智能防盜門(mén)的研究

吳宇航 張政虎 張靜雨 孟潤(rùn)心 / 上海電機(jī)學(xué)院

智能防盜門(mén)的研究

吳宇航 張政虎 張靜雨 孟潤(rùn)心 / 上海電機(jī)學(xué)院

針對(duì)目前防盜門(mén)安全性能及視角的不足，設(shè)計(jì)了一種智能防盜門(mén)，該智能防盜門(mén)由自動(dòng)關(guān)門(mén)裝置、觸屏密碼鎖、單片機(jī)、第一門(mén)鎖、緊急鎖門(mén)、系統(tǒng)報(bào)警裝置以及全方位攝像頭組成。該智能防盜門(mén)由于具有第一門(mén)鎖和第二門(mén)鎖，提供了雙重保險(xiǎn)，更加提高了防盜門(mén)的安全性能；由于安裝有全方位攝像頭、顯示屏及搖桿，可以更好的觀察門(mén)外情況。在現(xiàn)實(shí)生活應(yīng)用中，具有十分重要的意義。

智能防盜門(mén)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著房地產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，防盜門(mén)技術(shù)也不斷發(fā)展改進(jìn)，當(dāng)前防盜門(mén)兼?zhèn)浞辣I和安全的功能，具有堅(jiān)固耐用、開(kāi)啟靈活、外形美觀等特點(diǎn)，適用于各種建筑和住宅。眾所周知，目前防盜門(mén)通過(guò)機(jī)械鎖來(lái)防盜，鎖芯分為A級(jí)B級(jí)和超B級(jí)。市場(chǎng)上主要以A級(jí)和B級(jí)為主，存在易被撬開(kāi)的風(fēng)險(xiǎn)。另外，在很多情況下，人們往往因?yàn)榇中幕虼颐?，只是將門(mén)合上而門(mén)鎖其實(shí)并沒(méi)有鎖上，使得屋內(nèi)的財(cái)產(chǎn)存在安全隱患。在防盜門(mén)中普遍的安裝有貓眼，用于觀察門(mén)外情況，但往往貓眼的視角相對(duì)局限，并不能夠很好的觀察門(mén)外情況，在日常生活中具有一定局限性。

基于此，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種智能防盜門(mén)，該裝置安全系數(shù)更高、視角更大。大大提高了防盜門(mén)的安全性能，操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性很強(qiáng)。

1.智能防盜門(mén)的總體設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)主要目的是提供一種安全性能更高的智能防盜門(mén)。如圖所示，該智能防盜門(mén)主要包括：鑲嵌于墻體中的鋼附框；被鋼附框固定的主框；安裝在主框外側(cè)頂部的全方位攝像頭；通過(guò)合頁(yè)與門(mén)框活動(dòng)連接的門(mén)板；安裝在主門(mén)板外側(cè)并與單片機(jī)相連的觸屏密碼鎖；固定在門(mén)框和門(mén)板上的自動(dòng)關(guān)門(mén)裝置、第一門(mén)鎖、緊急鎖門(mén)系統(tǒng)；內(nèi)嵌在門(mén)板的報(bào)警裝置。

實(shí)用新型智能防盜門(mén)的積極效果是：由于門(mén)框和門(mén)板之間第一直線電機(jī)和連接軸的作用，在防盜門(mén)被打開(kāi)時(shí)會(huì)自行閉合；由于采用了數(shù)字式密碼鎖，配合單片機(jī)、門(mén)鎖電機(jī)以及第一鎖軸的作用，提高了防盜門(mén)的安全性能；由于防盜門(mén)裝置了第二門(mén)鎖，避免了在平時(shí)關(guān)門(mén)時(shí)沒(méi)有關(guān)緊或門(mén)受到撞擊而帶來(lái)的麻煩，更加提高了防盜門(mén)的安全性能；由于安裝有全方位攝像頭、顯示屏及搖桿，可以更好的觀察門(mén)外情況。本實(shí)用新型提供的智能防盜門(mén)，安全系數(shù)更高，視角更廣，大大提高了防盜門(mén)的安全性能。

整體示意圖

2.智能防盜門(mén)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 門(mén)框與門(mén)板

門(mén)框包括鋼附框、主框。其中鋼附框、主框均由不銹鋼構(gòu)成，鋼附框鑲嵌于墻體中用于固定主框。門(mén)框與門(mén)板通過(guò)合頁(yè)活動(dòng)連接。

門(mén)板包括前附板、主門(mén)板、后附板。前附板包括前外罩，前附板呈薄板狀，安裝在主門(mén)板前側(cè)。主門(mén)板內(nèi)部呈蜂窩狀包括內(nèi)門(mén)把、外門(mén)把；內(nèi)門(mén)把在主門(mén)板內(nèi)側(cè)，外門(mén)把在主門(mén)板外側(cè)。后附板包括后外罩，呈薄板狀，安裝在主門(mén)板后側(cè)。三層門(mén)板的做法不僅保障了智能控制系統(tǒng)的安全，也大大提高了防盜門(mén)的安全性能。

2.2 控制系統(tǒng)與電源

控制系統(tǒng)包括人機(jī)界面以及語(yǔ)音裝置。人機(jī)界面包括音視頻控制端、顯示屏、功能按鈕。音視頻控制端包括搖桿、麥克風(fēng)；語(yǔ)音裝置包括揚(yáng)聲器。其中，人機(jī)界面安裝在主門(mén)板內(nèi)側(cè)中部，揚(yáng)聲器安裝在主門(mén)板外側(cè)頂部。

電源安裝在主門(mén)板內(nèi)側(cè)底部，用于為所述智能防盜門(mén)上所有用電組件供電。

控制系統(tǒng)

2.3 自動(dòng)關(guān)門(mén)裝置

如圖所示，自動(dòng)關(guān)門(mén)裝置包括安裝座、第一直線電機(jī)、軸套、連接軸、銷(xiāo)、連接塊。安裝座安裝在主框內(nèi)側(cè)頂部，第一直線電機(jī)安裝在安裝座的孔上，軸套與第一直線電機(jī)底部相接，連接軸安裝在軸套內(nèi)，并與第一直線電機(jī)相接，銷(xiāo)與連接軸相接并安裝在連接塊上，連接塊固定安裝在主門(mén)板內(nèi)側(cè)頂部。當(dāng)防盜門(mén)被打開(kāi)時(shí)，第一直線電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)連接軸回縮，從而使防盜門(mén)自動(dòng)閉合。

自動(dòng)關(guān)門(mén)系統(tǒng)

2.4 第一門(mén)鎖

如圖所示，第一門(mén)鎖包括第一固定夾、固定環(huán)、導(dǎo)柱、第一鎖軸套、第一鎖軸、門(mén)鎖電機(jī)。第一固定夾固定安裝在主門(mén)板內(nèi)部，并用于固定門(mén)鎖電機(jī)；門(mén)鎖電機(jī)連接第一鎖軸并與所述單片機(jī)相連，用于在單片機(jī)的控制下帶動(dòng)第一鎖軸伸縮；第一鎖軸設(shè)置在主門(mén)板上。導(dǎo)柱安裝在門(mén)框內(nèi)側(cè)的主框上，固定環(huán)用于固定導(dǎo)柱，其中導(dǎo)柱是中空的，相當(dāng)于給第一鎖軸提供一個(gè)導(dǎo)軌的作用，第一鎖軸可在導(dǎo)柱中伸縮；所述第一鎖軸套套接在導(dǎo)柱安裝在門(mén)框上并通過(guò)固定環(huán)固定。

第一門(mén)鎖

2.5 緊急鎖門(mén)系統(tǒng)

為了防止防盜門(mén)合而未鎖的情況，智能防盜門(mén)包括緊急鎖門(mén)系統(tǒng)，緊急鎖門(mén)系統(tǒng)包括微動(dòng)開(kāi)關(guān)、內(nèi)部密碼鎖以及第二門(mén)鎖。第二門(mén)鎖包括第二固定夾、第二鎖軸套、第二直線電機(jī)、電機(jī)軸、電機(jī)軸套。第二門(mén)鎖可以為多個(gè)，分布在防盜門(mén)的頂部和底部。

緊急鎖門(mén)系統(tǒng)

2.6 報(bào)警裝置

為了防止防盜門(mén)被從外部撞擊而被打開(kāi)的情況，智能防盜門(mén)進(jìn)一步包括報(bào)警裝置，報(bào)警裝置包括蜂鳴器以及至少一個(gè)壓力傳感器。壓力傳感器安裝在主門(mén)板內(nèi)部，并與單片機(jī)相連，在防盜門(mén)被從外部撞擊時(shí)，撞擊力達(dá)到威脅防盜門(mén)安全的閾值時(shí)，壓力傳感器會(huì)檢測(cè)到壓力信號(hào)。壓力傳感器用于將接收到的壓力信號(hào)傳遞到單片機(jī)，單片機(jī)打開(kāi)內(nèi)部密碼鎖控制防盜門(mén)通過(guò)第二門(mén)鎖鎖定。有多個(gè)壓力傳感器時(shí)，多個(gè)壓力傳感器可以均勻分布在主門(mén)板上。單片機(jī)接到壓力信號(hào)的同時(shí)會(huì)發(fā)出控制信號(hào)至所述蜂鳴器，蜂鳴器在單片機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)后發(fā)出警報(bào)。蜂鳴器可以安裝在后外罩上。

3.結(jié)論

該智能防盜門(mén)解決了普通防盜門(mén)安全性不高、貓眼視角狹窄的問(wèn)題。由于使用觸屏密碼鎖，解決了普通防盜門(mén)鎖芯容易損壞而導(dǎo)致的安全問(wèn)題；緊急鎖門(mén)裝置為防盜門(mén)提供了二次保險(xiǎn)，降低了人為因素引發(fā)安全問(wèn)題的幾率；全方位攝像頭提供了門(mén)外廣闊的視野，可以觀察到門(mén)外的一切。該智能防盜門(mén)安全性能更高，視角更廣，操作簡(jiǎn)單，使用方便，因此，該智能防盜門(mén)具有較高的推廣價(jià)值和應(yīng)用前景。

[1]濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì) 7版[M].北京：高等教育出版社,2001.

[2]郭海英.基于單片機(jī)的電子安全密碼鎖的設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2005(13).

[3]黃賢武,鄭筱霞.傳感器原理與應(yīng)用[M].電子科技大學(xué)出版社,1999.