CN113404407A - 一种对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构 - Google Patents

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张志平
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Abstract

本发明涉及报警式窗体技术领域，尤其是一种对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构，包括窗框及玻璃板，在玻璃板外侧间隔设有多条电阻丝，在玻璃板内侧间隔设有多个方形透明导电涂层，以及第一监测元件，第二监测元件，还包括设定模块，第一接收模块，数据转换模块，第二接收模块，比较模块，报警模块，还包括网络通信模组，以及控制器，可实现玻璃板受力时，从形变到破碎过程的实时智能监测，及时提醒人们进行更换或躲避，并且可实现检测数据的远程实时传输，及时提醒远程的管理人员对玻璃板进行更换，降低玻璃板破碎造成的一系列损失或危险。

Description

一种对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构
技术领域
本发明涉及报警式窗体技术领域，尤其是一种对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构。
背景技术
玻璃是一种非晶无机非金属材料，一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料制成，由于其制造成本低廉，并且具有优良的透光性、隔风性被广泛应用于建筑物门窗、车船窗等领域中。
玻璃是户外使用，长时间的风吹、太阳暴晒、雨淋、温度变化的不均匀等都会加剧玻璃自身的组织结构的变化，使玻璃变得更加脆弱，挠度系数下降，抗变形能力减弱。造成玻璃爆裂的直接原因都是外界因素的变化间接或直接导致了玻璃形变的发生，改变了玻璃内部应力，如果这种形变在玻璃承受范围之内是可以的，超出以后，玻璃爆裂也就成为必然了。玻璃板受力时，玻璃板的表面处于压缩状态，而中心处不可避免地处于拉伸状态。在引发局部破裂的情况下，中心处的这种拉伸引起玻璃的总破裂。
目前，玻璃在台风、暴雨等恶劣天气，以及外力撞击(如弓弩、电锯、石头等)破坏下，门窗的玻璃很容易破裂，当玻璃破裂时用户不在门窗旁边，或者玻璃破裂程度较小，用户无法及时发现问题。若不及时对玻璃进行更换，很容易对室内的安防产生严重危害。因此，传统的门窗具有使用可靠性差的缺点。如果发生破碎或者裂缝，会对人员安全造成很大的威胁，如果不及时发现破碎的玻璃并采取有效的安全措施，极易造成人员伤害。
CN111619511 A公开了一种玻璃破碎报警提醒装置，涉及车辆防盗报警领域，包括：电阻丝，其用于设置在玻璃表面，电阻丝包括两个引出端；信号采集模块，其包括检测电路和转换电路，检测电路被配置为：使电阻丝的一个引出端接地，并使电阻丝的另一个引出端通过上拉电阻与检测电源相连，转换电路用于对检测电路输出的高电平信号或低电平信号进行转换，在检测电路输出高电平信号时，输出玻璃破碎信号。控制器，其与转换电路相连，用于接收并发送玻璃破碎信号。报警装置，其与转换电路相连，用于在接收到玻璃破碎信号时报警。服务器，其与控制器无线相连，用于在收到玻璃破碎信号时，输出提醒信息。上述专利不需要在玻璃上设置传感器，且能够降低误报的可能性。
CN 206876641 U公开了一种玻璃破碎监测仪，包括声音采集装置、单片机系统、蜂鸣器和指示灯，所述声音采集装置的信号输出端与所述单片机系统的信号输入端连接，所述单片机系统的信号输出端与所述蜂鸣器和所述指示灯连接。以MSP430低功耗MCU为核心，nRF24L01为无线传输模块，将玻璃破碎时所产生的模拟信号经滤波，ADC采样，分析处理后由无线发送到上位机或手机上进行实时显示。相对于以往的玻璃破碎检测系统而言具有精确度高，抗干扰能力强并且可长时间的远程监控等诸多优点。
上述专利可以实现不需要在玻璃上设置传感器，能够降低误报的可能性，以及相对于以往的玻璃破碎检测系统而言具有精确度高，抗干扰能力强并且可长时间的远程监控等诸多优点。但是其均为在玻璃破碎后发送信号进行报警提醒，而有的玻璃的破碎是由于玻璃的逐步形变，超出玻璃承受范围之外后导致的，而上述专利并不能对玻璃的实时形变进行监测，只有在玻璃破碎时进行监测，无法及时提醒人们进行更换或躲避，从而导致一系列的损失或危险发生。因此及时有效的监控玻璃板的破碎状态具有非常重要的意义。
发明内容
针对上述现有技术的不足，提供了一种对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构，可实现玻璃板受力时，从形变到破碎过程的实时智能监测，及时提醒人们进行更换或躲避，并且可实现检测数据的远程实时传输，及时提醒远程的管理人员对玻璃板进行更换，降低玻璃板破碎造成的一系列损失或危险。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是，一种对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构，包括窗框及玻璃板，在玻璃板外侧且沿玻璃板高度方向间隔设有多条电阻丝，在玻璃板内侧且沿玻璃板高度方向间隔设有多个方形透明导电涂层，以及用于实时监测电阻变化的且与电阻丝数量对应的第一监测元件，用于实时测量方形透明导电涂层且与方形透明导电涂层数量对应的第二监测元件，还包括用于设定玻璃板破裂数据范围的设定模块，用于实时接收第一监测元件监测数据的第一接收模块，用于实时接收第一接收模块接收的数据并将其转换为对应玻璃板形变量的数据转换模块，用于实时接收第二监测元件监测数据的第二接收模块，用于实时接收数据转换模块的转换数据和第二接收模块的接收数据，并将转换数据和第二接收模块接收数据实时与设定模块的设定的玻璃板破裂范围数据进行对比的比较模块，用于当比较模块对比转换数据或第二接收模块接收数据落入设定的玻璃板破裂范围数据内时进行报警的报警模块，还包括网络通信模组，以及控制器，所述比较模块实时发送比较数据至控制器，控制器接收比较数据后，通过网络通信模组发送比较数据至管理人员的终端设备，当比较模块对比转换数据或接收数据落入设定的玻璃板破裂范围数据内时，发送信号至控制器，控制器发送信号至报警模块。
上述的对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构，所述电阻丝为三条，且其中一条位于玻璃板的纵向中心线上，另外两条位于纵向中心线两侧且与其平行。
上述的对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构，所述方形透明导电涂层为三个，且其中一个位于玻璃板的横向中心线上，另外两个位于横向中心线两侧且与其平行。
上述的对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构，所述第一监测元件为应变式电阻传感器。
上述的对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构，所述第二监测元件为与方形透明导电涂层电容性耦合的电容式传感器。
上述的对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构，所述网络通信模组为蜂窝网络通信模组或无线网络通信模组。
本发明一种对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构的有益效果是，可实现玻璃板受力时，从形变到破碎过程的实时智能监测，及时提醒人们进行更换或躲避。
通过在玻璃板内外侧设置电阻丝及方形透明导电涂层，提高了监测的精准度，并且通过在玻璃板的纵向中心线、横向中心线上分别设置一电阻丝及方形透明导电涂层，便于及时监测玻璃板中心处的拉伸引起的形变，可有效提高监测中心处的拉伸引起玻璃板的总破裂的时效，及时提醒人们进行躲避。并且内侧的方形透明导电涂层与外侧电阻丝形成网状结构，增大了监测面积，进一步提高监测的及时准确性。
通过设置网络通信模组，可实现检测数据的远程实时传输，及时提醒远程的管理人员对玻璃板进行更换，降低玻璃板破碎造成的一系列损失或危险。
附图说明
图1为玻璃板外侧的主视图；
图2为玻璃板内侧的主视图；
图3为本发明的侧视图；
图4为玻璃板受力形变的结构示意图；
图5为本发明的电路结构框图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做详细说明。
如图1、2、3、4、5所示，一种对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构，包括窗框1及玻璃板2，在玻璃板2外侧且沿玻璃板2高度方向间隔设有多条电阻丝3，在玻璃板 2内侧且沿玻璃板2高度方向间隔设有多个方形透明导电涂层4，以及用于实时监测电阻变化的且与电阻丝3数量对应的第一监测元件5，所述第一监测元件5为应变式电阻传感器。当玻璃板形变时，电阻丝拉长，电阻变大。用于实时测量方形透明导电涂层形变4且与方形透明导电涂层4数量对应的第二监测元件6，所述第二监测元件为与方形透明导电涂层电容性耦合的电容式传感器。还包括用于设定玻璃板2破裂数据范围的设定模块，玻璃板2破裂数据范围可从玻璃板的生产厂家获取，用于实时接收第一监测元件监测数据的第一接收模块，用于实时接收第一接收模块接收的数据并将其转换为对应玻璃板形变量的数据转换模块，用于实时接收第二监测元件监测数据的第二接收模块，用于实时接收数据转换模块的转换数据和第二接收模块的接收数据，并将转换数据和第二接收模块接收数据实时与设定模块的设定的玻璃板破裂范围数据进行对比的比较模块，用于当比较模块对比转换数据或第二接收模块接收数据落入设定的玻璃板破裂范围数据内时进行报警的报警模块，还包括网络通信模组，以及控制器，所述控制器为CPU或电路板或单片机，所述比较模块实时发送比较数据至控制器，控制器接收比较数据后，通过网络通信模组发送比较数据至管理人员的终端设备，当比较模块对比转换数据或接收数据落入设定的玻璃板2破裂范围数据内时，发送信号至控制器，控制器发送信号至报警模块。
所述电阻丝3为三条，且其中一条位于玻璃板2的纵向中心线上，另外两条位于纵向中心线两侧且与其平行。所述方形透明导电涂层4为三个，且其中一个位于玻璃板2的横向中心线上，另外两个位于横向中心线两侧且与其平行。通过在玻璃板内外侧设置电阻丝及方形透明导电涂层，提高了监测的精准度，并且通过在玻璃板的纵向中心线、横向中心线上分别设置一电阻丝及方形透明导电涂层，便于及时监测玻璃板中心处的拉伸引起的形变，可有效提高监测中心处的拉伸引起玻璃板的总破裂的时效，及时提醒人们进行躲避。并且内侧的方形透明导电涂层与外侧电阻丝形成网状结构，增大了监测面积，进一步提高监测的及时准确性。
所述网络通信模组为蜂窝网络通信模组或无线网络通信模组。通过设置网络通信模组，可实现检测数据的远程实时传输，及时提醒远程的管理人员对玻璃板进行更换，降低玻璃板破碎造成的一系列损失或危险。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不局限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构，包括窗框及玻璃板，其特征在于，在玻璃板外侧且沿玻璃板高度方向间隔设有多条电阻丝，在玻璃板内侧且沿玻璃板高度方向间隔设有多个方形透明导电涂层，以及用于实时监测电阻变化的且与电阻丝数量对应的第一监测元件，用于实时测量方形透明导电涂层且与方形透明导电涂层数量对应的第二监测元件，还包括用于设定玻璃板破裂数据范围的设定模块，用于实时接收第一监测元件监测数据的第一接收模块，用于实时接收第一接收模块接收的数据并将其转换为对应玻璃板形变量的数据转换模块，用于实时接收第二监测元件监测数据的第二接收模块，用于实时接收数据转换模块的转换数据和第二接收模块的接收数据，并将转换数据和第二接收模块接收数据实时与设定模块的设定的玻璃板破裂范围数据进行对比的比较模块，用于当比较模块对比转换数据或第二接收模块接收数据落入设定的玻璃板破裂范围数据内时进行报警的报警模块，还包括网络通信模组，以及控制器，所述比较模块实时发送比较数据至控制器，控制器接收比较数据后，通过网络通信模组发送比较数据至管理人员的终端设备，当比较模块对比转换数据或接收数据落入设定的玻璃板破裂范围数据内时，发送信号至控制器，控制器发送信号至报警模块。
2.根据权利要求1所述的对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构，其特征是，所述电阻丝为三条，且其中一条位于玻璃板的纵向中心线上，另外两条位于纵向中心线两侧且与其平行。
3.根据权利要求2所述的对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构，其特征是，所述方形导电涂层为三个，且其中一个位于玻璃板的横向中心线上，另外两个位于横向中心线两侧且与其平行。
4.根据权利要求3所述的对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构，其特征是，所述第一监测元件为应变式电阻传感器。
5.根据权利要求4所述的对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构，其特征是，所述第二监测元件为与方形透明导电涂层电容性耦合的电容式传感器。
6.根据权利要求5所述的对玻璃碎裂倾向实时监测的智能报警式窗体结构，其特征是，所述网络通信模组为蜂窝网络通信模组或无线网络通信模组。
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