[发明专利]具有玻璃破碎倾向自动监测及远程预警系统的窗体结构

说明书

本发明涉及玻璃预防检测技术领域，特别涉及一种具有玻璃破碎倾向自动监测及远程预警系统的窗体结构。其包括窗体框架，还包括设于玻璃板内侧表面的透明导电涂层，及检测系统，检测系统包括检测元件，以及控制器，检测元件将检测到的透明导电涂层变形信号发送至控制器，控制器根据接收到的变形信号进行计算，并将计算结果与预设的安全变形阈值进行比较分析，当检测到透明导电涂层的变形量大于预设的安全变形阈值时，发送报警信号至远程预警系统。本发明可应用于高层建筑、游轮，科考船等环境复杂的场所，可实现在玻璃具有破碎倾向时便发出警报来提醒安防人员的目的，且窗体结构合理，安全可靠，成本低，可大规模工业化生产，值得广泛推广应用。

技术领域

本发明涉及玻璃预防检测技术领域，特别涉及一种具有玻璃破碎倾向自动监测及远程预警系统的窗体结构。

背景技术

众所周知，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、游轮、科考船门窗、车窗等领域中。

目前，建筑物、游轮、科考船的门窗等在台风、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，很容易对建筑物、游轮、科考船内的安防产生严重危害。因此，传统的窗体结构存在使用可靠性差的缺点。

玻璃破碎的原因如下：(1)热破裂：热破裂的发生主要是由于温差变化超出了玻璃本身能够抵抗的最大温差，从而导致玻璃破裂。(2)机械破裂：机械破裂的发生主要是玻璃在外力的作用下其弯曲抗拉强度超过其应力承受极限。每种物质由于其本身的物理特性，都能承受不同程度的负荷。承受负荷的同时，由于力的作用，物质就会产生应力。玻璃的应力产生的原因可能是:加热、运动、变形，比如膨胀或弯曲，如果外界的张力大于玻璃的抗拉强度及抗压强度，如张拉应力超过临界值，就会导致玻璃破裂。

近年来，玻璃破碎检测装置层出不穷，大致分为两大类：声控和振动型即分别以检测玻璃破碎声音特征和玻璃破碎受力变化来检测玻璃破碎事件。振动型多利用特定的硬件材质来感知玻璃破碎时产生的振动，需安装在玻璃制品上，安装和使用范围均受限。声控型则主要根据玻璃破碎的声音特征来实现，其可安装在距离玻璃制品一定距离的各个位置上，使用更加灵活。但上述两大类都是对已经破碎的玻璃进行检测，也就是说，玻璃破碎之后检测装置才发出玻璃破碎的信号，如此不仅还是会出现高空坠物情况的发生，且会造成人身安全问题，安全性能低。

如公开号为CN 206876641 U的中国专利，其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。公开号为CN207037874 U的中国专利，其公开了一种玻璃破碎监控器，包括易断裂信号丝、信号丝断裂检测反射端、信号丝断裂检测发射端、断裂检测微控制器、数字化控制开关、粘合液喷洒器及电源，易断裂信号丝两端分别连接信号丝断裂检测反射端和信号丝断裂检测发射端，断裂检测微控制器分别与信号丝断裂检测发射端、数字化控制开关及电源相连接，数字化控制开关与粘合液喷洒器相连接。以及公开号为CN 111619511 A的专利，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。