码盘上还设有与第二安装孔对应的第三安装孔。

所述陀螺仪传感器，包括一陀螺仪传感器壳体，所述陀螺仪传感器壳体底盘边沿设有与第二安装孔配合的第四安装孔。

所述磁力传感器，包括磁敏感元件，另配置有磁铁，所述磁铁放置在位移块中心，当位移块移动时，磁力传感器检测到位移块上固定的磁铁的相对位移信号，并将磁通变化信号转换成电信号输出。

所述磁敏感元件，包括霍尔元件、磁阻元件和巨磁阻元件。

所述磁敏感元件安装于一电路板中，所述电路板上设有与第一安装孔配合的第五安装孔。

所述拉力线为钢丝绳。

与现有技术相比，本发明用于电子围栏的位移报警装置中的传感器，无触点，寿命长，通过非接触检测，避免了对传感器自身和被测物的损坏，即使在有水或油喷溅的苛刻环境中也能稳定检测，反应速度快，安装灵活。总的来说，具有以下优点：

1、钢丝绳只与位移块相连，和传感器无直接物理接触，且如陀螺仪传感器，传感器密封于防水机构内，故可防止雨水和水气造成损坏和失效。

2、位移块直接依附于钢丝绳上，位移块不产生作用力，且也不会根据钢丝绳上的作用力而产生反作用力，故位移块能够响应钢丝绳上微小作用力，不会产生损坏。

3、位移块本身没有电子器件，故受环境因素影响很小，而且传感器可采用数字信号处理及温度补偿技术，综合后其稳定可靠且基本不受环境变化的影响。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1：本发明用于电子围栏的位移报警装置结构示意图；

图2：本发明光电编码传感器示意图；

图3：本发明光电编码传感器码盘立体示意图；

图4：本发明光电编码传感器工作示意图；

图5：本发明陀螺仪传感器立体示意图；

图6：本发明陀螺仪传感器工作示意图；

图7：本发明磁力传感器工作示意图；

图8：本发明磁力传感器电路板示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合说明书附图对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本发明提供的一种用于电子围栏的位移报警装置，包括：拉力线2、壳体3以及置于壳体中的位移块31和弹性构件34，所述弹性构件34设于位移块31和壳体3之间，且固定连接在壳体3的两端，位移块31两侧设有供拉力线2铆接的孔或柱311，所述拉力线2在所述位移块31两侧的孔或柱上铆接牢固后从壳体3两侧穿出；所述壳体边角内凸安装台32上设有第一安装孔33。位移块31上设有第二安装孔312。

本发明用于电子围栏的位移报警装置，还包括：传感器1，所述传感器1包括但并不限于以下几种：光电编码传感器11、陀螺仪传感器12、磁力传感器13、加速度计传感器。

本发明用于电子围栏的位移报警装置的工作原理如下：

实施中，传感器1置于位移块31空间上方，其与位移块31不直接接触；具体的，拉力线2在受到外界拉力作用时，带动位移块31平行移动，传感器1检测到位移块31的相对位移信号，并将其转换为电信号输出，发出报警提示。

如图2所示，本发明光电编码传感器11，包括码盘111。本发明光电编码传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点。

如图3所示，码盘111为一定长宽的板，码盘上等分的刻有若干个长方形狭缝112，所述码盘111上还设有与第二安装孔312对应的第三安装孔113。本发明码盘的材料可以为玻璃、金属、塑料或树脂。

如图4所示，实施中，码盘置于位移块空间上方，拉力线在受到外界拉力作用时，带动位移块平行移动，当位移块平移时，码盘左右移动，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号。需注意的是，可通过计算每秒光电编码传感器输出脉冲的个数，反映出当前位移块的相对位移量。

如图5所示，本发明陀螺仪传感器12，包括一陀螺仪传感器壳体121，所述陀螺仪传感器壳体底盘边沿122设有与第二安装孔312配合的第四安装孔123。陀螺仪传感器的密封结构可防止灰尘与液体进入内部件，使之达到性能稳定性。

如图6所示，实施中，陀螺仪传感器置于位移轮空间上方，其集成了加速度传感器的功能，当位移块开始平行移动的瞬间，将产生一定的加速度值，陀螺仪传感器将会测量到这个加速度值，并将其转换为电信号输出，发出报警提示。陀螺仪传感器具有结构紧凑，灵敏度高，工作可靠等优点。

如图7所示，本发明磁力传感器13，包括磁敏感元件131，另配置有磁铁14。实施中，将磁铁14放置在位移块31中心，与位移块连接在一起，当位移块31移动时，磁铁与其运动状态保持一致，磁力传感器13受磁场变化检测到位移块31上固定的磁铁的相对位移信号，并将磁通变化信号转换成电信号输出。所述磁敏感元件131，包括霍尔元件、磁阻元件和巨磁阻元件。

如图8所示，本发明磁敏感元件131安装于一电路板132中，所述电路板132上设有与第一安装孔33配合的第五安装孔133。

本发明拉力线2为钢丝绳。

综上，本发明无须机械性地接触被检测物体就能够实现检测，不会对被检测物体和传感器造成损伤。因此，传感器寿命长，能长期使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于电子围栏的位移报警装置，其特征在于，包括：传感器（1）、拉力线（2）、壳体（3）以及置于壳体中的位移块（31）和弹性构件（34），所述弹性构件（34）设于位移块（31）和壳体（3）之间，且固定连接在壳体（3）的两端，位移块（31）两侧设有供拉力线（2）铆接的孔或柱（311），所述拉力线（2）在所述位移块（31）两侧的孔或柱上铆接牢固后从壳体（3）两侧穿出；所述传感器（1）置于位移块（31）空间上方，其与位移块（31）不直接接触；具体的，拉力线（2）在受到外界拉力作用时，带动位移块（31）平行移动，传感器（1）检测到位移块（31）的相对位移信号，并将其转换为电信号输出，发出报警提示；

所述壳体边角内凸安装台（32）上设有第一安装孔（33）；

所述位移块（31）上设有第二安装孔（312）。

2.根据权利要求1所述的用于电子围栏的位移报警装置，其特征在于，所述传感器（1）包括但并不限于以下几种：光电编码传感器（11）、陀螺仪传感器（12）、磁力传感器（13）、加速度计传感器。

3.根据权利要求2所述的用于电子围栏的位移报警装置，其特征在于，所述光电编码传感器（11），包括码盘（111），所述码盘（111）为一定长宽的板，码盘上等分的刻有若干个长方形狭缝（112），所述码盘（111）上还设有与第二安装孔（312）对应的第三安装孔（113）。

4.根据权利要求2所述的用于电子围栏的位移报警装置，其特征在于，所述陀螺仪传感器（12），包括一陀螺仪传感器壳体（121），所述陀螺仪传感器壳体底盘边沿（122）设有与第二安装孔（312）配合的第四安装孔（123）。

5.根据权利要求2所述的用于电子围栏的位移报警装置，其特征在于，所述磁力传感器（13），包括磁敏感元件（131），另配置有磁铁（14），所述磁铁（14）放置在位移块（31）中心，当位移块（31）移动时，磁力传感器（13）检测到位移块（31）上固定的磁铁（14）的相对位移信号，并将磁通变化信号转换成电信号输出。

6.根据权利要求5所述的用于电子围栏的位移报警装置，其特征在于，所述磁敏感元件（131），包括霍尔元件、磁阻元件和巨磁阻元件。

7.根据权利要求6所述的用于电子围栏的位移报警装置，其特征在于，所述磁敏感元件（131）安装于一电路板（132）中，所述电路板（132）上设有与第一安装孔（33）配合的第五安装孔（133）。

8.根据权利要求1所述的用于电子围栏的位移报警装置，其特征在于，所述拉力线（2）为钢丝绳。