CN108665657B - 传感器及应用该传感器的监控系统 - Google Patents

Abstract

一种传感器，用于判断相邻之第一受测物与第二受测物之位置状态，包括：气阀，设置于所述第一受测物，所述气阀包括壳体和形成于壳体内的腔体；第一发声装置，固设于所述壳体一端并连通至所述腔体；第二发声装置，固设于所述壳体另一端并连通至所述腔体；以及活塞，连接所述第二受测物和所述气阀，所述活塞包括塞体和自所述塞体一侧延伸而出的推杆，所述塞体滑动连接于所述腔体内侧壁以形成气室，所述推杆末端连接所述第二受测物。一种监控系统，包括监控模组和安装于第二受测物上的传感器，用于监控相邻之第一受测物与第二受测物之位置状态。上述传感器工作时不产生噪音，且无需电源，省去了排线布线或免除了电池的更换，安装维护方便。

Description

传感器及应用该传感器的监控系统

技术领域

本发明涉及传感器监控技术领域，尤其涉及一种传感器及应用该传感器的监控系统。

背景技术

随着人们安全防盗意识的不断提高，越来越多的人选择在家里的门或窗户上安装传感器，并安装与之配对的监控系统，来对家里的财产进行监控与保护。在门或窗户被恶意打开时，传感器感知门或窗户的开闭状态并通过安全监控系统向用户发出报警，提醒用户及时处理，以减少了用户的财产损失。

现有的传感器大多是用电供应，一般是使用电缆接入电源或使用电池，使用电缆接入电源时需要在建造房屋时规划走线，若在建造房屋时没对传感器的走线进行规划就会造成传感器线缆外露而影响美观；使用电池时需要定期对电池进行更换，以免影响传感器的使用，若电池没电时不能及时更换则会使传感器失效，对房屋里的财产安全造成隐患，因此需时常检测电池是否有电，如此会造成诸多不便。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种无需排线布线或更换电池的传感器及应用该传感器的监控系统。

一种传感器，用于判断相邻之第一受测物与第二受测物之位置状态，包括：

气阀，设置于所述第一受测物，所述气阀包括壳体和形成于壳体内的腔体；

第一发声装置，固设于所述壳体一端并连通至所述腔体；

第二发声装置，固设于所述壳体另一端并连通至所述腔体；以及

活塞，连接所述第二受测物和所述气阀，所述活塞包括塞体和自所述塞体一侧延伸而出的推杆，所述塞体滑动连接于所述腔体内侧壁以形成气室，所述推杆末端连接所述第二受测物；

当所述第一受测物与所述第二受测物之位置状态发生变化时，所述第二受测物通过所述推杆带动所述塞体自所述腔体中往复移动，所述塞体挤压所述气室以使所述第一发声装置和第二发声装置分别发出不同声音。

进一步地，所述塞体将所述气室分隔成第一气室和第二气室，所述第一发声装置和所述第二发声装置分别连通至所述第一气室和所述第二气室。

进一步地，当所述塞体挤压所述第一气室或所述第二气室时，所述第一发声装置或所述第二发声装置发出声音；所述第一发声装置和所述第二发声装置发出的声音频率不同。

进一步地，所述第一发声装置和所述第二发声装置为超声波笛，所述第一发声装置和所述第二发声装置发出的声音为超声波。

进一步地，所述壳体表面设有连通至所述腔体的泄气孔，所述泄气孔设于所述第一发声装置和所述第二发声装置之间，所述泄气孔设有用于过滤灰尘水汽的过滤结构。

一种监控系统，用于监控相邻之第一受测物与第二受测物之位置状态，包括：

传感器；

监控模组，包括接收模块，接收所述传感器所发出之不同声音，并根据所述不同声音发出对应之通知信号；

控制模块，根据所述通知信号判断所述第一受测物与所述第二受测物之位置状态；及

通讯模块，将所述第一受测物与所述第二受测物之位置状态发送到绑定的电子设备。

进一步地，所述通讯模块包括用于进行无线通信的无线通讯模块和用于有线通信的有线通讯模块，所述无线通信模块和所述有线通讯模块分别连接至所述控制模块。

进一步地，所述电子设备包括手机和电脑，所述控制模块将所述第一受测物与所述第二受测物之位置状态信息以短信、视频或音频的形式发送到所述手机或/和所述电脑。

进一步地，所述监控系统还包括分别连接至所述控制模块的报警模块和电源模块，所述电源模块用于向所述控制模块、所述接收模块、所述通讯模块和所述报警模块提供电源；所述第一受测物与所述第二受测物之位置状态包括开启状态和闭合状态，所述控制模块根据用户设定开启或关闭所述报警模块，当所述报警模块处于开启状态，所述控制模块判断所述第一受测物与所述第二受测物之间为开启状态时控制所述报警模块发出警报。

进一步地，所述报警模块包括用于产生声音报警的声音报警器和用于产生灯光闪烁报警的灯光报警器，所述声音报警器和所述灯光报警器分别连接至所述控制模块。

本发明提供的传感器通过第二受测物带动推杆及塞体移动挤压第一气室或第二气室，以使第一发声装置或第二发声装置发出不同的特定超声波来判断第一受测物与第二受测物之间的位置状态，不会产生影响人们生活的噪音，且无需电源，省去了排线布线或免除了电池的更换，安装维护方便。本发明提供的监控系统通过接收模块接收上述传感器发出不同频率的超声波来判断第一受测物与第二受测物之间的位置状态，并通过通讯模块将第一受测物与第二受测物之间的位置状态信息发送给用户，使用户可以随时获知第一受测物与第二受测物之间的位置状态，达到实时监控的目的；同时，上述监控系统还设有报警模块，当控制模块判断第一受测物与第二受测物之间为开启状态时控制报警模块发出警报。

附图说明

图1所示为根据本发明一实施例的传感器结构示意图。

图2所示为图1之传感器在活塞运动至一位置后的结构示意图。

图3所示为图1之传感器在活塞运动至另一位置后的结构示意图。

图4所示为图1之传感器安装于第一受测物与第二受测物之间的示意图。

图5所示为根据本发明一实施例的监控模组的结构框图。

主要元件符号说明

传感器 100

气阀 110

壳体 111

腔体 112

气室 113

第一气室 1131

第二气室 1132

泄气孔 114

活塞 120

塞体 121

推杆 122

第一发声装置 130

第二发声装置 140

监控模组 200

控制模块 210

通讯模块 220

有线通讯模块 221

无线通讯模块 222

报警模块 230

声音报警器 231

灯光报警器 232

电源模块 240

存储模块 250

接收模块 260

第二受测物 300

连接块 310

把手 320

第一受测物 400

第一方向 510

第二方向 520

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

图1所示为根据本发明一实施例的传感器100的结构示意图。图中，传感器100包括气阀110、分别设于气阀110两端的第一发声装置130和第二发声装置140、以及可滑动地安装于气阀110内部的活塞120，气阀110包括壳体111和形成于壳体111内的腔体112，壳体111大致呈中空圆柱状，腔体112内侧壁大致呈光滑圆弧面，壳体111表面设有连通至腔体112的泄气孔114；活塞120包括塞体121和自塞体121一侧延伸而出的推杆122，塞体121滑动连接于腔体112内侧壁以形成气室113，并将气室113分隔成第一气室1131和第二气室1132，推杆122位于第一气室1131；第一发声装置130、第二发声装置140分别固设于壳体111两端并分别连通至第一气室1131、第二气室1132，泄气孔114设于第一发声装置130和第二发声装置140之间。第一发声装置130和第二发声装置140均为设有进气口、出气口、以及发音腔(图未示)，其结构可参考笛子或哨子。当空气从上述进气口吹进上述发音腔并从上述出气口吹出时，发音腔内的空气发声振动从而发出声音，发音腔的容积大小不同，发音腔发出声音频率也不一样，第一发声装置130的发音腔的容积大小与第二发声装置140不同，因此，在空气吹入第一发声装置130和第二发声装置140时，第一发声装置130和第二发声装置140可分别发出不同的声音。在本实施例中，第一发声装置130和第二发声装置140均为超声波笛，第一发声装置130可发出频率为60KHz的超声波，第二发声装置140可发出频率为30KHz的超声波。当壳体111和活塞120发生相对运动时，塞体121在腔体112内往复滑动，从而压缩第一气室1131或第二气室1132使第一发声装置130或第二发声装置140发出频率为60KHz的超声波或频率为30KHz的超声波。

进一步地，壳体111的泄气孔114中设有用于过滤灰尘水汽的过滤结构(图未示)，优选的，过滤结构为海绵和滤网。腔体112通过泄气孔114连通至壳体111外部，壳体111外部的空气会带有水汽或灰尘，随着塞体121在腔体112内的滑动，第一气室1131和第二气室1132中的空气与壳体111外部的空气不断的交换，使外部带有水汽或灰尘的空气进入到腔体112内，空气中的水汽或灰尘会加快塞体121的磨损，进而降低活塞120的使用寿命。因此，壳体111外部的空气在进入腔体112之前需经过海绵和滤网的过滤处理，将空气中的水汽、灰尘等杂质吸附或阻隔在外，确保进入腔体112的空气为干燥且干净的空气。过滤结构不局限于海绵和滤网，在其它实施方式中，也可将其他能够对空气进行干燥过滤的材料或结构代替本实施方式中的海绵和滤网。

以下结合附图1-3对传感器100的工作过程进行说明：

请参照图1，开始时，将壳体111固定不动，活塞120的塞体121位于腔体112的中间位置，第一气室1131和第二气室1132均未受到压缩，因而第一发声装置130和第二发声装置140也未发出任何声音；如图2所示，拉动推杆122使其带动塞体121自腔体112中间沿第一方向510滑动，第一气室1131受塞体121压缩而变小，第一气室1131中受到压缩的空气流入第一发声装置130并从第一发声装置130中排出，使第一发声装置130发出频率为60KHz的超声波，而第二气室1132未受到压缩，第二发声装置140不发出声音。如图3所示，反向推动活塞120的推杆122使塞体121沿第二方向520滑动，在塞体121沿第二方向520滑动挤压第二气室1132的过程中，塞体121的滑动位置未超过泄气孔114之前，第二气室1132的空气受塞体121挤压后从泄气孔114排出，此时第二发声装置140不发出超声波，然后，随着塞体121的滑动位置超过泄气孔114之后，第二气室1132的空气受塞体121挤压后从第二发声装置140中排出并使第二发声装置140发出频率为30KHz的超声波。

图4为传感器100安装于第一受测物与第二受测物300上的实施例，本实施例中，优选的，第一受测物400为门框，第二受测物300为门，第二受测物300可沿第一方向510或第二方向520滑动以远离或靠近第一受测物400。气阀110的壳体111固定于第一受测物400上，推杆122固定于第二受测物300的连接块310上。

当握住把手320沿第一方向510推动第二受测物300使其远离第一受测物400时，第二受测物300带动连接于第二受测物300的连接块310上的推杆122往第一方向510移动，塞体121也随之往第一方向510滑动而挤压第一气室1131，迫使第一气室1131的压缩空气流入第一发声装置130并从第一发声装置130中排出，使第一发声装置130发出频率为60KHz的超声波，此时，第一受测物400与第二受测物300为开启状态。

当拉动把手320沿第二方向520推动第二受测物300使其靠近第一受测物400时，第二受测物300带动推杆122及塞体121往第二方向520移动，在塞体121往第二方向滑动挤压第二气室1132的过程中，当塞体121移动超过泄气孔114之前，第二气室1132的空气受塞体121挤压后从泄气孔114排出，此时第二发声装置140不发出超声波，而第二受测物300也尚未完全贴紧第一受测物400，随后，塞体121继续滑动并超过泄气孔114，第二气室1132的空气开始受到塞体121挤压，受压缩的空气从第二发声装置140排出并使第二发声装置140发出频率为30KHz的超声波，在第二发声装置140停止发出超声波后，第二受测物300完全贴紧第一受测物400，此时，第一受测物400与第二受测物300为关闭状态。因此，当第二受测物300远离第一受测物400时，传感器100会发出频率为60KHz的超声波；当第二受测物300靠近第一受测物400时传感器100发出频率为30KHz的超声波，传感器100可用于判断相邻之第一受测物400与第二受测物300之间为开启或闭合状态。

需要说明的是，在其它实施方式中，第一受测物400可为墙壁，第二受测物300可为窗户；第一受测物400与第二受测物300之间的相对运动不仅局限于滑动，还可以是转动，相应的，传感器100的壳体111、推杆122也分别通过转动连接结构连接至第一受测物400、第二受测物300，使得第一受测物400和第二受测物300之间发生相对转动时带动壳体111和推杆122发生相对移动。

请同时参照图4和图5，本发明还提供一种应用该传感器100的监控系统，用于监控相邻之第一受测物400与第二受测物300之位置状态，包括：传感器100，连接第一受测物400与第二受测物300，当第一受测物400与第二受测物300发生相对位移时，传感器100发出不同之声音；监控模组200，包括接收模块260，接收传感器100所发出之不同声音，并根据所述不同声音发出对应之通知信号；控制模块210，根据所述通知信号判断所述第一受测物400与所述第二受测物300之位置状态；及通讯模块220，将所述第一受测物400与所述第二受测物300之位置状态发送到绑定的电子设备。优选的，传感器100所发出的不同声音为不同频率的超声波。第一受测物400与所述第二受测物300之位置状态包括开启状态或闭合状态。

如图4、图5所示，监控模组200可固定于靠近传感器100的第一受测物400上，监控模组200还包括报警模块230、存储模块250、以及电源模块240，报警模块230和电源模块240分别连接至控制模块210，接收模块260用于接收传感器100在第一受测物400与第二受测物300发生相对位移时发出不同频率的超声波；通讯模块220包括用于进行无线通信的无线通讯模块222和用于有线通信的有线通讯模块221，无线通信模块222和有线通讯模块221分别连接至控制模块210，控制模块210根据监控模组200所绑定的电子设备(图未示)选择无线通讯模块222或有线通讯模块221进行通讯；报警模块230包括分别连接至控制模块210的声音报警器231和灯光报警器232；电源模块240用于向控制模块210、接收模块260、通讯模块220和报警模块230提供电源，电源模块240可通过插头连接至插座。

在初始状态，第一受测物400与第二受测物300相互贴紧，推杆122固定于连接块310，壳体111固定于第一受测物400。当沿第一方向510推动第二受测物300时，第二受测物300带动传感器100的推杆122及塞体121沿第一方向510滑动挤压第一气室1131，以使第一发声装置130发出频率为60KHz超声波，接收模块260接收到传感器100发出的频率为60KHz的超声波后向控制模块210发出对应的通知信号，该对应的通知信号为高电平，控制模块210根据该高电平判断第一受测物400与第二受测物300之间为开启状态且第二受测物300正朝着远离第一受测物400的方向移动；当沿第二方向520推动第二受测物300时，第二受测物300带动推杆122及塞体121沿第二方向520滑动而挤压第二气室1132，以使第二发声装置140发出频率为30KHz超声波，接收模块260接收到传感器100发出的频率为30KHz的超声波后向控制模块210发出对应的通知信号，该对应的通知信号可为低电平，控制模块210根据该低电平判断第二受测物300正朝着靠近第一受测物400的方向移动，直到接收模块210不再接收到频率为30KHz的超声波时，控制模块210也不在接收到任何通知信号，控制模块210以此判断第一受测物400于第二受测物300之间为关闭状态。

在其它实施方式中，也可将第一发声装置130和第二发声装置140的安装位置对调，并将控制模块210设置成接收到频率为30KHz超声波后判断第一受测物400与第二受测物300之间为开启状态、接收到频率为60KHz超声波后判断第一受测物400与第二受测物300之间为关闭状态。控制模块210判断第一受测物400与第二受测物300之间为开启状态或关闭状态时将此信息发送到用户绑定的电子设备，因此，无论家里的第一受测物400与第二受测物300之间的位置状态如何用户都能及时知晓。控制模块210在将第一受测物400与第二受测物300之间的位置状态信息发送给用户的同时还将第一受测物400与第二受测物300之间的位置状态信息以及对应的时间保存至存储模块250，用户可通过绑定的电子设备访问存储模块250来了解第一受测物400与第二受测物300之间在不同时间的开启状态或关闭状态信息。例如，当第一受测物400与第二受测物300分别为家里的门框和门时特别是在房屋物品失窃时，用户通过绑定的电子设备访问存储模块250来了解门的开闭信息来查找破案的线索，为破案提供帮助。

进一步地，电子设备为手机或电脑，电脑可以是笔记本电脑、台式电脑或平板电脑。当用户绑定的电子设备是手机时，控制模块210将第一受测物400与第二受测物300之间的位置状态信息通过无线通讯模块222发送到用户手机中；当用户绑定的电子设备是远端的台式电脑时，使用网线将有线通讯模块221和路由器(图未示)连接起来，控制模块210将第一受测物400与第二受测物300之间的位置状态信息依次通过有线通讯模块221、网线和路由器发送至远端的台式电脑中。

进一步地，控制模块210在将第一受测物400与第二受测物300之间的位置状态信息发送到电子设备之前，先将第一受测物400与第二受测物300之间的位置状态信息处理成文字、视频或声音的形式并保存至存储模块250；需要向用户发送第一受测物400与第二受测物300之间的位置状态信息时，控制模块210从存储模块250中提取相应的文字、视频或声音，并以短信、视频或音频的形式发送到用户绑定的电子设备。例如，当用户绑定的电子设备是手机和电脑时，控制模块210通过无线通讯模块222将第一受测物400与第二受测物300之间的位置状态信息以短信的形式发送至手机，并通过有线通讯模块221将第一受测物400与第二受测物300之间的位置状态信息以视频的形式发送到电脑，只要用户或携带手机或在电脑前便可以接收到第一受测物400与第二受测物300之间的位置状态信息。其中，视频可以是预先保存在存储模块250中第一受测物400与第二受测物300之间的位置状态的录像或动画，在需要发送时控制模块210再从存储模块250中调用上述录像或动画并发送至电脑；在其它实施方式中，控制模块210可连接至安装在房屋里并对准第一受测物400与第二受测物300的摄像头，控制模块210可直接将摄像头拍摄的第一受测物400与第二受测物300之间的位置状态视频发送至电脑。

进一步地，声音报警器231可发出尖锐的声音警报，灯光报警器232可发出不停闪烁的灯光警报，声音报警器231和灯光报警器232分别设有开启和关闭的开关，用户可通过使用电子设备访问监控模组200，并通过控制模块210对声音报警器231和灯光报警器232的开启或关闭进行设置。当用户设定的声音报警器231和灯光报警器232开启时，控制模块210若判断第一受测物400与第二受测物300之间为开启状态，则控制声音报警器231和灯光报警器232同时发出声音警报和灯光闪烁报警。例如，当用户外出时将声音报警器231和灯光报警器232同时设置为开启状态，第一受测物400与第二受测物300之间发生相对位移而使传感器100发出不同频率的超声波后，监控系统通过接收传感器100发出的不同频率的超声波感知第一受测物400与第二受测物300之间的位置状态并将该位置状态信息通过监控模组200的通讯模块220发送至用户绑定的电子设备，使用户可以及时知晓并作出相应的处理，同时，监控模块200的控制模块210控制声音报警器231和灯光报警器232发出警报，惊吓盗贼并引起邻居的注意，使邻居及时提供帮助，以减少财产的损失。

由此可见，本发明提供的传感器100通过第二受测物300带动推杆122及塞体121移动挤压第一气室1131或第二气室1132，以使第一发声装置130或第二发声装置140发出不同的特定超声波来判断第一受测物400与第二受测物300之间的位置状态，不会产生影响人们生活的噪音，且无需电源，省去了排线布线或免除了电池的更换，安装维护方便。本发明提供的监控系统通过接收模块260接收上述传感器100发出不同频率的超声波来判断第一受测物400与第二受测物300之间的位置状态，并通过通讯模块220将第一受测物400与第二受测物300之间的位置状态信息发送给用户，使用户可以随时获知第一受测物400与第二受测物300之间的位置状态，达到实时监控的目的；同时，上述监控系统还设有报警模块230，当控制模块210判断第一受测物400与第二受测物300之间为开启状态时通过报警模块230发出警报。

对本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的发明方案和发明构思结合生成的实际需要做出其他相应的改变或调整，而这些改变和调整都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种传感器，用于判断相邻之第一受测物与第二受测物之位置状态，其特征在于，包括：

气阀，设置于所述第一受测物，所述气阀包括壳体和形成于壳体内的腔体；

第一发声装置，固设于所述壳体一端并连通至所述腔体；

第二发声装置，固设于所述壳体另一端并连通至所述腔体；以及

活塞，连接所述第二受测物和所述气阀，所述活塞包括塞体和在所述塞体一侧延伸而出的推杆，所述塞体滑动连接于所述腔体内侧壁以形成气室，所述推杆末端连接所述第二受测物；

当所述第一受测物与所述第二受测物之位置状态发生变化时，所述第二受测物通过所述推杆带动所述塞体自所述腔体中往复移动，所述塞体挤压所述气室以使所述第一发声装置和第二发声装置分别发出不同声音。

2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述塞体将所述气室分隔成第一气室和第二气室，所述第一发声装置和所述第二发声装置分别连通至所述第一气室和所述第二气室。

3.如权利要求2所述的传感器，其特征在于，当所述塞体挤压所述第一气室或所述第二气室时，所述第一发声装置或所述第二发声装置发出声音；所述第一发声装置和所述第二发声装置发出的声音频率不同。

4.如权利要求3所述的传感器，其特征在于，所述第一发声装置和所述第二发声装置为超声波笛，所述第一发声装置和所述第二发声装置发出的声音为超声波。

5.如权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述壳体表面设有连通至所述腔体的泄气孔，所述泄气孔设于所述第一发声装置和所述第二发声装置之间，所述泄气孔设有用于过滤灰尘水汽的过滤结构。

6.一种监控系统，用于监控相邻之第一受测物与第二受测物之位置状态，其特征在于，包括：

如权利要求1至5任一项所述之传感器；

监控模组，包括接收模块，接收所述传感器所发出之不同声音，并根据所述不同声音发出对应之通知信号；

控制模块，根据所述通知信号判断所述第一受测物与所述第二受测物之位置状态；及

通讯模块，将所述第一受测物与所述第二受测物之位置状态发送到绑定的电子设备。

7.如权利要求6所述的监控系统，其特征在于，所述通讯模块包括用于进行无线通信的无线通讯模块和用于有线通信的有线通讯模块，所述无线通信模块和所述有线通讯模块分别连接至所述控制模块。

8.如权利要求6所述的监控系统，其特征在于，所述电子设备包括手机和电脑，所述控制模块将所述第一受测物与所述第二受测物之位置状态信息以短信、视频或音频的形式发送到所述手机或/和所述电脑。

9.如权利要求6所述的监控系统，其特征在于，还包括分别连接至所述控制模块的报警模块和电源模块，所述电源模块用于向所述控制模块、所述接收模块、所述通讯模块和所述报警模块提供电源；所述第一受测物与所述第二受测物之位置状态包括开启状态和闭合状态，所述控制模块根据用户设定开启或关闭所述报警模块，当所述报警模块处于开启状态，所述控制模块判断所述第一受测物与所述第二受测物之间为开启状态时控制所述报警模块发出警报。

10.如权利要求9所述的监控系统，其特征在于，所述报警模块包括用于产生声音报警的声音报警器和用于产生灯光闪烁报警的灯光报警器，所述声音报警器和所述灯光报警器分别连接至所述控制模块。