CN110147050B

CN110147050B - 一种监控系统

Info

Publication number: CN110147050B
Application number: CN201810572458.2A
Authority: CN
Inventors: 张弛; 李文健; 其他发明人请求不公开姓名
Original assignee: Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems
Current assignee: Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems
Priority date: 2018-06-06
Filing date: 2018-06-06
Publication date: 2021-07-06
Anticipated expiration: 2038-06-06
Also published as: CN110147050A

Abstract

本发明公开了一种监控系统，其用于对被监控物进行监控，所述被监控物包括移动部，所述移动部能够相对于固定部移动，所述被监控物设置于所述固定部上；所述监控系统包括检测模块，所述检测模块中的至少一部分设置于所述移动部，所述检测模块中的至少另一部分设置于所述固定部；所述被监控物中的移动部相对于所述固定部移动时，所述移动由所述检测模块检测。本发明提供的监控系统利用检测模块对被监控物进行运动状态监测，监测针对性强，灵敏度高，并可远程查看检测结果。

Description

一种监控系统

技术领域

本发明涉及物联网领域，具体涉及一种监控系统。

背景技术

现有监控系统主要采取视频监控等方法，但是由于不法分子对视频监控特点有深入了解，很容易通过采取某些手段躲开监控摄像头的拍摄，甚至会在监控摄像头无法监控的地方将其破坏。另外，虽然存在一些除视频监控外的安防监控措施，但是由于其复杂性，维护不便，很多安防措施极易失效，且报警不够及时。

随着物联网及移动通信技术的发展，智能家居领域应运而生，通过智能家居监控系统，用户可通过手机、电脑等智能终端实时查看家庭监控实况。但是现有的智能家居监控系统主要采用视频监控和环境识别来进行实时监控，但是视频监控的方法存在软硬件成本大、监控报警不及时等问题；而环境识别的方法又有监控准确性低，易受无关因素影响等缺点。

发明内容

有鉴于此，为了克服上述问题的至少一个方面，本发明的实施例提供一种监控系统，其用于对被监控物进行监控，其中，所述被监控物包括移动部，所述移动部能够相对于固定部移动，所述被监控物设置于所述固定部上；所述监控系统包括检测模块，所述检测模块中的至少一部分设置于所述移动部，所述检测模块中的至少另一部分设置于所述固定部；所述被监控物中的移动部相对于所述固定部移动时，所述移动由所述检测模块检测。

进一步地，所述检测模块包括摩擦电传感器，所述摩擦电传感器包括：活动件，所述活动件设置于所述移动部；以及，

固定件，所述固定件设置于所述固定部；其中，

所述移动部相对于所述固定部移动时，所述活动件与所述固定件之间发生摩擦并生成摩擦电，所述固定件根据所述摩擦电生成周期电流信号。

进一步地，所述固定件包括：

第一基底，所述第一基底设置于所述固定部；

叉指电极对，所述叉指电极对设置于第一基底上，所述第一基底位于所述固定部与所述叉指电极对之间；

所述活动件包括：

第二基底，所述第二基底设置于所述移动部；

第二摩擦层，所述第二摩擦层设置于所述第二基底上，所述第二基底位于所述移动部与所述第二摩擦层之间；

其中，所述固定件还包括第一摩擦层，所述第一摩擦层设置于所述第二摩擦层和所述叉指电极对之间；

当所述移动部发生移动时，所述第一摩擦层与所述第二摩擦层之间发生摩擦生成摩擦电，所述叉指电极对根据所述摩擦电生成所述周期电流信号。

进一步地，所述叉指电极对包括多个叉指子电极；所述第二摩擦层为金属条电极阵列；其中，

所述多个叉指子电极之间的间隔与所述金属条电极阵列中的金属条电极之间的间隔相同。

进一步地，所述检测模块包括多个摩擦电传感器，所述移动部相对于所述固定部移动时，所述多个摩擦电传感器生成多个相位不同的周期电流信号。

进一步地，所述检测模块包括两个所述摩擦电传感器，其中

一个摩擦电传感器的所述叉指电极对中的每个叉指子电极与另外一个摩擦电传感器的所述叉指对中的每个叉指子电极在移动方向上具有预设宽度的偏移；

所述一个摩擦电传感器的所述金属条电极阵列中的每个电极与所述另外一个摩擦电传感器的所述金属条电极阵列中的每个电极在移动方向上无位置偏移。

进一步地，所述监控系统还包括：

信号处理分析模块，用于根据所述周期电流信号得到对所述被监控物的监控结果；

无线通信模块和远程监控模块，所述无线通信模块将所述监控结果发送到所述远程监控模块上。

进一步地，所述远程监控模块设置于移动终端，所述移动终端显示所述监控结果。

进一步地，所述固定部为地面或者墙面。

进一步地，所述被监控物包括门和/或窗。

根据本发明的另一个方面，提供了一种监控系统，其用于对被监控物进行监控，其中，

所述被监控物包括移动部和固定部，所述移动部和固定部能够发生相对位移；

所述监控系统包括检测模块，所述检测模块中的至少一部分设置于所述移动部，所述检测模块中的至少另一部分设置于所述固定部；

所述移动部相对于所述固定部移动时，所述移动由所述检测模块检测。

进一步地，被监控物为窗帘或抽屉。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明所提供的监控系统结构简单，成本低，易安装维护，且监测针对性强，灵敏度高。

(2)可以监控住宅、办公场所、公共场所等地的门、窗、抽屉、窗帘等被监控物体的实时位置，运动位移及速度，并实时察看监控结果。

附图说明

通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。

图1为本发明实施例提供的监控系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的固定件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的活动件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的叉指电极的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的信号处理分析模块的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的摩擦电传感器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明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的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式做详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种监控系统1，用于监控住宅、办公场所、公共场所等地的门、窗、抽屉、窗帘等被监控物的移动，例如可以监控其实时位置，运动位移及速度等。

在本实施例中，被监控物可以设置在一个相对固定的固定部上，并且被监控物可以包括一个可移动部，在外力的作用下，可移动部可以相对于固定部移动。固定部可以为地面或者墙面，例如，对于“门”，其移动部可以为可枢转的本体，该本体在外力的作用下，可以相对固定部，例如地面，移动。对于“窗户”，固定部可以是墙面。

在本实施例中，所述监控系统1可以包括检测模块10，检测模块10中的至少一部分可以设置于所述移动部，所述检测模块中的至少另一部分可以设置于所述固定部。当所述被监控物中的移动部相对于所述固定部移动时，检测模块10可以检测到该移动。

具体的，所述检测模块10可以包括摩擦电传感器11，所述摩擦电传感器11可以包括设置在所述移动部上的活动件112和设置在所述固定部上的固定件111。这样，所述移动部可以带动所述活动件112移动，并且在这过程中，所述活动件112与所述固定件111会发生摩擦，产生摩擦电。例如，对于“门”终端，摩擦电传感器11的活动件112可以设置在门的最下部，即与地面接触的位置，固定件111可以设置在地面上，这样，当门被打开或关闭时，活动件112和固定件111就会发生摩擦，生成摩擦电。

当活动件112和固定件111发生摩擦生成摩擦电后，所述固定件可以根据所述摩擦电生成周期电流信号。

在本实施例中，如图2和图3所示，摩擦电传感器11的固定件111可以包括第一基底1113，第一基底1113可以设置在固定部上，设置在第一基底1113上的叉指电极对1114，即所述第一基底位于所述固定部与所述叉指电极对之间，以及覆盖在叉指电极对1114表面的第一摩擦层1112。活动件112可以包括第二基底1121，第二基底可以设置于所述移动部以及设置在第二基底1121上的第二摩擦层1122，即，所述第二基底1121位于所述移动部与所述第二摩擦层1122之间，并且所述第一摩擦层1112设置于所述第二摩擦层1122和所述叉指电极对1114之间。

这样，就会形成一个从上到下依次为“移动部-第二基底1121-第二摩擦层1122-第一摩擦层1112-叉指电极对1114-第一基底1113-固定部”的结构，因此，所述移动部相对于固定部发生移动，就会带动所述第二摩擦层1122在第一摩擦层1112上移动，即，所述第一摩擦层1112与所述第二摩擦层1122之间发生摩擦，并生成摩擦电，这时，所述叉指电极对1114就可以根据所述摩擦电生成所述周期电流信号。当然在其他实施例中，也可以加入其他层，只要满足当移动部移动时，第二摩擦层1122在第一摩擦层1112上移动并发生摩擦即可。

在本实施例中，第一摩擦层1112与第二摩擦层1122存在摩擦电负性差异，例如，第二摩擦层1122可以为金属条电极阵列1122。当然在其他实施例中，第二摩擦层1122也可以为其他结构，只要满足与第一摩擦层1112存在摩擦电负性差异即可。这样当活动件112相对于固定件111移动时金属条电极阵列1122与第一摩擦层1112相互摩擦，会分别在其上产生不同电性的电荷。

在本实施例中，叉指电极对1114可以包括多个第一叉指电极11141和多个第二叉指电极11142，第一叉指电极11141和第二叉指电极11142的形状可以为各种形状，例如，可以为螺旋状、条纹状、锯齿状、波浪形或星形等。在本实施例中，如图4所示，多个第一叉指电极11141可以包括多个相互平行的第一条状叉指子电极，且多个相互平行的第一条状叉指子电极之间通过一个与第一条状叉指子电极相互垂直的第一条状电极11143连接；与之类似地，多个第二叉指电极11142也可以包括多个相互平行的第二条状叉指子电极，且多个相耳平行的第二条状叉指子电极之间通过一个与第二条状叉指子电极相互垂直的第二条状电极11144连接，其中，第一条状叉指子电极和第二条状叉指子电极两两交错排布，并且其子电极间隔与金属条电极阵列1122中的金属条电极之间的间隔一致，这样的排布方式能够更加准确地感应出第一摩擦层1112与金属条电极阵列1122相互接触和分离的特定点处的电荷，使得产生的周期电流信号更加稳定。

在其他实施例中，摩擦电传感器11的数量可以有多个，这样可以根据摩擦电传感器11的叉指电极对1114与金属条电极阵列1122相互接触和分离的时间不同，当被监控物被移动时，就可以得到多个相位不同的周期信号。

例如，所述检测模块10包括两个所述摩擦电传感器11，其中

一个摩擦电传感器11的所述叉指电极对1114中的每个叉指子电极与另外一个摩擦电传感器的所述叉指对1114中的每个叉指子电极在移动方向上具有预设宽度的偏移；该预设宽度可以是叉指子电极宽度的50％，当然也可以是其他宽度，例如叉指子电极宽度的30％、40％、60％、70％、80％、90％、100％或者更大的宽度等等。

所述一个摩擦电传感器11的所述金属条电极阵列1122中的每个电极与所述另外一个摩擦电传感器11的所述金属条电极阵列1122中的每个电极在移动方向上无位置偏移。

这样，两个所述摩擦电传感器11的叉指电极对1114与金属条电极阵列1122就不会同时相互接触和分离，此时就会得到两个相位不同的周期信号。

在其他实施例中，如图1所示，所述监控系统1还可以包括信号处理分析模块30、无线通信模块40、远程监控模块50以及电源模块20。

检测模块10的输出端与信号处理分析模块30的输入端电连接，当然，在其他实施例中，也可以是电性连接。

如图5所示，信号处理分析模块30可以包括信号处理模块301和计算分析模块302。

在本实施例中，信号处理模块301的输入端与摩擦电传感器11电连接，并对摩擦电传感器11传输的周期电流信号进行处理。例如，信号处理模块301可以包括滤波器单元、放大器单元、比较器单元，所述滤波器单元可以对该周期信号进行滤波；所述放大器单元可以用于对所述滤波器单元滤波完后的信号进行放大；所述比较器单元用于将所述放大器单元放大后的信号转换成TTL电平信号。

信号处理模块301的输出端与计算分析模块302的输入端电连接，当然在其他实施例中，也可以是电性连接。计算分析模块302可以用于通过计算分析信号处理模块301输出的信号，得到被监控物的滑动位移以及速度等运动参数。

在本实施例中，所述计算分析模块302可以包含单片机，所述单片机对TTL电平信号进行捕获，并计算分析被监控物的滑动位移、速度等运动参数，即得到对被监控物的监控结果，并将该监控结果传输到无线通信模块40。

在本实施例中，无线通信模块40可以采用WiFi通信技术、ZigBee通信技术、蓝牙通信技术、3G通信技术、4G通信技术中的一种或多种，用于将监测结果发送到远程监控模块50。

在本实施例中，远程监控模块50可以设置在移动终端上，例如，智能手机、平板电脑等，具体可以为一个应用程序，用户可以通过该应用程序接收到无线通信模块40发送的检测结果，并通过该应用程序得到报警信息。

电源模块20为信号处理分析模块30和无线通信模块40供电。

根据本发明的另一个方面，提供了一种监控系统，其用于对被监控物进行监控，其中，被监控物包括移动部和固定部，移动部和固定部能够发生相对位移；监控系统包括检测模块，检测模块中的至少一部分设置于移动部，检测模块中的至少另一部分设置于固定部；移动部相对于固定部移动时，移动由检测模块检测。被监控物可以为窗帘和抽屉。例如，对于安装有“抽屉”的柜子，其移动部可以为抽屉，固定部可以为用来固定抽屉的柜子的其他部位，例如可以是滑轨。

其他部分，即摩擦电传感器的结构、信号处理分析模块等等，与上述实施例中相同，此处就不再赘述。下面以将摩擦电传感器设置在被监控物“门”上为例，详细说明本发明的监控系统1使如何对被监控物进行监控的。

如图6所示，在本实施例中，检测模块10包括两个摩擦电传感器，并且为了节省空间，安装更加方便，将两个摩擦电传感器的两个第一摩擦层设为同一第一摩擦层131，两个第一基底设为同一第一基底134以及两个第二基底设为同一第二基底143，即第一摩擦电传感器的第一金属条电极阵列141和第二摩擦电传感器的第二金属条电极阵列142设置在同一第二基底143上，并作为组合活动件14，第一摩擦电传感器的第一叉指电极对132和第二摩擦电传感器的第二叉指电极对133设置在同一第一基底134上，其中，第一叉指电极对132指第一摩擦电传感器的多个叉指电极，第二叉指电极对133指第二摩擦电传感器的多个叉指电极。并将同一摩擦层131覆盖在第一叉指电极对133和第二叉指电极对134上，这样第一叉指电极对132、第二叉指电极对133、同一第一基底134和同一摩擦层131构成组合固定件13。可以将组合固定件13设置在地面上，将活动件14设置在门的最下端与地面接触的位置。并且第一叉指电极对132和第二叉指电极对133在滑动方向上具有1/2叉指电极宽度的偏移，根据开门以及关门时，门的运动特点，即运动轨迹大概为一弧形，可以将第一摩擦电传感器的第一叉指电极对132和第二摩擦电传感器的第二叉指电极对133设置成弧形结构。当然，根据被监控物移动特点，摩擦电传感器的叉指电极可以设置成不同形状，例如直线型、弧型、曲线型、管状型等。并且可以将第一摩擦电传感器产生的周期信号作为捕获信号，将第二摩擦电传感器产生的周期信号作为参考信号，这样当组合活动件相对于组合固定件产生不同方向位移时，即，被监控物的移动部相对于固定部移动时，捕获信号和参考信号的相位差的方向就会不同，这样信号处理分析模块30就会判断出被监控物的移动方向，速度等运动参数，进而得到检测结果，并通过无线通信模块40发送给用户。

与现有技术相比，本发明所提供的监控系统1结构简单，成本低，易安装维护，且监测针对性强，灵敏度高，可以监控住宅、办公场所、公共场所等地的门、窗、抽屉、窗帘等被监控物体的实时位置，运动位移及速度，并实时察看监控结果。

对于本发明的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种监控系统，其用于对被监控物进行监控，其中，

所述被监控物包括移动部，所述移动部能够相对于固定部移动，所述被监控物设置于所述固定部上；

所述被监控物中的移动部相对于所述固定部移动时，所述移动由所述检测模块检测；

所述检测模块包括摩擦电传感器，所述摩擦电传感器包括：活动件，所述活动件设置于所述移动部；以及，

固定件，所述固定件设置于所述固定部；其中，

所述移动部相对于所述固定部移动时，所述活动件与所述固定件之间发生摩擦并生成摩擦电，所述固定件根据所述摩擦电生成周期电流信号；

所述固定件包括：

第一基底，所述第一基底设置于所述固定部；

所述叉指电极对包括多个叉指子电极；

所述检测模块包括两个所述摩擦电传感器，其中

一个摩擦电传感器的所述叉指电极对中的每个叉指子电极与另外一个摩擦电传感器的所述叉指电极对中的每个叉指子电极在移动方向上具有预设宽度的偏移；

所述一个摩擦电传感器的金属条电极阵列中的每个电极与所述另外一个摩擦电传感器的金属条电极阵列中的每个电极在移动方向上无位置偏移。

2.如权利要求1所述的监控系统，其特征在于，

所述活动件包括：

第二基底，所述第二基底设置于所述移动部；

3.如权利要求2所述的监控系统，其特征在于，所述第二摩擦层为金属条电极阵列；其中，

4.如权利要求1-3任一项所述的监控系统，其特征在于，所述检测模块包括多个摩擦电传感器，所述移动部相对于所述固定部移动时，所述多个摩擦电传感器生成多个相位不同的周期电流信号。

5.如权利要求2-3任一项所述的监控系统，其特征在于，

所述监控系统还包括：

6.如权利要求5所述的监控系统，其特征在于，所述远程监控模块设置于移动终端，所述移动终端显示所述监控结果。

7.如权利要求1-3中任一项所述的监控系统，其特征在于，所述固定部为地面或者墙面。

8.如权利要求1-3中任一项所述的监控系统，其特征在于，所述被监控物为门或窗。

9.一种监控系统，其用于对被监控物进行监控，其中，

所述移动部相对于所述固定部移动时，所述移动由所述检测模块检测；

固定件，所述固定件设置于所述固定部；其中，

所述固定件包括：

第一基底，所述第一基底设置于所述固定部；

所述叉指电极对包括多个叉指子电极；

所述检测模块包括两个所述摩擦电传感器，其中

10.根据权利要求9所述的监控系统，其中，被监控物为窗帘或抽屉。