專利名稱：一種文物防盜報(bào)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防盜報(bào)警裝置，具體是一種使用壓電薄膜感應(yīng)文物移動(dòng)抬起
信號(hào)，通過(guò)信號(hào)放大電路驅(qū)動(dòng)報(bào)警器報(bào)警的裝置。技術(shù)背景 目前博物館的防盜報(bào)警主要的報(bào)警方式為聲控、紅外、微波報(bào)警方法，它們都是利用波的原理獲得感應(yīng)信號(hào)。 由于感應(yīng)機(jī)理的原因，紅外、聲控、微波報(bào)警的方法自身都存在著以下幾方面不足之處 1、易產(chǎn)生誤報(bào)警 聲控報(bào)警方式難以獲得特定聲音強(qiáng)度，容易受到外界噪聲影響。 紅外報(bào)警方式對(duì)溫度敏感，溫度越高的物體輻射出的紅外線越強(qiáng)，當(dāng)感應(yīng)到環(huán)境
中存在高出背景強(qiáng)度的輻射時(shí)，就觸發(fā)報(bào)警，因此由于環(huán)境局部溫度的正常變化也會(huì)引起
紅外報(bào)警器的誤報(bào)。 微波報(bào)警方式在安裝范圍內(nèi)不能有大面積物體的存在，否則在其后陰影部分會(huì)形成探測(cè)盲區(qū)，造成防范漏洞。這個(gè)問(wèn)題如果用多個(gè)微波探測(cè)器同時(shí)安裝的方法來(lái)解決，各探測(cè)器的發(fā)射頻率必須有所差異以防止交叉干擾產(chǎn)生誤報(bào)，這樣又會(huì)帶來(lái)多個(gè)設(shè)備成本倍增的問(wèn)題。另外，日光燈、水銀燈等氣體放電光源產(chǎn)生的100Hz調(diào)制信號(hào)由于在閃爍燈內(nèi)的電離氣體容易成為微波的運(yùn)動(dòng)反射體而引起誤報(bào)。使用微波入侵探測(cè)器靈敏度不能過(guò)高，調(diào)節(jié)到2/3時(shí)較為合適，靈敏度過(guò)高誤報(bào)會(huì)增多。[0008] 2、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，耗能大，成本高 由于感應(yīng)原理的限制，上述幾種報(bào)警方式必須采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。復(fù)雜的結(jié)構(gòu)所造成的結(jié)果是故障率高和日常維護(hù)不便，也使得能耗增大，成本增高；[0010] 3、應(yīng)用不夠便捷 上述幾種報(bào)警方式的裝置體積相對(duì)較大，裝置的配設(shè)都較為復(fù)雜，安裝和維護(hù)不夠方便快捷。

發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述幾種報(bào)警方式的不足，本實(shí)用新型所要實(shí)現(xiàn)是設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單、隱蔽、可靠、廉價(jià)且不易受到外界干擾的文物防盜報(bào)警器。 為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型針對(duì)已經(jīng)有防盜報(bào)警器的不足，采用了壓電感應(yīng)模塊感應(yīng)文物挪動(dòng)的信號(hào)，通過(guò)信號(hào)放大裝置驅(qū)動(dòng)報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警。 本實(shí)用新型包括壓電感應(yīng)模塊及安裝在殼體內(nèi)的報(bào)警模塊，壓電感應(yīng)模塊和報(bào)警模塊通過(guò)導(dǎo)線相連接。壓電感應(yīng)模塊可置于被保護(hù)文物的底座部位，當(dāng)被保護(hù)文物為名畫時(shí)，可以置于名畫與墻面受力的部位，即名畫與墻面接觸的地方，可用雙面膠或透明膠等粘合劑貼于墻上，因此壓電感應(yīng)模塊可以隨意取下，反復(fù)利用。報(bào)警模塊可置于被保護(hù)文物的[0015] 所述的報(bào)警模塊上設(shè)有報(bào)警模塊電源指示燈、報(bào)警器、報(bào)警模塊電源開(kāi)關(guān)及報(bào)警模塊復(fù)位開(kāi)關(guān)； 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果是 1.由于本實(shí)用新型采用了壓電感應(yīng)模塊，其信號(hào)采集用壓電感應(yīng)方式，因此靈敏度高，降低了誤報(bào)警的幾率，成本低，并不受博物館內(nèi)部環(huán)境影響。 2.由于壓電感應(yīng)模塊由壓電薄膜和絕緣膜組成，所有的薄膜質(zhì)輕且超薄，可以隨
意彎曲，具有極強(qiáng)的隱蔽性和可靠性，可以隨意放置于文物下方以及畫框與墻面接觸的地
方，適應(yīng)性強(qiáng)，并且可直接將壓力信號(hào)感應(yīng)為電信號(hào)，故而后續(xù)處理單元結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 3.由于壓電感應(yīng)模塊置于被保護(hù)文物的底座部位，當(dāng)被保護(hù)文物為名畫時(shí)，用雙
面膠或透明膠等粘合劑將壓電感應(yīng)模塊粘貼于名畫與墻面受力的部位，因此壓電感應(yīng)模塊
可以隨意取下，反復(fù)利用。 4.本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小(體積小)，且不會(huì)受到博物館內(nèi)部環(huán)境干擾，重復(fù)使用性強(qiáng)，造價(jià)低等特點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖[0022] 圖2為本實(shí)用新型的報(bào)警模塊電路圖[0023] 圖中部件說(shuō)明 1-報(bào)警模塊；2-報(bào)警器；3-報(bào)警模塊電源開(kāi)關(guān)；4_導(dǎo)線；5_絕緣薄膜；6_壓電薄膜；7-壓電感應(yīng)模塊；8-報(bào)警模塊指復(fù)位開(kāi)關(guān)；9-報(bào)警模塊電源指示燈；10 —第一級(jí)運(yùn)算放大器反饋電阻；11第一級(jí)運(yùn)算放大器正電源限流電阻；12-觸發(fā)器穩(wěn)壓器；13-第一級(jí)運(yùn)算放大器反饋電容；14-第一級(jí)運(yùn)算放大器正電源3V穩(wěn)壓二極管；15-第二級(jí)運(yùn)算放大器反饋電阻；16-觸發(fā)器；17-觸發(fā)器復(fù)位端串接電阻；18-壓電感應(yīng)模塊與報(bào)警模塊串接電阻；19-第一級(jí)運(yùn)算放大器與第二級(jí)運(yùn)算放大器串接電阻；20-濾波電容；21-第一級(jí)運(yùn)算放大器；22-第一級(jí)運(yùn)算放大器負(fù)電源3V穩(wěn)壓二極管；23-第一級(jí)運(yùn)算放大器負(fù)電源限流電阻；24-第二級(jí)運(yùn)算放大器；25-第二級(jí)運(yùn)算放大器及觸發(fā)器串接電阻；26-觸發(fā)器穩(wěn)壓二極管；27-晶體三極管；28——觸發(fā)器D端串接電阻；29-第一級(jí)運(yùn)算放大器調(diào)零電位器串接電阻；30-第一級(jí)運(yùn)算放大器調(diào)零電位器；31-第二級(jí)運(yùn)算放大器調(diào)零電位器串接電阻；32-第二級(jí)運(yùn)算放大器調(diào)零電位器；33-報(bào)警模塊電源；34-報(bào)警模塊負(fù)電源電容；35-報(bào)警模塊正源電容；36-報(bào)警模塊電源指示燈保護(hù)電阻；37-報(bào)警模塊正電源電阻；38-報(bào)警模塊負(fù)電源電阻。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖1、2。 壓電感應(yīng)模塊7按照?qǐng)D1所示，先剪裁得到一塊3X4cm2的壓電薄膜6用銀粉導(dǎo)電膠將兩根導(dǎo)線4分別與壓電薄膜6的正反兩面粘接(導(dǎo)線4另一端接入報(bào)警模塊1的輸入端)，將壓電薄膜6置于兩片塑料的絕緣薄膜5之間，兩片塑料絕緣薄膜空白的區(qū)域使用502粘合劑粘合后制成壓電感應(yīng)模塊7。本實(shí)施例中壓電薄膜6采用芬蘭Emfit公司生產(chǎn)的Emift Film壓電薄膜。絕緣薄膜5采用照片塑封用的塑料薄膜。將壓電感應(yīng)模塊7放置于被保護(hù)文物的下方或被保護(hù)畫框與墻面的接觸部位。壓電感應(yīng)模塊7通過(guò)導(dǎo)線4與報(bào)警模塊l相連接。的第一級(jí)運(yùn)算放大器21輸入端， 將報(bào)警模塊1設(shè)置在靠近被保護(hù)文物的展臺(tái)表面，可直接放置或是使用雙面膠固定，連接壓電感應(yīng)模塊7和報(bào)警模塊1用的導(dǎo)線4可貼緊展臺(tái)鋪設(shè)，也可穿入展臺(tái)內(nèi)部再穿出，與報(bào)警模塊1相連接，當(dāng)被保護(hù)文物為圖畫時(shí)，可以貼墻鋪設(shè)。導(dǎo)線4的一端接壓電感應(yīng)模塊7輸出端，另一端與報(bào)警模塊1的輸入端相連接。當(dāng)文物移動(dòng)時(shí)，此套裝置也可以拆卸再重新裝入新的被保護(hù)文物周圍，因此本實(shí)用新型可以重復(fù)利用。 如圖2所示，安裝在殼體內(nèi)的報(bào)警模塊1的電路圖是殼體外面的壓電感應(yīng)模塊7輸出端通過(guò)壓電感應(yīng)模塊與報(bào)警模塊串接電阻18與第一級(jí)運(yùn)算放大器21的負(fù)輸入端連接，通過(guò)并接第一級(jí)運(yùn)算放大器反饋電阻10及并接第一級(jí)運(yùn)算放大器反饋電容13完成對(duì)信號(hào)的電荷放大工作，電荷放大后的信號(hào)通過(guò)串接第一級(jí)運(yùn)算放大器與第二級(jí)運(yùn)算放大器串接電阻19接入第二級(jí)運(yùn)算放大器24的輸入端，該信號(hào)通過(guò)第一級(jí)運(yùn)算放大器與第二級(jí)運(yùn)算放大器串接電阻19及并接第二級(jí)運(yùn)算放大器反饋電阻15的共同作用將信號(hào)電壓強(qiáng)度放大3000倍，第二級(jí)運(yùn)算放大器24的輸出接第二級(jí)運(yùn)算放大器及觸發(fā)器串接電阻25并通過(guò)觸發(fā)器穩(wěn)壓二極管26穩(wěn)壓接觸發(fā)器16的CLK端，觸發(fā)器16的輸出接晶體三極管27的基極，晶體三極管27將觸發(fā)器16的輸出信號(hào)放大后驅(qū)動(dòng)報(bào)警器2報(bào)警。當(dāng)壓電感應(yīng)模塊7的作用力大于等于0. 5kg時(shí)，觸發(fā)器穩(wěn)壓二極管26輸出電壓達(dá)到觸發(fā)器的觸發(fā)電壓3V，使觸發(fā)器輸出高電平，此高電平信號(hào)通過(guò)晶體三極管27放大后驅(qū)動(dòng)報(bào)警器持續(xù)報(bào)警。[0029] 壓電感應(yīng)模塊與報(bào)警模塊串接電阻18與濾波電容20共同作用過(guò)濾報(bào)警模塊1的高頻干擾信號(hào)，第一級(jí)運(yùn)算放大器正電源限流電阻11用于對(duì)第一級(jí)運(yùn)算放大器21正電源端電流的限制，第一級(jí)運(yùn)算放大器負(fù)電源限流電阻23用于對(duì)第一級(jí)運(yùn)算放大器21負(fù)電源端電流的限制，第一級(jí)運(yùn)算放大器調(diào)零電位器串接電阻29用于對(duì)第一級(jí)運(yùn)算放大器19正輸入端電流的限制，觸發(fā)器復(fù)位端串接電阻17用于對(duì)觸發(fā)器16復(fù)位端電流的限制，觸發(fā)器D端串接電阻28用于對(duì)觸發(fā)器16的D端電流的限制；第一級(jí)運(yùn)算放大器調(diào)零電位器串接電阻29用于對(duì)第一級(jí)運(yùn)算放大器21正輸入端電流的限制，第二級(jí)運(yùn)算放大器調(diào)零電位器串接限流電阻31用于對(duì)第二級(jí)運(yùn)算放大器24正輸入端電流的限制，第一級(jí)運(yùn)算放大器調(diào)零電位器30為第一級(jí)運(yùn)算放大器21調(diào)零，第二級(jí)運(yùn)算放大器調(diào)零電位器32用于對(duì)第二級(jí)運(yùn)算放大器24的調(diào)零，第一級(jí)運(yùn)算放大器正電源3V穩(wěn)壓二極管14為第一級(jí)運(yùn)算放大器21提供正電源，第一級(jí)運(yùn)算放大器負(fù)電源3V穩(wěn)壓二極管22為第一級(jí)運(yùn)算放大器21提供負(fù)電源。 報(bào)警模塊電源開(kāi)關(guān)3控制報(bào)警模塊1的電源，報(bào)警電源指示燈9指示報(bào)警模塊1的電源導(dǎo)通情況，即電源導(dǎo)通，報(bào)警模塊電源指示燈9亮，報(bào)警模塊電源33為報(bào)警模塊1提供電源，報(bào)警模塊電源指示燈保護(hù)電阻36為報(bào)警模塊電源指示燈9提供限流保護(hù)，報(bào)警模塊負(fù)電源電容34以及報(bào)警模塊負(fù)電源電阻37為報(bào)警模塊1提供負(fù)向電源，報(bào)警模塊正電源電容35及報(bào)警模塊正電源電阻38為報(bào)警模塊1提供正向電源。 本實(shí)施例中報(bào)警模塊電源33選用1節(jié)12V車用防盜報(bào)警器電池，串聯(lián)連接。報(bào)警模塊電源指示燈9選用綠色LED燈。第一級(jí)運(yùn)算放大器21選用TI公司生產(chǎn)的0PA354，第二級(jí)運(yùn)算放大器24選用TI公司生產(chǎn)的0PA27，觸發(fā)器選用SN74LS174，報(bào)警器選用5Q蜂鳴器。
工作原理如下 本實(shí)用新型使用時(shí)，需打開(kāi)報(bào)警模塊1的報(bào)警模塊電源開(kāi)關(guān)3，使它進(jìn)入工作狀態(tài)，只要文物被挪動(dòng)，具有機(jī)電轉(zhuǎn)換功能的壓電感應(yīng)模塊7便會(huì)有信號(hào)傳出，通過(guò)報(bào)警模塊1中的電路元器件作用之后驅(qū)動(dòng)報(bào)警器2持續(xù)報(bào)警。只要不清零或關(guān)斷電源，報(bào)警器2便一直報(bào)警。
權(quán)利要求一種文物防盜報(bào)警器，其特征是由壓電感應(yīng)模塊(7)和安裝在殼體內(nèi)的報(bào)警模塊(1)組成，壓電感應(yīng)模塊(7)和報(bào)警模塊(1)通過(guò)導(dǎo)線(4)相連接，壓電感應(yīng)模塊(7)置于被保護(hù)文物的底座部位，當(dāng)被保護(hù)文物為名畫時(shí)，用雙面膠或透明膠等粘合劑將壓電感應(yīng)模塊(7)粘貼于名畫與墻面接觸的墻上；報(bào)警模塊(1)置于被保護(hù)文物的展臺(tái)上，或固定于被保護(hù)文物附近的墻面上。所述的報(bào)警模塊(1)上設(shè)有報(bào)警模塊電源指示燈(9)、報(bào)警器(2)、報(bào)警模塊電源開(kāi)關(guān)(3)及報(bào)警模塊復(fù)位開(kāi)關(guān)(8)。
專利摘要一種文物防盜報(bào)警器，涉及一種防盜報(bào)警裝置。由壓電感應(yīng)模塊(7)和安裝在殼體內(nèi)的報(bào)警模塊(1)組成。壓電感應(yīng)模塊(7)和報(bào)警模塊(1)通過(guò)導(dǎo)線(4)連接，壓電感應(yīng)模塊(7)置于被保護(hù)文物的底座，當(dāng)被保護(hù)文物為名畫時(shí)，用雙面膠或透明膠等粘合劑將壓電感應(yīng)模塊(7)粘貼于名畫與墻面接觸的墻上。報(bào)警模塊(1)置于被保護(hù)文物的展臺(tái)上，或固定于被保護(hù)文物附近的墻面上。所述的報(bào)警模塊(1)上設(shè)有報(bào)警模塊電源指示燈(9)、報(bào)警器(2)、報(bào)警模塊電源開(kāi)關(guān)(3)及報(bào)警模塊復(fù)位開(kāi)關(guān)(8)。本實(shí)用新型靈敏度高，誤報(bào)警率低，不受博物館內(nèi)部環(huán)境影響，具有極強(qiáng)的隱蔽性和可靠性，可反復(fù)利用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，成本低等。
文檔編號(hào)G08B13/14GK201532683SQ20092021129
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者孟召龍, 張曉青, 徐婷, 李強(qiáng), 陳安琪 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)