智能警戒系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出一种智能警戒系统，包括：第一摩擦电压力传感器，其埋设在等待区的地面内，当客户进入等待区时，感应产生第一正向电信号，当客户离开等待区时，感应产生第一反向电信号；第二摩擦电压力传感器，其埋设在服务区的地面内，当客户进入服务区时，感应产生第二正向电信号，当客户离开服务区时，感应产生第二反向电信号；第三摩擦电压力传感器，其埋设在警戒区的地面内，当客户进入警戒区时，感应产生第三正向电信号，当客户离开警戒区时，感应产生第三反向电信号；中央处理器，其用于接收并记录电信号，并发送相应的语音命令；语音模块，其用于接收语音命令，并输出相应的语音。本实用新型具有精度高、自发电节能、智能化程度高等优点。
【专利说明】智能警戒系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于传感器检测【技术领域】，具体涉及一种智能警戒系统。
【背景技术】
[0002]在银行的ATM (Automated Teller Machine，自动取款机)、售票窗口和安检通道等场合，通常设定服务区、警戒区、等待区、一米警戒线等标识，在这些区域内，安装有智能传感器警戒装置，可以自动检测服务区、警戒区和等待区内客户的状态，并发送至中央处理器，由中央处理器控制语音模块，给客户相应的语音提示。
[0003]但是传统的智能传感器、中央处理器和语音模块容易受到静电和电磁场的干扰，从而导致检测精度的下降，因而应用的环境范围受到限制。同时，传统的智能传感器一直处于等待采集电信号的状态，一直保持工作的状态会带来大量电能的消耗，而且传统的智能传感器制作工艺复杂，制作成本高，不利于大规模工业化生产。
[0004]同时，在现有技术中，对各个区域的传统的智能传感器的压力感应电信号进行配合处理时，容易出现误报警或者不报警的问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本实用新型的目的在于提出一种智能警戒系统，该系统具有节约能源、制作工艺简单、制作成本低、容易实现大规模工业化生产、智能化以及人性化等优点。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型的一个实施例提出了一种智能警戒系统，包括:第一摩擦电压力传感器，所述第一摩擦电压力传感器埋设在等待区的地面内，当客户进入所述等待区时，所述第一摩擦电压力传感器感应产生第一正向电信号，当所述客户离开所述等待区时，所述第一摩擦电压力传感器感应产生第一反向电信号；第二摩擦电压力传感器，所述第二摩擦电压力传感器埋设在服务区的地面内，当所述客户进入所述服务区时，所述第二摩擦电压力传感器感应产生第二正向电信号，当所述客户离开所述服务区时，所述第二摩擦电压力传感器感应产生第二反向电信号；第三摩擦电压力传感器，所述第三摩擦电压力传感器埋设在警戒区的地面内，当所述客户进入所述警戒区时，所述第三摩擦电压力传感器感应产生第三正向电信号，当所述客户离开所述警戒区时，所述第三摩擦电压力传感器感应产生第三反向电信号；中央处理器，所述中央处理器分别与所述第一摩擦电压力传感器、所述第二摩擦电压力传感器和所述第三摩擦电压力传感器相连，用于接收并记录来自所述第一摩擦电压力传感器、所述第二摩擦电压力传感器和所述第三摩擦电压力传感器的相应电信号，并发送相应的语音命令；以及语音模块，所述语音模块与所述中央处理器相连，用于接收所述相应的语音命令，并输出相应的语音提示。
[0007]根据本实用新型实施例的智能警戒系统，通过客户自身的重力挤压摩擦电压力传感器产生正向电信号，在客户离开该区域时摩擦电压力传感器复原而产生反向电信号，正向和反向电信号发送至中央处理器，来控制语音模块执行相应的语音命令。由于本实用新型的摩擦电压力传感器为无源器件，其电信号的产生，是通过客户自身的重力的挤压和摩擦电压力传感器自身的复原，而无需额外提供电能，因此节省了电能的消耗。同时摩擦电压力传感器制作工艺简单，制作成本低，容易实现大规模工业化生产，有利于广泛的推广使用。并且本实用新型对多个区域的电信号实现了配合处理，使得本系统更加智能化和人性化。
[0008]在一些示例中，当所述中央处理器中仅记录有所述第一正向电信号时，所述中央处理器发送第一语音命令；当所述中央处理器中同时记录有所述第一正向电信号、第二反向电信号、第三反向电信号时，所述中央处理器发送第一语音命令；当所述中央处理器中同时记录有所述第一正向电信号和第三正向电信号时，所述中央处理器发送第二语音命令；当所述中央处理器中同时记录有所述第一正向电信号、第二反向电信号、第三正向电信号时，所述中央处理器发送所述第二语音命令；当所述中央处理器中同时记录有所述第一正向电信号、第二正向电信号、第三反向电信号时，所述中央处理器发送所述第二语音命令；以及当所述中央处理器中同时记录有所述第二正向电信号、第三正向电信号，所述中央处理器发送第三语音命令。
[0009]在一些示例中，当所述语音模块接收到所述第一语音命令时，输出第一语音以提示位于所述等待区的客户进入所述服务区；当所述语音模块接收到所述第二语音命令时，输出第二语音以提示位于所述等待区的客户在所述等待区中等待；以及当所述语音模块接收到所述第三语音命令时，输出第三语音以提示位于所述警戒区的客户退出所述警戒区进入所述等待区。
[0010]在一些示例中，所述第一、第二和第三摩擦电压力传感器结构相同，包括:摩擦发电机与支撑机构，其中所述摩擦发电机安装在所述支撑机构的内部。
[0011]在一些示例中，所述支撑机构包括:底板，所述底板位于所述支撑机构的底部；多个弹性直线导柱，所述多个弹性直线导柱分别设置于所述底板的上表面的边缘；垫块，所述垫块设置于所述底板的上表面的中间；脚踏板，所述脚踏板的下表面的边缘与所述多个弹性直线导柱的上端相连；第一软质基底，所述第一软质基底的下表面与所述垫块的上表面相连；第二软质基底，所述第二软质基底的上表面与所述脚踏板的下表面相连；其中，所述第二软质基底与所述第一软质基底相对设置。
[0012]在一些示例中，所述摩擦发电机包括:第一电极层，所述第一电极层的下表面与所述第一软质基底的上表面相连；第二电极层，所述第二电极层的上表面与所述第二软质基底的下表面相连；以及第一高分子聚合物绝缘层，所述第一高分子聚合物绝缘层的下表面与所述第一电极层的上表面相连，或者所述第一高分子聚合物绝缘层的上表面与所述第二电极层的下表面相连，其中，所述第一电极层和所述第二电极层是所述摩擦发电机的输出电极，第一电极导线从所述第一电极层引出，第二电极导线从所述第二电极层引出。
[0013]在一些示例中，当所述第一高分子聚合物绝缘层的下表面与所述第一电极层的上表面相连时，所述第一高分子聚合物绝缘层和所述第二电极层之间形成摩擦界面，并且所述第一高分子聚合物绝缘层和所述第二电极层相对的两个表面中至少有一个表面上具有微纳结构；当所述第一高分子聚合物绝缘层的上表面与所述第二电极层的下表面相连时，所述第一高分子聚合物绝缘层和所述第一电极层之间形成摩擦界面，并且所述第一高分子聚合物绝缘层和所述第一电极层相对的两个表面中至少有一个表面上具有微纳结构。[0014]在一些示例中，所述摩擦发电机包括:第一电极层，所述第一电极层的下表面与所述第一软质基底的上表面相连；第一高分子聚合物绝缘层，所述第一高分子聚合物绝缘层的下表面与所述第一电极层的上表面相连；第二电极层，所述第二电极层的上表面与所述第二软质基底的下表面相连；以及第二高分子聚合物绝缘层，所述第二高分子聚合物绝缘层的上表面与所述第二电极层的下表面相连，其中，所述第一电极层和所述第二电极层是所述摩擦发电机的输出电极，第一电极导线从所述第一电极层引出，第二电极导线从所述第二电极层引出。
[0015]在一些示例中，所述第一高分子聚合物绝缘层和所述第二高分子聚合物绝缘层之间形成摩擦界面，并且所述第一高分子聚合物绝缘层和所述第二高分子聚合物绝缘层相对的两个表面中至少有一个表面上具有微纳结构。
[0016]在一些示例中，所述摩擦发电机包括:第一电极层，所述第一电极层的下表面与所述第一软质基底的上表面相连；第一高分子聚合物绝缘层，所述第一高分子聚合物绝缘层的下表面与所述第一电极层的上表面相连；第二电极层，所述第二电极层的上表面与所述第二软质基底的下表面相连；第二高分子聚合物绝缘层，所述第二高分子聚合物绝缘层的上表面与所述第二电极层的下表面相连；以及居间薄膜层，所述居间薄膜层的下表面与所述第一高分子聚合物绝缘层的上表面相连，或者所述居间薄膜层的上表面与所述第二高分子聚合物绝缘层的下表面相连，其中，所述第一电极层和所述第二电极层是所述摩擦发电机的输出电极，第一电极导线从所述第一电极层引出，第二电极导线从所述第二电极层引出。
[0017]在一些示例中，当所述居间薄膜层的下表面与所述第一高分子聚合物绝缘层的上表面相连时，所述居间薄膜层和所述第二高分子聚合物绝缘层之间形成摩擦界面，并且所述居间薄膜层和所述第二高分子聚合物绝缘层相对的两个表面中至少有一个表面上具有微纳结构；当所述居间薄膜层的上表面与所述第二高分子聚合物绝缘层的下表面相连时，所述第一高分子聚合物绝缘层和所述居间薄膜层之间形成摩擦界面，并且所述第一高分子聚合物绝缘层和所述居间薄膜层相对的两个表面中至少有一个表面上具有微纳结构。
[0018]在一些示例中，无线发射模块，所述无线发射模块用于将所述电信号发送至所述中央处理器，以及将所述语音命令发送至所述语音模块。
[0019]在一些示例中，当所述客户需要办理业务时依次进入所述等待区、所述警戒区和所述服务区。
[0020]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0022]图1是本实用新型实施例的智能警戒系统的结构图；
[0023]图2a是本实用新型实施例的智能警戒系统的安装示意图；
[0024]图2b是图2a第一至第三摩擦电压力传感器部分的俯视图和侧视图；
[0025]图2c是第一或第二或第三摩擦电压力传感器的剖视图；[0026]图3是图2b和图2c中弹性直线导柱的结构示意图；
[0027]图4a和图4b分别是本实用新型实施例的具有三层结构的摩擦发电机的立体结构示意图和剖面结构示意图；
[0028]图5a和图5b分别是本实用新型实施例的具有四层结构的摩擦发电机的立体结构示意图和剖面结构示意图；以及
[0029]图6a和图6b分别是本实用新型实施例的具有五层结构的摩擦发电机的立体结构示意图和剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0031]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺
时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0032]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0033]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0034]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0035]如图1所示，为本实用新型实施例的智能警戒系统的结构图，包括:第一摩擦电压力传感器100、第二摩擦电压力传感器200、第三摩擦电压力传感器300、中央处理器400和语音模块500。
[0036]第一摩擦电压力传感器100埋设在等待区的地面内，当客户进入等待区时，第一摩擦电压力传感器100感应产生第一正向电信号，当客户离开等待区时，第一摩擦电压力传感器100感应产生第一反向电信号。第二摩擦电压力传感器200埋设在服务区的地面内，当客户进入服务区时，第二摩擦电压力传感器200感应产生第二正向电信号，当客户离开服务区时，第二摩擦电压力传感器200感应产生第二反向电信号。第三摩擦电压力传感器300埋设在警戒区的地面内，当客户进入警戒区时，第三摩擦电压力传感器300感应产生第三正向电信号，当客户离开警戒区时，第三摩擦电压力传感器300感应产生第三反向电信号。
[0037]在这里需要说明的是，当客户需要办理业务时依次进入等待区、警戒区和服务区。等待区和警戒区之间具有一米警戒线，一米警戒线的作用是当服务区有第一位客户在办理业务时，如果有第二位客户从等待区越过一米警戒线进入了警戒区，这时会有语音提示第二位客户退出一米警戒线以外，回到等待区等待。
[0038]中央处理器400与第一摩擦电压力传感器100、第二摩擦电压力传感器200和第三摩擦电压力传感器300分别相连，用于接收并记录来自第一摩擦电压力传感器100、第二摩擦电压力传感器200和第三摩擦电压力传感器300的电信号，并发送相应的语音命令。语音模块500与中央处理器400相连，用于接收语音命令，并输出相应的语音提示。
[0039]根据本实用新型实施例的智能警戒系统，通过客户自身的重力挤压摩擦电压力传感器产生正向电信号，在客户离开该区域时摩擦电压力传感器复原而产生反向电信号，正向和反向电信号发送至中央处理器400,来控制语音模块500执行相应的语音命令。由于本实用新型的摩擦电压力传感器为无源器件，其电信号的产生，是通过客户自身的重力的挤压和摩擦电压力传感器自身的复原，而无需额外提供电能，因此节省了电能的消耗。同时摩擦电压力传感器制作工艺简单，制作成本低，容易实现大规模工业化生产，有利于广泛的推广使用。并且本实用新型对多个区域的电信号实现了配合处理，使得本系统更加智能化和人性化。
[0040]如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，还包括无线发射模块600，第一摩擦电压力传感器100、第二摩擦电压力传感器200和第三摩擦电压力传感器300分别通过无线发射模块600连接至中央处理器400，无线发射模块600将电信号发送至中央处理器400。中央处理器400通过无线发射模块600连接至语音模块500，无线发射模块600将语音命令发送至语音模块500。
[0041]在这里需要说明的是，第一摩擦电压力传感器100、第二摩擦电压力传感器200和第三摩擦电压力传感器300在中央处理器400中分别对应一个内存空间，当有电信号传来时，中央处理器400首先对电信号进行运算放大，相对应的内存空间接收并记录新传来的运算放大后的电信号，并且删除原来记录的电信号，即对内存中的电信号进行更新。具体的，当中央处理器400采集到第一摩擦电压力传感器100传来的当前的电信号时，接收并记录第一摩擦电压力传感器100的当前的电信号，并将之前记录的第一摩擦电压力传感器100的电信号清零，当中央处理器400采集到第二摩擦电压力传感器200传来的当前的电信号时，接收并记录第二摩擦电压力传感器200的当前的电信号，并将之前记录的第二摩擦电压力传感器200的电信号清零，当中央处理器400采集到第三摩擦电压力传感器300传来的当前的电信号时，接收并记录第三摩擦电压力传感器300的当前的电信号，并将之前记录的第三摩擦电压力传感器300的电信号清零。
[0042]中央处理器400对当前记录到的电信号进行分析处理，发送相应的语音命令，具体包括:[0043]当中央处理器400中仅记录有第一正向电信号时，中央处理器400发送第一语音命令，当语音模块500接收到第一语音命令时，输出第一语音以提示位于等待区的客户进入服务区。在这种情况下，说明来了第一位客户，第一位客户到达了等待区，并在等待区等待，这时语音模块500提示第一位客户到服务区的服务台办理业务。
[0044]当中央处理器400中同时记录有第一正向电信号、第二反向电信号、第三反向电信号时，中央处理器400发送第一语音命令,当语音模块500接收到第一语音命令时，输出第一语音以提示位于等待区的客户进入服务区。在这种情况下，第三反向电信号和第二反向电信号说明服务区的第一位客户走了，第一正向电信号说明有第二位客户在等待区等待，这时提示第二位客户到服务区的服务台办理业务。
[0045]当中央处理器400中仅同时记录有第一正向电信号和第三正向电信号时，中央处理器400发送第二语音命令，当语音模块500接收到第二语音命令时，输出第二语音以提示位于等待区的客户在等待区中等待。在这种情况下，第一正向电信号和第三正向电信说明这时候服务区还未有过客户进入，而警戒区的第一位客户正走向服务区，而等待区中还有第二位客户，这时提示第二位客户在等待区等待。
[0046]当中央处理器400中同时记录有第一正向电信号、第二反向电信号、第三正向电信号时，中央处理器400发送第二语音命令，当语音模块500接收到第二语音命令时，输出第二语音以提示位于等待区的客户在等待区中等待。在这种情况下，第二反向电信号说明服务区的第一位客户走了，第三正向电信号说明第二位客户正从警戒区走向服务区，第一正向电信号说明有第三位客户在等待区等待，这时提示第三位客户在等待区等待。
[0047]当中央处理器400中同时记录有第一正向电信号、第二正向电信号、第三反向电信号时，中央处理器400发送第二语音命令，当语音模块500接收到第二语音命令时，输出第二语音以提示位于等待区的客户在等待区中等待。在这种情况下，第二正电信号说明服务区有第一位客户，第三反向电信号说明第一客户是从警戒区到的服务区，第一正向电信号说明等待区里面有第二客户，这时提示第二位客户在等待区等待。
[0048]当中央处理器400中同时记录有第二正向电信号、第三正向电信号，中央处理器400发送第三语音命令，当语音模块500接收到第三语音命令时，输出第三语音以提示位于警戒区的客户退出警戒区进入等待区。在这种情况下，第二正向电信号说明服务区中有第一位客户，第三正向电信号说明警戒区中有第二位客户，这时提示第二位客户退出一米警戒线以外。
[0049]如图2a所示，为本实用新型实施例的智能警戒系统的安装示意图，第一摩擦电压力传感器100、第二摩擦电压力传感器200和第三摩擦电压力传感器300通过无线发射模块600连接至中央处理器400，中央处理器400通过无线发射模块600连接至语音模块500。
[0050]图2b为图2a第一至第三摩擦电压力传感器部分的俯视图和侧视图，图2c是第一或第二或第三摩擦电压力传感器的剖视图。如图2b和图2c所示，第一摩擦电压力传感器100、第二摩擦电压力传感器200和第三摩擦电压力传感器300结构相同，包括摩擦发电机700和支撑机构800，摩擦发电机700安装在支撑机构800的内部，支撑机构800包括:底板801、多个弹性直线导柱802、垫块803、脚踏板804、第一软质基底805和第二软质基底806，其中，第二软质基底806与第一软质基底805相对设置。
[0051]底板801位于支撑机构800的最下端，多个弹性直线导柱802分别设置在底板801上表面的边缘位置，垫块803设置在底板801上表面的中间位置，脚踏板804的下表面的边缘位置与多个弹性直线导柱802的上端连接，第一软质基底805的下表面与垫块803的上表面连接，第二软质基底806的上表面与脚踏板804的下表面连接。
[0052]第一软质基底805和第二软质基底806的材料可选用海绵、橡胶等软质弹性材料。
[0053]图2b中俯视图中等待区、警戒区和服务器中表示图2c中固定弹性直线导柱802和脚踏板804的螺栓。
[0054]图3为图2b和图2c中弹性直线导柱802的结构示意图，如图3所示，包括:上安装板301，导向轴302，弹簧303，橡胶垫304，导向管305，滚子轴承306，下安装板307。弹性直线导柱802的下面是刚性的，上面是弹性的，弹性直线导柱802类似于导轨，在力的作用下,诱导弹性直线导柱802在垂直方向上的运动。
[0055]摩擦发电机700可采用三层、四层或者五层的结构。图4a为本实用新型实施例的具有三层结构的摩擦发电机700的立体结构示意图，图4b为本实用新型实施例的具有三层结构的摩擦发电机700的剖面结构示意图。三层结构的摩擦发电机700包括:第一电极层731，第二电极层732，第一高分子聚合物绝缘层733和微纳结构734。
[0056]第一电极层731的下表面与第一软质基底805的上表面相连,第二电极层732的上表面与第二软质基底806的下表面相连，第一电极层731和第二电极层732是摩擦发电机700的输出电极,即电信号的输出端，第一电极导线从第一电极层731引出，第二电极导线从第二电极层732引出。
[0057]如图4a和图4b所示，第一高分子聚合物绝缘层733的下表面与第一电极层731的上表面相连，当第一高分子聚合物绝缘层733的下表面与第一电极层731的上表面相连时，第一高分子聚合物绝缘层733和第二电极层732之间形成摩擦界面，并且第一高分子聚合物绝缘层733和第二电极层732相对的两个表面中至少有一个表面上具有微纳结构734。或者第一高分子聚合物绝缘层733的上表面与第二电极层732的下表面相连，当第一高分子聚合物绝缘层733的上表面与第二电极层732的下表面相连时，第一高分子聚合物绝缘层733和第一电极层731之间形成摩擦界面，并且第一高分子聚合物绝缘层733和第一电极层731相对的两个表面中至少有一个表面上具有微纳结构734，这种情况下的具有三层结构的摩擦发电机700的立体结构示意图和剖面结构示意图仍可以参照图4a和图4b所示，在此不再一一赘述。
[0058]其中，第一高分子聚合物绝缘层733为选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维(再生)海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜中的任一种。
[0059]第一电极层731和第二电极层732所用材料分别选自:铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；其中，金属是金、银、钼、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钥、钨或钒；合金是招合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、鹤合金、钥合金、银合金或钽合金中的任一种。
[0060]根据研究发现，金属与高分子聚合物摩擦，金属更容易失去电子，因此采用金属电极与高分子聚合物摩擦能提高能量输出。因此，摩擦发电机700主要通过金属，即第二电极层732与第一高分子聚合物绝缘层733之间的摩擦来产生电信号，主要利用了金属容易失去电子的特性，使第二电极层732与第一高分子聚合物绝缘层733之间形成感应电场，从而产生电压或电流。
[0061]当第一高分子聚合物绝缘层733的下表面与第一电极层731的上表面相连时，当形成摩擦界面的第二电极层732与第一高分子聚合物绝缘层733在压力作用下接触时，第二电极层732与第一高分子聚合物绝缘层733表面相互摩擦产生静电荷，静电荷的产生会使第一电极层731和第二电极层732之间的电容发生改变,从而导致第一电极层731和第二电极层732之间出现电势差。由于第一电极层731和第二电极层732之间电势差的存在，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当压力作用消失时，形成摩擦界面的第二电极层732与第一高分子聚合物绝缘层733相互分离，这时形成在第一电极层731和第二电极层732之间的内电势消失，此时已平衡的第一电极层731和第二电极层732之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。当第一高分子聚合物绝缘层733的上表面与第二电极层732的下表面相连时，静电荷产生的原理与第一高分子聚合物绝缘层733的下表面与第一电极层731的上表面相连时相同，在此不再一一赘述。
[0062]图5a为本实用新型实施例的具有四层结构的摩擦发电机700的立体结构示意图，图5b是本实用新型实施例的具有四层结构的摩擦发电机700的剖面结构示意图。具体的，具有四层结构的摩擦发电机700包括:第一电极层741、第二电极层742、第一高分子聚合物绝缘层743、第二高分子聚合物绝缘层744和微纳结构745。
[0063]第一电极层741的下表面与第一软质基底805的上表面相连,第二电极层742的上表面与第二软质基底806的下表面相连，第一电极层741和第二电极层742是摩擦发电机700的输出电极,即电信号的输出端，第一电极导线从第一电极层741引出，第二电极导线从第二电极层742引出。第一高分子聚合物绝缘层743的下表面与第一电极层741的上表面相连，第二高分子聚合物绝缘层744的上表面与第二电极层742的下表面相连，第一高分子聚合物绝缘层743和第二高分子聚合物绝缘层744之间形成摩擦界面，并且第一高分子聚合物绝缘层743和第二高分子聚合物绝缘层744相对的两个表面中至少有一个表面上具有微纳结构745。
[0064]其中，第一高分子聚合物绝缘层743和第二高分子聚合物绝缘层744分别为选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维(再生)海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜中的任一种。
[0065]第一电极层741和第二电极层742分别选自:铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；其中，金属是金、银、钼、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钥、钨或钒；合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、鹤合金、钥合金、银合金或钽合金中的任一种。
[0066]第一高分子聚合物绝缘层743和第二高分子聚合物绝缘层744的材质可以相同，也可以不同。如果两层高分子聚合物绝缘层的材质都相同，会导致摩擦起电的电荷量很小。优选的，第一高分子聚合物绝缘层743与第二高分子聚合物绝缘层744材质不同。
[0067]当形成摩擦界面的第一高分子聚合物绝缘层743与第二高分子聚合物绝缘层744在压力作用下接触时，第一高分子聚合物绝缘层743与第二高分子聚合物绝缘层744表面相互摩擦产生静电荷，静电荷的产生会使第一电极层741和第二电极层742之间的电容发生改变，从而导致第一电极层741和第二电极层742之间出现电势差。由于第一电极层741和第二电极层742之间电势差的存在，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当压力作用消失时，形成摩擦界面的第一高分子聚合物绝缘层743与第二高分子聚合物绝缘层744相互分离，这时形成在第一电极层741和第二电极层742之间的内电势消失，此时已平衡的第一电极层741和第二电极层742之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。
[0068]图6a为本实用新型实施例的具有五层结构的摩擦发电机700的立体结构示意图，图6b为本实用新型实施例的具有五层结构的摩擦发电机700的剖面结构示意图。具体的，具有五层结构的摩擦发电机700包括:第一电极层751、第二电极层752、第一高分子聚合物绝缘层753、第二高分子聚合物绝缘层754、居间薄膜层755和微纳结构756。
[0069]如图6a和图6b所不,第一电极层751的下表面与第一软质基底805的上表面相连，第二电极层752的上表面与第二软质基底806的下表面相连,第一电极层751和第二电极层752是摩擦发电机700的输出电极，即电信号的输出端，第一电极导线从第一电极层751引出，第二电极导线从第二电极层752引出。
[0070]第一高分子聚合物绝缘层753的下表面与第一电极层751的上表面相连，第二高分子聚合物绝缘层754的上表面与第二电极层752的下表面相连，居间薄膜层755的下表面与第一高分子聚合物绝缘层753的上表面相连，当居间薄膜层755的下表面与第一高分子聚合物绝缘层753的上表面相连时，居间薄膜层755和第二高分子聚合物绝缘层754之间形成摩擦界面，并且居间薄膜层755和第二高分子聚合物绝缘层754相对的两个表面中至少有一个表面上具有微纳结构756。或者居间薄膜层755的上表面与第二高分子聚合物绝缘层754的下表面相连，当居间薄膜层755的上表面与第二高分子聚合物绝缘层754的下表面相连时，第一高分子聚合物绝缘层753和居间薄膜层755之间形成摩擦界面，并且第一高分子聚合物绝缘层753和居间薄膜层755相对的两个表面中至少有一个表面上具有微纳结构756。这种情况下的具有五层结构的摩擦发电机700的立体结构示意图和剖面结构示意图仍可以参照图6a和图6b所示，在此不再一一赘述。
[0071]其中，第一高分子聚合物绝缘层753、第二高分子聚合物绝缘层754、居间薄膜层755分别为选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维(再生)海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜中的任一种。
[0072]第一高分子聚合物绝缘层753、第二高分子聚合物绝缘层754和居间薄膜层755材质可以相同，也可以不同。如果材质都相同，则会导致摩擦起电的电荷量很小。优选的，第一高分子聚合物绝缘层753与居间薄膜层755材质不同。第一高分子聚合物绝缘层753与第二高分子聚合物绝缘层754优选相同，可以减少材料种类，使本实用新型的制作更加方便。
[0073]第一电极层751和第二电极层752所用材料分别选自铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；其中，金属是金、银、钼、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钥、钨或钒；合金是招合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、鹤合金、钥合金、银合金或钽合金中的一种。
[0074]当居间薄膜层755的下表面与第一高分子聚合物绝缘层753的上表面相连时，形成摩擦界面的居间薄膜层755和第二高分子聚合物绝缘层754在压力作用下接触时，第二高分子聚合物绝缘层754与居间薄膜层755相互摩擦产生静电荷，静电荷的产生会使第一电极层751和第二电极层752之间的电容发生改变,从而导致第一电极层751和第二电极层752之间出现电势差。由于第一电极层751和第二电极层752之间电势差的存在，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当压力作用消失时，形成摩擦界面的居间薄膜层755和第二高分子聚合物绝缘层754相互分离，这时形成在第一电极层751和第二电极层752之间的内电势消失,此时已平衡的第一电极层751和第二电极层752之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。当居间薄膜层755的上表面与第二高分子聚合物绝缘层754的下表面相连时，静电荷产生的原理与居间薄膜层755的下表面与第一高分子聚合物绝缘层753的上表面相连时相同，在此不再一一赘述。
[0075]根据本实用新型实施例的智能警戒系统，通过客户自身的重力挤压摩擦电压力传感器产生正向电信号，在客户离开该区域时摩擦电压力传感器复原而产生反向电信号，正向和反向电信号发送至中央处理器，来控制语音模块执行相应的语音命令。由于本实用新型的摩擦电压力传感器为无源器件，其电信号的产生，是通过客户自身的重力的挤压和摩擦电压力传感器自身的复原，而无需额外提供电能，因此节省了电能的消耗。同时摩擦电压力传感器制作工艺简单，制作成本低，容易实现大规模工业化生产，有利于广泛的推广使用。并且本实用新型对多个区域的电信号实现了配合处理，使得本系统更加智能化和人性化。
[0076]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0077]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种智能警戒系统，其特征在于，包括: 第一摩擦电压力传感器，所述第一摩擦电压力传感器埋设在等待区的地面内，当客户进入所述等待区时，所述第一摩擦电压力传感器感应产生第一正向电信号，当所述客户离开所述等待区时，所述第一摩擦电压力传感器感应产生第一反向电信号； 第二摩擦电压力传感器，所述第二摩擦电压力传感器埋设在服务区的地面内，当所述客户进入所述服务区时，所述第二摩擦电压力传感器感应产生第二正向电信号，当所述客户离开所述服务区时，所述第二摩擦电压力传感器感应产生第二反向电信号； 第三摩擦电压力传感器，所述第三摩擦电压力传感器埋设在警戒区的地面内，当所述客户进入所述警戒区时，所述第三摩擦电压力传感器感应产生第三正向电信号，当所述客户离开所述警戒区时，所述第三摩擦电压力传感器感应产生第三反向电信号； 中央处理器，所述中央处理器分别与所述第一摩擦电压力传感器、所述第二摩擦电压力传感器和所述第三摩擦电压力传感器相连，用于接收并记录来自所述第一摩擦电压力传感器、所述第二摩擦电压力传感器和所述第三摩擦电压力传感器的相应电信号，并对接收到的所述相应电信号进行分析处理，发送相应的语音命令；以及 语音模块，所述语音模块与所述中央处理器相连，用于接收所述相应的语音命令，并输出相应的语音提示。
2.如权利要求1所述的智能警戒系统，其特征在于: 当所述中央处理 器中仅记录有所述第一正向电信号时，所述中央处理器发送第一语音命令； 当所述中央处理器中同时记录有所述第一正向电信号、第二反向电信号、第三反向电信号时，所述中央处理器发送第一语音命令； 当所述中央处理器中仅同时记录有所述第一正向电信号和第三正向电信号时，所述中央处理器发送第二语音命令； 当所述中央处理器中同时记录有所述第一正向电信号、第二反向电信号、第三正向电信号时，所述中央处理器发送所述第二语音命令； 当所述中央处理器中同时记录有所述第一正向电信号、第二正向电信号、第三反向电信号时，所述中央处理器发送所述第二语音命令；以及 当所述中央处理器中同时记录有所述第二正向电信号、第三正向电信号，所述中央处理器发送第三语音命令。
3.如权利要求1所述的智能警戒系统，其特征在于: 当所述语音模块接收到所述第一语音命令时，输出第一语音以提示位于所述等待区的客户进入所述服务区； 当所述语音模块接收到所述第二语音命令时，输出第二语音以提示位于所述等待区的客户在所述等待区中等待；以及 当所述语音模块接收到所述第三语音命令时，输出第三语音以提示位于所述警戒区的客户退出所述警戒区进入所述等待区。
4.如权利要求1-3任一项所述的智能警戒系统，其特征在于，所述第一、第二和第三摩擦电压力传感器结构相同，包括:摩擦发电机与支撑机构，其中所述摩擦发电机安装在所述支撑机构的内部。
5.如权利要求4所述的智能警戒系统，其特征在于，所述支撑机构包括: 底板，所述底板位于所述支撑机构的底部； 多个弹性直线导柱，所述多个弹性直线导柱分别设置于所述底板的上表面的边缘； 垫块，所述垫块设置于所述底板的上表面的中间； 脚踏板，所述脚踏板的下表面的边缘与所述多个弹性直线导柱的上端相连； 第一软质基底，所述第一软质基底的下表面与所述垫块的上表面相连； 第二软质基底，所述第二软质基底的上表面与所述脚踏板的下表面相连； 其中，所述第二软质基底与所述第一软质基底相对设置。
6.如权利要求4所述的智能警戒系统，其特征在于，所述摩擦发电机包括: 第一电极层，所述第一电极层的下表面与所述第一软质基底的上表面相连； 第二电极层，所述第二电极层的上表面与所述第二软质基底的下表面相连；以及 第一高分子聚合物绝缘层，所述第一高分子聚合物绝缘层的下表面与所述第一电极层的上表面相连，或者所述第一高分子聚合物绝缘层的上表面与所述第二电极层的下表面相连， 其中，所述第一电极层和所述第二电极层是所述摩擦发电机的输出电极，第一电极导线从所述第一电极层引出，第二电极导线从所述第二电极层引出。
7.如权利要求6所述的智能警戒系统，其特征在于， 当所述第一高分子聚合物绝缘层的下表面与所述第一电极层的上表面相连时，所述第一高分子聚合物绝缘层和所述第二电极层之间形成摩擦界面，并且所述第一高分子聚合物绝缘层和所述第二电极层相对的两个表面中至少有一个表面上具有微纳结构； 当所述第一高分子聚合物绝缘层的上表面与所述第二电极层的下表面相连时，所述第一高分子聚合物绝缘层和所述第一电极层之间形成摩擦界面，并且所述第一高分子聚合物绝缘层和所述第一电极层相对的两个表面中至少有一个表面上具有微纳结构。
8.如权利要求4所述的智能警戒系统，其特征在于，所述摩擦发电机包括: 第一电极层，所述第一电极层的下表面与所述第一软质基底的上表面相连； 第一高分子聚合物绝缘层，所述第一高分子聚合物绝缘层的下表面与所述第一电极层的上表面相连； 第二电极层，所述第二电极层的上表面与所述第二软质基底的下表面相连；以及第二高分子聚合物绝缘层，所述第二高分子聚合物绝缘层的上表面与所述第二电极层的下表面相连， 其中，所述第一电极层和所述第二电极层是所述摩擦发电机的输出电极，第一电极导线从所述第一电极层引出，第二电极导线从所述第二电极层引出。
9.如权利要求8所述的智能警戒系统，其特征在于，所述第一高分子聚合物绝缘层和所述第二高分子聚合物绝缘层之间形成摩擦界面，并且所述第一高分子聚合物绝缘层和所述第二高分子聚合物绝缘层相对的两个表面中至少有一个表面上具有微纳结构。
10.如权利要求4所述的智能警戒系统，其特征在于，所述摩擦发电机包括: 第一电极层，所述第一电极层的下表面与所述第一软质基底的上表面相连； 第一高分子聚合物绝缘层，所述第一高分子聚合物绝缘层的下表面与所述第一电极层的上表面相连；第二电极层，所述第二电极层的上表面与所述第二软质基底的下表面相连； 第二高分子聚合物绝缘层，所述第二高分子聚合物绝缘层的上表面与所述第二电极层的下表面相连；以及 居间薄膜层，所述居间薄膜层的下表面与所述第一高分子聚合物绝缘层的上表面相连，或者所述居间薄膜层的上表面与所述第二高分子聚合物绝缘层的下表面相连， 其中，所述第一电极层和所述第二电极层是所述摩擦发电机的输出电极，第一电极导线从所述第一电极层引出，第二电极导线从所述第二电极层引出。
11.如权利要求10所述的智能警戒系统，其特征在于， 当所述居间薄膜层的下表面与所述第一高分子聚合物绝缘层的上表面相连时，所述居间薄膜层和所述第二高分子聚合物绝缘层之间形成摩擦界面，并且所述居间薄膜层和所述第二高分子聚合物绝缘层相对的两个表面中至少有一个表面上具有微纳结构； 当所述居间薄膜层的上表面与所述第二高分子聚合物绝缘层的下表面相连时，所述第一高分子聚合物绝缘层和所述居间薄膜层之间形成摩擦界面，并且所述第一高分子聚合物绝缘层和所述居间薄膜层相对的两个表面中至少有一个表面上具有微纳结构。
12.如权利 要求1所述的智能警戒系统，其特征在于，还包括:无线发射模块，所述无线发射模块用于将所述电信号发送至所述中央处理器，以及将所述语音命令发送至所述语音模块。
13.如权利要求1所述的智能警戒系统，其特征在于，当所述客户需要办理业务时依次进入所述等待区、所述警戒区和所述服务区。
【文档编号】G08B13/10GK203573439SQ201320664733
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】刘永生, 梁宏増, 孙晓雅, 程驰, 邱霄, 马志海, 吴宝荣 申请人:纳米新能源（唐山）有限责任公司