CN117517249A - 一种智能分析盒外壳损坏监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能分析盒外壳损坏监测系统及方法，该系统包括激光发射模块、光路调制模块、激光接收模块和控制系统；激光发射模块、光路调制模块和激光接收模块固定设置在智能分析盒的结构内壁上，且激光发射模块和激光接收模块固定设置在相对位置的结构内壁或同一结构内壁上；激光发射模块用于发射激光信号；光路调制模块用于对激光发射模块发射的激光信号进行光路调制；激光接收模块用于接收调制后的激光信号转换成电信号并进行放大；控制系统用于控制激光发射模块的工作，以及根据实时接收的放大后的电信号和智能分析盒没有发生受力形变时的电信号，实时监测智能分析盒的结构是否发生损坏，本发明可以广泛应用于智能分析设备运行安全领域中。
Description
技术领域
本发明涉及智能分析设备运行安全领域，特别是关于一种智能分析盒外壳损坏监测系统及方法。
背景技术
随着科技的不断进步，智能分析盒作为一种创新产品，正逐渐成为安防、安监、交通管理、商业智能分析等多个领域的关键终端产品。随着智能分析盒应用范围和应用市场的不断扩大，智能分析盒在使用现场的安全问题也越来越受到使用者的关注。在智能分析盒的使用现场，经常会因为外界或者人为的因素导致智能分析盒外壳损坏，使得智能分析盒不能正常工作或存在使用安全风险，在一些重要的安防及安监现场，如果智能分析盒外壳损坏不被及时发现并处理，可能会造成严重的安全事故及重大的经济损失。
然而，现有技术中并没有对于智能分析盒外壳损坏的监测方式，无法及时监测智能分析盒的损坏程度。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够及时监测智能分析盒损坏程度的智能分析盒外壳损坏监测系统及方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一方面，提供一种智能分析盒外壳损坏监测系统，包括激光发射模块、光路调制模块、激光接收模块和控制系统；
所述激光发射模块、光路调制模块和激光接收模块固定设置在智能分析盒的结构内壁上，且所述激光发射模块和激光接收模块固定设置在相对位置的结构内壁或同一结构内壁上；
所述激光发射模块用于基于所述控制系统的控制指令，发射激光信号；
所述光路调制模块用于对所述激光发射模块发射的激光信号进行光路调制，得到调制后的激光信号；
所述激光接收模块用于接收调制后的激光信号转换成电信号并进行放大；
所述控制系统用于控制所述激光发射模块的工作，以及根据实时接收的放大后的电信号和智能分析盒没有发生受力形变时的电信号，实时监测智能分析盒的结构是否发生损坏。
进一步地，所述激光发射模块、光路调制模块和激光接收模块的数量相同且均为至少一个。
进一步地，该系统采用直射光路或反射光路进行激光信号的传输。
进一步地，当采用直射光路的传输方式时，所述激光发射模块、光路调制模块和激光接收模块位于同一水平面，且所述激光发射模块和激光接收模块固定设置在智能分析盒的相对位置的结构内壁上，所述激光接收模块直接接收所述激光发射模块发射的经所述光路调制模块调制后的激光信号，其中，相对位置包括前后相对位置、左右相对位置和上下相对位置。
进一步地，当采用反射光路的传输方式时，该系统还包括若干反光镜；
所述激光发射模块和光路调制模块位于同一水平面，且所述激光发射模块和激光接收模块固定设置在同一结构内壁上；若干所述反光镜分别固定设置在智能分析盒的对应内角处，用于对所述激光发射模块发射的经所述光路调制模块调制后的激光信号进行反射，使得所述激光接收模块能够接收到该调制后的激光信号。
进一步地，所述激光发射模块包括IO接口、激光驱动电路和激光灯珠；
所述IO接口用于接收所述控制系统发送的控制指令；
所述激光驱动电路用于根据控制指令驱动所述激光灯珠发射激光信号。
进一步地，所述激光接收模块包括光电探头、光电转换模块、信号放大模块和AD接口；
所述光电探头用于接收所述光路调制模块调制后的激光信号；
所述光电转换模块用于将激光信号转换为电信号；
所述信号放大模块用于对电信号进行放大，得到放大后的电信号；
所述AD接口用于将放大后的电信号发送至所述控制系统。
进一步地，所述控制系统采用智能分析盒内的AI智能控制芯片。
另一方面，提供一种智能分析盒外壳损坏监测方法，包括：
在智能分析盒的结构内壁上固定设置激光发射模块、光路调制模块和激光接收模块，并将激光发射模块和激光接收模块固定设置在相对位置的结构内壁或同一结构内壁上；
控制系统控制激光发射模块发射激光信号；
光路调制模块对激光发射模块发射的激光信号进行光路调制，得到调制后的激光信号；
激光接收模块接收调制后的激光信号转换成电信号并进行放大后发送至控制系统；
控制系统预先获取智能分析盒没有发生受力形变时的电信号，并根据实时接收的放大后的电信号，实时监测智能分析盒的结构是否发生损坏。
进一步地，所述控制系统预先获取智能分析盒没有发生受力形变时的电信号，并根据实时接收的放大后的电信号，实时监测智能分析盒的结构是否发生损坏，包括：
当智能分析盒的结构没有发生受力形变时，激光接收模块接收到的激光信号能量最强；
当智能分析盒的结构发生受力形变时，由于激光发射模块、光路调制模块和激光接收模块之间的相对位置会发生变化，导致激光接收模块接收到的激光信号能量减弱或信号消失，进而能够判断智能分析盒的结构是否发生损坏。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、本发明能够实现智能分析盒外壳的损坏监测，利用激光光线的方向性和能量性进行外壳形变和破损的实时监测，监测结果输入控制系统进行数据分析与统计，最终实现异常数据上报，保证智能分析盒使用安全。
2、本发明对于外壳的微小形变可以实时进行监测，保障智能分析盒安全运行。
3、本发明对激光发射模块的激光灯珠发出的激光进行光路调制，保证激光发射光具有小角度、大能量的特点。
4、本发明中的激光发射模块和激光接收模块可以依据监测的需要进行任意位置及任意数量的布设。
5、本发明中的智能分析盒外壳损坏监测属于动态实时监测，监测实时可控并且精度高。
综上所述，本发明可以广泛应用于智能分析设备运行安全领域中。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明一实施例提供的系统整体结构示意图；
图2是本发明一实施例提供的采用直射光路的传输方式示意图；
图3是本发明一实施例提供的采用反射光路的传输方式示意图；
图4是本发明一实施例提供的激光发射模块结构示意图；
图5是本发明一实施例提供的激光接收模块结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
本发明实施例提供的智能分析盒外壳损坏监测系统及方法，利用激光驱动、激光调制、激光接收等方式，实现利用激光监测智能分析盒外壳的损坏状态，利用激光独有的方向性及能量密度，能够解决智能分析盒外壳损坏监测，即智能分析盒外壳出现损坏之后能够及时监测损坏的程度，将损坏的程度进行统计与汇总并最终将损坏的结果通过通信接口进行上报。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种智能分析盒外壳损坏监测系统，包括激光发射模块1、光路调制模块2、激光接收模块3和控制系统4。
激光发射模块1、光路调制模块2和激光接收模块3固定设置在智能分析盒的结构内壁5上，且激光发射模块1和激光接收模块3固定设置在相对位置的结构内壁5或同一结构内壁5上，光路调制模块2设置在激光发射模块1和激光接收模块3之间。
激光发射模块1用于基于控制系统4的控制指令，发射激光信号。
光路调制模块2用于对激光发射模块1发射的激光信号进行光路调制，得到调制后的激光信号。
激光接收模块3用于接收调制后的激光信号转换成电信号并进行放大后发送至控制系统4。
控制系统4用于控制激光发射模块1的工作，以及根据实时接收的放大后的电信号和智能分析盒没有发生受力形变时的电信号，实时监测智能分析盒的结构是否发生损坏。
在一个优选的实施例中，激光发射模块1、光路调制模块2和激光接收模块3的数量相同且均为至少一个。
在一个优选的实施例中，本实施例的智能分析盒外壳损坏监测系统采用直射光路或反射光路进行激光信号的传输。
具体地，如图2所示，当采用直射光路的传输方式时，激光发射模块1、光路调制模块2和激光接收模块3位于同一水平面且激光发射模块1和激光接收模块3固定设置在智能分析盒的相对位置的结构内壁5上，激光发射模块1和激光接收模块3在结构内壁5的固定位置是相对的，激光接收模块3直接接收激光发射模块1发射的经光路调制模块2调制后的激光信号，其中，相对位置包括前后相对位置、左右相对位置和上下相对位置。
具体地，当采用反射光路的传输方式时，本实施例的智能分析盒外壳损坏监测系统还包括若干反光镜6。激光发射模块1和光路调制模块2位于同一水平面，且激光发射模块1和激光接收模块3固定设置在同一结构内壁5上。若干反光镜6分别固定设置在智能分析盒的对应内角处，用于对激光发射模块1发射的经光路调制模块2调制后的激光信号进行反射，使得激光接收模块3能够接收到该调制后的激光信号。激光发射模块1发射的激光信号通过光路调制模块2处理后经过固定设置在结构内壁5上的反光镜6多次反射后最终到达激光接收模块3。
例如：如图3所示，在智能分析盒内部布设三个反光镜6，使得激光发射模块1发射的激光信号通过光路调制模块2处理后经三个反光镜6的反射，到达与激光发射模块1前后相对设置的激光接收模块3。需要说明的是，在智能分析盒内部布设的反光镜6的数量不定，可以根据激光发射模块1和激光接收模块3的实际布设位置进行确定。
在一个优选的实施例中，激光发射模块1、光路调制模块2和激光接收模块3在结构内壁5上面利用螺丝进行紧固。
在一个优选的实施例中，如图4所示，激光发射模块1包括IO接口11、激光驱动电路12和激光灯珠13，IO接口11通过激光驱动电路12连接激光灯珠13。
IO接口11用于接收控制系统4发送的控制指令。
激光驱动电路12用于根据控制指令驱动激光灯珠13发射激光信号。
在一个优选的实施例中，如图5所示，激光接收模块3包括光电探头31、光电转换模块32、信号放大模块33和AD接口34，光电探头31依次通过光电转换模块32和信号放大模块33连接AD接口34。
光电探头31用于接收光路调制模块2调制后的激光信号。
光电转换模块32用于将激光信号转换为电信号。
信号放大模块33用于对电信号进行放大，得到放大后的电信号。
AD接口34用于将放大后的电信号发送至控制系统4。
在一个优选的实施例中，控制系统4可以采用智能分析盒内的AI智能控制芯片。
具体地，控制系统4内设置有IO模块、AD模块、监测模块和统计模块。
IO模块用于基于实际需求，发送控制指令至激光发射模块1的IO接口11，以控制激光发射模块1发射激光信号。
AD模块用于接收激光接收模块3的AD接口34发送的放大后的电信号。
监测模块用于根据实时接收的放大后的电信号和智能分析盒没有发生受力形变时的电信号，实时监测智能分析盒的结构是否发生损坏。具体地，当智能分析盒的结构没有发生受力形变时，激光接收模块3接收到的激光信号能量最强；当智能分析盒的结构发生受力形变时，由于激光发射模块1、光路调制模块2和激光接收模块3之间的相对位置会发生变化，导致激光接收模块3接收到的激光信号能量减弱或信号消失，进而能够判断智能分析盒的结构是否发生损坏。
统计模块用于对最终的监测数据进行相应的算法处理后进行数据统计与分析，以区别智能分析盒外壳的正常状态和遭受破坏之后的状态，当出现监测异常时将异常数据进行上报，例如：可以采用滤波算法、模糊控制算法或神经网络控制算法等。
在一个优选的实施例中，光路调制模块2可以采用现有技术公开的任一光路调制模块2，具体结构在此不多做赘述。
实施例2
本实施例提供一种智能分析盒外壳损坏监测方法，包括以下步骤：
1)在智能分析盒的结构内壁5上固定设置激光发射模块1、光路调制模块2和激光接收模块3，并将激光发射模块1和激光接收模块3固定设置在相对位置的结构内壁5或同一结构内壁5上。
具体地，激光信号采用直射光路或反射光路进行激光信号的传输方式。
更具体地，当采用直射光路的传输方式时，激光发射模块1、光路调制模块2和激光接收模块3位于同一水平面且激光发射模块1和激光接收模块3固定设置在智能分析盒的相对位置的结构内壁5上，激光发射模块1和激光接收模块3在结构内壁5的固定位置是相对的，激光接收模块3直接接收激光发射模块1发射的经光路调制模块2调制后的激光信号，其中，相对位置包括前后相对位置、左右相对位置和上下相对位置。
更具体地，当采用反射光路的传输方式时，若干反光镜6分别固定设置在智能分析盒的对应内角处，用于对激光发射模块1发射的经光路调制模块2调制后的激光信号进行反射，使得激光接收模块3能够接收到该调制后的激光信号。激光发射模块1和光路调制模块2位于同一水平面，且激光发射模块1和激光接收模块3固定设置在同一结构内壁5上。
2)控制系统4控制激光发射模块1发射激光信号。
3)光路调制模块2对激光发射模块1发射的激光信号进行光路调制，得到调制后的激光信号。
4)激光接收模块3接收调制后的激光信号转换成电信号并进行放大后发送至控制系统4。
5)控制系统4预先获取智能分析盒没有发生受力形变时的电信号，并根据实时接收的放大后的电信号，实时监测智能分析盒的结构是否发生损坏。
具体地，当智能分析盒的结构没有发生受力形变时，激光接收模块3接收到的激光信号能量最强；当智能分析盒的结构发生受力形变时，由于激光发射模块1、光路调制模块2和激光接收模块3之间的相对位置会发生变化，导致激光接收模块3接收到的激光信号能量减弱或信号消失，进而能够判断智能分析盒的结构是否发生损坏。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (10)
1.一种智能分析盒外壳损坏监测系统，其特征在于，包括激光发射模块、光路调制模块、激光接收模块和控制系统；
所述激光发射模块、光路调制模块和激光接收模块固定设置在智能分析盒的结构内壁上，且所述激光发射模块和激光接收模块固定设置在相对位置的结构内壁或同一结构内壁上；
所述激光发射模块用于基于所述控制系统的控制指令，发射激光信号；
所述光路调制模块用于对所述激光发射模块发射的激光信号进行光路调制，得到调制后的激光信号；
所述激光接收模块用于接收调制后的激光信号转换成电信号并进行放大；
所述控制系统用于控制所述激光发射模块的工作，以及根据实时接收的放大后的电信号和智能分析盒没有发生受力形变时的电信号，实时监测智能分析盒的结构是否发生损坏。
2.如权利要求1所述的一种智能分析盒外壳损坏监测系统，其特征在于，所述激光发射模块、光路调制模块和激光接收模块的数量相同且均为至少一个。
3.如权利要求1所述的一种智能分析盒外壳损坏监测系统，其特征在于，该系统采用直射光路或反射光路进行激光信号的传输。
4.如权利要求3所述的一种智能分析盒外壳损坏监测系统，其特征在于，当采用直射光路的传输方式时，所述激光发射模块、光路调制模块和激光接收模块位于同一水平面，且所述激光发射模块和激光接收模块固定设置在智能分析盒的相对位置的结构内壁上，所述激光接收模块直接接收所述激光发射模块发射的经所述光路调制模块调制后的激光信号，其中，相对位置包括前后相对位置、左右相对位置和上下相对位置。
5.如权利要求3所述的一种智能分析盒外壳损坏监测系统，其特征在于，当采用反射光路的传输方式时，该系统还包括若干反光镜；
所述激光发射模块和光路调制模块位于同一水平面，且所述激光发射模块和激光接收模块固定设置在同一结构内壁上；若干所述反光镜分别固定设置在智能分析盒的对应内角处，用于对所述激光发射模块发射的经所述光路调制模块调制后的激光信号进行反射，使得所述激光接收模块能够接收到该调制后的激光信号。
6.如权利要求1所述的一种智能分析盒外壳损坏监测系统，其特征在于，所述激光发射模块包括IO接口、激光驱动电路和激光灯珠；
所述IO接口用于接收所述控制系统发送的控制指令；
所述激光驱动电路用于根据控制指令驱动所述激光灯珠发射激光信号。
7.如权利要求1所述的一种智能分析盒外壳损坏监测系统，其特征在于，所述激光接收模块包括光电探头、光电转换模块、信号放大模块和AD接口；
所述光电探头用于接收所述光路调制模块调制后的激光信号；
所述光电转换模块用于将激光信号转换为电信号；
所述信号放大模块用于对电信号进行放大，得到放大后的电信号；
所述AD接口用于将放大后的电信号发送至所述控制系统。
8.如权利要求1所述的一种智能分析盒外壳损坏监测系统，其特征在于，所述控制系统采用智能分析盒内的AI智能控制芯片。
9.一种智能分析盒外壳损坏监测方法，其特征在于，包括：
在智能分析盒的结构内壁上固定设置激光发射模块、光路调制模块和激光接收模块，并将激光发射模块和激光接收模块固定设置在相对位置的结构内壁或同一结构内壁上；
控制系统控制激光发射模块发射激光信号；
光路调制模块对激光发射模块发射的激光信号进行光路调制，得到调制后的激光信号；
激光接收模块接收调制后的激光信号转换成电信号并进行放大后发送至控制系统；
控制系统预先获取智能分析盒没有发生受力形变时的电信号，并根据实时接收的放大后的电信号，实时监测智能分析盒的结构是否发生损坏。
10.如权利要求9所述的一种智能分析盒外壳损坏监测方法，其特征在于，所述控制系统预先获取智能分析盒没有发生受力形变时的电信号，并根据实时接收的放大后的电信号，实时监测智能分析盒的结构是否发生损坏，包括：
当智能分析盒的结构没有发生受力形变时，激光接收模块接收到的激光信号能量最强；
当智能分析盒的结构发生受力形变时，由于激光发射模块、光路调制模块和激光接收模块之间的相对位置会发生变化，导致激光接收模块接收到的激光信号能量减弱或信号消失，进而能够判断智能分析盒的结构是否发生损坏。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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