CN213391834U - 一种智能安全窗 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种智能安全窗，包括两端固定在墙壁内的水平顶板，顶板下方设有内部中空的水平底板，下弹簧固定座和上弹簧固定座之间连有弹簧，承压板中部的正下方设有距离传感器，距离传感器固定在底板的空腔中，侧支撑上设有若干红外线收发装置。本实用新型采用冗余设计，若干红外线收发装置发出的红外线形成光幕，光幕可以感应到大部分异动，感应到异动后进行报警，但是光幕的光路之间存在一定的间隙，即使侥幸绕过光幕，只要触动防护杆，防护杆对承压板施加一定的压力，距离传感器采集到承压板的位移信号进行报警；锥形件为圆锥形，使得只要防护杆或者锥形件受力就会使得承压板下移，进而距离传感器触发报警。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能安全窗技术领域，尤其涉及一种智能安全窗。
背景技术
智能安全窗是保护人们的物质财产和人身安全必不可少的用具，特别适用于监狱用安防警戒。广义的监狱指关押一切犯人的场所，包括监狱，看守所，拘留所等。在押人员越狱及自残事件时有发生，对社会治安产生不良影响甚至更加严重的后果，因此增强关押场所门窗智能预警性能在监狱安防领域具有非常重要的现实意义。
发明内容
本实用新型旨在解决现有技术的不足，而提供一种智能安全窗。
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种智能安全窗，包括两端固定在墙壁内的水平顶板，顶板下方设有内部中空的水平底板，底板的空腔内设有水平的承压板，承压板顶面设有若干等间距分布的锥形件，底板的空腔顶壁上设有若干供锥形件穿过的过孔，且锥形件中上部从过孔内穿出，且穿出后连有竖直的防护杆，防护杆的上端伸进顶板内，且与顶板滑动连接，承压板底面两端各设有一个上弹簧固定座，底板的空腔底面设有与上弹簧固定座相匹配的下弹簧固定座，下弹簧固定座和上弹簧固定座之间连有弹簧，承压板中部的正下方设有距离传感器，距离传感器固定在底板的空腔中，且距离传感器与承压板底面之间留有间距，底板顶面两侧各连有一个竖直的侧支撑，侧支撑的上端与顶板底面固定连接，侧支撑上设有若干红外线收发装置；
还包括报警器，报警器、红外线收发装置和距离传感器均与外部控制器电连接。
红外线收发装置包括红外线发射器和与红外线发射器相匹配的红外线接收器，且相匹配的红外线发射器和红外线接收器对称分布在两个侧支撑的相对面上。
若干红外线收发装置等间距分布在侧支撑上。
下弹簧固定座和上弹簧固定座的相对面上均设有圆柱形卡槽，弹簧的上端位于上弹簧固定座的圆柱形卡槽内，弹簧的下端位于下弹簧固定座的圆柱形卡槽内。
相邻防护杆之间的间距为6cm。
底板前侧设有开口，且开口与底板内腔连通。
顶板内部中空，且顶板空腔底壁上设有与防护杆相匹配的滑动孔，防护杆上端位于滑动孔内。
本实用新型的有益效果是：本实用新型采用冗余设计，若干红外线收发装置发出的红外线形成光幕，光幕可以感应到大部分异动，感应到异动后进行报警，但是光幕的光路之间存在一定的间隙，即使侥幸绕过光幕，只要触动防护杆，防护杆对承压板施加一定的压力，距离传感器采集到承压板的位移信号进行报警；锥形件为圆锥形，使得只要防护杆或者锥形件受力就会使得承压板下移，进而距离传感器触发报警；本实用新型可使得无论哪个防护杆或锥形件受力，只要力垂直向下的力大小相同，承压板中间位置位移都相同，从而实现距离传感器感应的距离只与力的大小有关，与力的位置无关。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的主视图；
图3为本实用新型的俯视图；
图4为图3中A-A的剖视图；
图5为图4中B处的放大示意图；
图6为本实用新型安装在墙壁上的结构示意图；
图中：1-顶板；2-底板；3-承压板；4-锥形件；5-防护杆；6-上弹簧固定座；7-下弹簧固定座；8-弹簧；9-距离传感器；10-侧支撑；11-红外线收发装置；
以下将结合本实用新型的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1至图6所示，一种智能安全窗，包括两端固定在墙壁内的水平顶板1，顶板1下方设有内部中空的水平底板2，底板2的空腔内设有水平的承压板3，承压板3顶面设有若干等间距分布的锥形件4，底板2的空腔顶壁上设有若干供锥形件4穿过的过孔，且锥形件4中上部从过孔内穿出，且穿出后连有竖直的防护杆5，防护杆5的上端伸进顶板1内，且与顶板1滑动连接，承压板3底面两端各设有一个上弹簧固定座6，底板2的空腔底面设有与上弹簧固定座6相匹配的下弹簧固定座7，下弹簧固定座7和上弹簧固定座6之间连有弹簧8，承压板3中部的正下方设有距离传感器9，距离传感器9固定在底板2的空腔中，且距离传感器9与承压板3底面之间留有间距，底板2顶面两侧各连有一个竖直的侧支撑10，侧支撑10的上端与顶板1底面固定连接，侧支撑10上设有若干红外线收发装置11；
还包括报警器，报警器、红外线收发装置11和距离传感器9均与外部控制器电连接。
红外线收发装置11包括红外线发射器和与红外线发射器相匹配的红外线接收器，且相匹配的红外线发射器和红外线接收器对称分布在两个侧支撑10的相对面上。
若干红外线收发装置11等间距分布在侧支撑10上。
下弹簧固定座7和上弹簧固定座6的相对面上均设有圆柱形卡槽，弹簧8的上端位于上弹簧固定座6的圆柱形卡槽内，弹簧8的下端位于下弹簧固定座7的圆柱形卡槽内。
相邻防护杆5之间的间距为6cm。
底板2前侧设有开口，且开口与底板2内腔连通。
顶板1内部中空，且顶板1空腔底壁上设有与防护杆5相匹配的滑动孔，防护杆5上端位于滑动孔内。
本实用新型的受力分析如下：
每个防护杆5受力是随机的，如图2所示，假如最右侧的防护杆5受力，而将距离传感器9安装在底板2内腔的最左侧，则距离传感器9采集的距离变化量会很小，有可能不能触发距离传感器9，从而无法实现报警。
力学计算公式如下：
解得：
F为承压板3所受的压力；Fa为左边弹簧8给承压板3的力；Fb为右边弹簧8给承压板3的力；L为两个弹簧8之间的距离；a为承压板3压力受力点与右边弹簧8之间的距离；
承压板3两端受弹簧8的支撑力作用，且两端弹簧8相同，弹性系数同为k。La为Fa作用下的弹簧8被压缩的距离，Lb为Fb作用下的弹簧8被压缩的距离。
由胡克定律F＝kx和式(2)可得：
承压板3中间位置的位移为Lm，由梯形中位线定理可知：
由式4可知，无论哪个防护杆5受力，即力施加在承压板3任何位置，由其产生的承压板3的中点位移只与力的大小有关，与力施加的位置无关。
综上，位移传感器9位于承压板3中间的下方时，只要力垂直向下的力大小相同，无论作用到哪个防护杆5上，承压板3中间位置位移都相同，位移传感器9可反映出垂向受力的大小。
本实用新型工作时，若干红外线收发装置9发出的红外线形成光幕，光幕可以感应到大部分异动，感应到异动后将信号传递给外部控制器，外部控制器为型号为AT89C52的单片机，单片机发出报警触发信号给报警器，报警器进行报警，报警器可安装在屋外，防止越狱者进行破坏；当防护杆5受到外力时，承压板3发生位移，距离传感器9采集位移信号给外部控制器，外部控制器发出报警触发信号给报警器，报警器进行报警。本实用新型采用冗余设计，红外线收发装置9感应到异动后进行报警，但是光幕的光路之间存在一定的间隙，即使侥幸绕过光幕，只要触动防护杆5，防护杆5对承压板3施加一定的压力，距离传感器9采集到承压板3的位移信号进行报警；锥形件4为圆锥形，使得只要防护杆5或者锥形件4受力就会使得承压板3下移，进而距离传感器9触发报警；本实用新型可使得无论哪个防护杆5或锥形件4受力，只要力垂直向下的力大小相同，承压板3中间位置位移都相同，从而实现距离传感器9感应的距离只与力的大小有关，与力的位置无关。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种智能安全窗，其特征在于，包括两端固定在墙壁内的水平顶板(1)，顶板(1)下方设有内部中空的水平底板(2)，底板(2)的空腔内设有水平的承压板(3)，承压板(3)顶面设有若干等间距分布的锥形件(4)，底板(2)的空腔顶壁上设有若干供锥形件(4)穿过的过孔，且锥形件(4)中上部从过孔内穿出，且穿出后连有竖直的防护杆(5)，防护杆(5)的上端伸进顶板(1)内，且与顶板(1)滑动连接，承压板(3)底面两端各设有一个上弹簧固定座(6)，底板(2)的空腔底面设有与上弹簧固定座(6)相匹配的下弹簧固定座(7)，下弹簧固定座(7)和上弹簧固定座(6)之间连有弹簧(8)，承压板(3)中部的正下方设有距离传感器(9)，距离传感器(9)固定在底板(2)的空腔中，且距离传感器(9)与承压板(3)底面之间留有间距，底板(2)顶面两侧各连有一个竖直的侧支撑(10)，侧支撑(10)的上端与顶板(1)底面固定连接，侧支撑(10)上设有若干红外线收发装置(11)；
还包括报警器，报警器、红外线收发装置(11)和距离传感器(9)均与外部控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的智能安全窗，其特征在于，红外线收发装置(11)包括红外线发射器和与红外线发射器相匹配的红外线接收器，且相匹配的红外线发射器和红外线接收器对称分布在两个侧支撑(10)的相对面上。
3.根据权利要求2所述的智能安全窗，其特征在于，若干红外线收发装置(11)等间距分布在侧支撑(10)上。
4.根据权利要求1所述的智能安全窗，其特征在于，下弹簧固定座(7)和上弹簧固定座(6)的相对面上均设有圆柱形卡槽，弹簧(8)的上端位于上弹簧固定座(6)的圆柱形卡槽内，弹簧(8)的下端位于下弹簧固定座(7)的圆柱形卡槽内。
5.根据权利要求1所述的智能安全窗，其特征在于，相邻防护杆(5)之间的间距为6cm。
6.根据权利要求1所述的智能安全窗，其特征在于，底板(2)前侧设有开口，且开口与底板(2)内腔连通。
7.根据权利要求1所述的智能安全窗，其特征在于，顶板(1)内部中空，且顶板(1)空腔底壁上设有与防护杆(5)相匹配的滑动孔，防护杆(5)上端位于滑动孔内。
Priority Applications (1)
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| CN202021873045.7U CN213391834U (zh) | 2020-09-01 | 2020-09-01 | 一种智能安全窗 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN213391834U true CN213391834U (zh) | 2021-06-08 |
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ID=76213058
Family Applications (1)
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| CN202021873045.7U Active CN213391834U (zh) | 2020-09-01 | 2020-09-01 | 一种智能安全窗 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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2020
- 2020-09-01 CN CN202021873045.7U patent/CN213391834U/zh active Active
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