基于电缆编织的安防地垫的制作方法

本实用新型涉及安防设备技术领域，特别涉及一种基于电缆编织的安防地垫。

背景技术：

目前，基于红外探测、视频监控的安防监测系统广泛应用于公共安全、家庭防盗预警等领域。但是，这些安防监测系统一般都是专业的设备，成本较高，不适宜普通家庭室内防盗预警使用。

相关技术中，通过将摩擦发电机和压电发电机作为感测单元设置于地垫中，以用于进行安防监测，然而，摩擦发电机和压电发电机一般都是平铺在地垫表面或夹层中，导致难以在固定面积内设置更多的感测单元，并且一旦部分区域的感测单元被破坏后，易导致安防作用失效，可靠性将低，亟待解决。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种基于电缆编织的安防地垫，该安防地垫可以有效提高安防监测的实用性，提高监测的可靠性。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种基于电缆编织的安防地垫，包括：

地垫本体；

至少一个压力传感部件，所述至少一个压力传感部件与所述地垫本体构成编织结构，用于感测作用在地垫上的压力，输出压力电信号；

报警模块；以及

中央处理模块，所述中央处理模块与所述至少一个压力传感部件相连，以根据所述压力电信号控制报警模块报警。

进一步地，所述地垫本体包括：

靠近地面的基底层，所述至少一个压力传感部件与所述基底层构成编织结构；

远离地面的表面层。

进一步地，所述至少一个压力传感部件包括基于摩擦发电的压力感应电缆和/或基于压电发电的压力感应电缆，其中，所述压力感应电缆沿着经线和/或纬线的方向编织于所述基底层内。

进一步地，所述至少一个压力传感部件相互串联和/或并联后与所述中央处理模块相连，或者，所述至少一个压力传感部件分别与所述中央处理模块相连。

进一步地，所述至少一个压力传感部件编织于所述地垫本体的全部覆盖区域，或者，所述至少一个压力传感部件分别编织于所述地垫本体的多个部分区域。

进一步地，所述基于摩擦发电的压力感应电缆包括：

第一线芯，所述第一线芯包括第一导体线芯以及整体包覆在第一导体线芯外部的第一绝缘层；

第二线芯，所述第二线芯包括第二导体线芯，所述第二线芯与所述第一线芯相接触的表面构成摩擦界面；

第一屏蔽层和保护层，所述第一屏蔽层和所述保护层依次整体包覆所述第一线芯和所述第二线芯。

进一步地，所述第一线芯和所述第二线芯均平直设置，或者

所述第一线芯和所述第二线芯相互缠绕设置；或者

所述第一线芯和所述第二线芯中的一个线芯平直设置，另一个线芯螺旋缠绕于平直设置的线芯上。

进一步地，所述压力感应电缆包括依次同轴设置的第一电极芯、氧化锌纳米线层、聚合物绝缘层、第二电极层和第二屏蔽层。

进一步地，所述中央处理模块包括：

放大电路，所述放大电路的一端与所述至少一个压力传感部件相连；

整流电路，所述整流电路的一端与所述放大电路的另一端相连；

滤波电路，所述滤波电路的一端与所述整流电路的另一端相连；

模数转换电路，所述模数转换电路的一端与所述滤波电路的另一端相连；

比较电路，所述比较电路的一端与所述模数转换电路的另一端相连；

中央控制电路，所述中央控制电路的一端与所述比较电路的另一端相连，用于控制报警模块报警。

进一步地，还包括：

无线收发模块，所述无线收发模块用于将中央处理模块产生的报警控制信号发送给报警模块。

进一步地，还包括：

工作模式控制模块，所述工作模式控制模块与所述中央处理模块相连，以控制所述中央处理模块的工作模式；

视频监控模块，所述视频监控模块与所述中央处理模块相连，以在报警时进行视频监控。

根据本实用新型的基于电缆编织的安防地垫，通过将压力传感部件编织于地垫本体内，并且通过多区域编织的方式有效提高安防地垫的可靠性，即使部分压力传感部件损坏后，安防地垫仍能正常工作，从而提高安防监测的实用性，不容易失效，更加安全可靠，有效提升用户使用体验。

本实用新型附加的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。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型实施例的基于电缆编织的安防地垫的电路模块的功能模块示意图；

图2为根据本实用新型一个实施例一的地垫本体截面示意图；

图3为根据本实用新型一个实施例一的压力传感部件与织物部件编织示意图；

图4为根据本实用新型一个实施例一的压力传感部件的一种区域设置方式示意图；

图5为根据本实用新型一个实施例一的压力传感部件的另一种区域设置方式示意图；

图6为根据本实用新型一个实施例一的基于摩擦发电的压力感应电缆结构示意图；

图7为根据本实用新型一个实施例一的基于压电发电的压力感应电缆结构示意图；

图8为根据本实用新型一个实施例一的中央处理电路模块的功能模块示意图；

图9为根据本实用新型一个实施例二的基于电缆编织的安防地垫的电路模块的功能模块示意图；以及

图10为根据本实用新型一个实施例三的基于电缆编织的安防地垫的电路模块的功能模块示意图。

具体实施方式

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。

下面参照附图描述根据本实用新型实施例提出的基于电缆编织的安防地垫。图1是本实用新型实施例的基于电缆编织的安防地垫的结构示意图。如图1所示，该基于电缆编织的安防地垫10包括：地垫本体100、至少一个压力传感部件200、报警模块300和中央处理模块400。

其中，至少一个压力传感部件200与地垫本体100构成编织结构，至少一个压力传感部件200用于感测作用在地垫10上的压力，输出压力电信号。中央处理模块400与至少一个压力传感部件200相连，以根据压力电信号控制报警模块300报警。本实用新型实施例的安防地垫10可以提高安防监测的实用性，即使部分区域的压力传感部件被破坏后，安防地垫仍能正常工作，从而提高监测的可靠性，不容易失效，更加安全可靠。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，地垫本体100包括：基底层101和表面层102。其中，基底层101靠近地面，至少一个压力传感部件200与基底层101构成编织结构；表面层102远离地面。

可以理解的是，安防地垫10可以包括地垫本体100、编织于地垫本体内的至少一个压力传感部件200、报警模块300和中央处理模块400。具体地，如图2所示，地垫本体100可以包括靠近地面的基底层101与远离地面的表面层102，地垫本体100在铺设时基底层101可以贴近地面，表面层102可以与鞋底直接接触，不仅可以使用户踩压时感觉舒适，而且同时能够对编织于基底层101内的压力传感部件起保护作用。需要说明的是，地垫本体100可以为相关技术中可铺设于地面的地毯、毛毯、地垫等家居和室内装饰用品，为减少冗余，在此不作具体赘述。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，至少一个压力传感部件200包括基于摩擦发电的压力感应电缆和/或基于压电发电的压力感应电缆。或者，至少一个压力传感部件也可以根据需要制作为带状或薄膜状，此处不作具体限定。基于压电发电的压力感应电缆可以基于ZnO、PZT、PVDF等材料制作。其中，压力感应电缆可以沿着经线和/或纬线的方向编织于基底层101内。

可以理解的是，如图3所示，压力传感部件可以为基于摩擦发电的压力感应电缆和/或基于压电发电的压力感应电缆。其中，压力感应电缆可以编织于地垫本体100的基底层101内，压力感应电缆可以沿着经线和/或纬线的方向设置。此外，如图3所示，多个织物部件103经编织构成地垫本体100的基底层101，至少一个压力传感部件200与织物部件103编织固定。本实用新型中主要描述采用了经纬编织法，但所述的编织并不仅限于经纬编织法，只要压力传感部件200与多个织物部件103之间形成交叉结构，均为编织，本领域技术人员可根据需要对具体编织方式进行选择，此处不作具体限定。织物部件103可以采用相关技术中的织物材料，需要说明的是，多个织物部件与压力感应电缆不仅可以通过编织的方式相结合，如经纬编织法，还可以采用拼接的方式相结合，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择，在此不作具体限定，同时，本领域技术人员还可以根据检测的精度需要自行选择压力感应电缆的设置的数量和密度，为减少冗余，在此不做具体限定。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，至少一个压力传感部件200相互串联和/或并联后与中央处理模块400相连，或者，至少一个压力传感部件200分别与中央处理模块400相连。

可以理解的是，压力传感部件可以为基于摩擦发电的压力感应电缆和/或基于压电发电的压力感应电缆，压力感应电缆可以经串联和/或并联后与中央处理模块400相连，从而便于减少连线；或者压力感应电缆分别与中央处理模块400相连，便于当部分压力传感部件损坏后，不影响其他压力传感部件的工作，从而提高监测的适用性和可靠性，更加安全可靠。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，至少一个压力传感部件200编织于地垫本体100的全部覆盖区域，或者，至少一个压力传感部件200分别编织于地垫本体100的多个部分区域内。

可以理解的是，如图4所示，压力传感部件可以均匀分布编织于地垫本体100所覆盖的整个区域内，使得当踩踏于地垫的每个位置，都有电信号输出，有效保证监测的可靠性和有效性，或者如图5所示，压力传感部件可以编织于地垫本体100的多个部分区域，每个区域内的压力感应电缆既可以串联和/或并联后与中央处理模块400相连，也可以分别单独与中央处理模块400相连，以保证不同区域内设置的压力传感部件互不相连，从而使得本实用新型实施例的地垫100在沿着一个方向被剪断或破坏后，被破坏的区域以外的区域内的压力传感部件仍然能正常工作，提高监测的可靠性，同时本领域技术人员可以根据实际需要设置区域密度，在此不作具体限制。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，基于摩擦发电的压力感应电缆包括：第一线芯20、第二线芯21、第一屏蔽层30和保护层40。其中，第一线芯20包括第一导体线芯201以及整体包覆在第一导体线芯201外部的第一绝缘层202；第二线芯21包括第二导体线芯，第二线芯21与第一线芯20相接触的表面构成摩擦界面；第一屏蔽层30和保护层40依次整体包覆第一线芯20和第二线芯21。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，第一线芯20和第二线芯21均平直设置，或者第一线芯20和第二线芯21相互缠绕设置；或者第一线芯20和第二线芯21中的一个线芯平直设置，另一个线芯螺旋缠绕于平直设置的线芯上。

可以理解的是，如图6所示，本实用新型的基于摩擦发电的压力感应电缆包括第一线芯20、第二线芯21、包覆在二者外部的第一屏蔽层30和保护层40。其中，第一绝缘层202整体包覆在第一导体线芯201外部，第二线芯21包括第二导体线芯。第一线芯20和第二线芯21可以相互缠绕设置，二者相互接触的部分构成压力感应电缆的摩擦界面，可以通过打磨的形式在第二线芯21表面形成微纳结构，以提高摩擦效果。或者，第一线芯20和第二线芯21中的一个可以为平直设置，另一个螺旋缠绕在其上面。或者，第一线芯20和第二线芯21均可以平直设置，具体缠绕方式可以由本领域技术人员根据实际情况进行操作，在此不做具体限定。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，压力感应电缆包括依次同轴设置的第一电极芯1、氧化锌纳米线层2、聚合物绝缘层3、第二电极层4和第二屏蔽层5。

可以理解的是，如图7所示，本实用新型实施例的基于压电发电的压力感应电缆包括依次同轴设置的第一电极芯1、氧化锌纳米线层2、聚合物绝缘层3、第二电极层4和第二屏蔽层5。其中，氧化锌纳米线可以垂直生长在第一电极芯1的表面上，形成氧化锌纳米线层2，或者氧化锌纳米线朝向第一电极芯1方向生长在聚合物绝缘层3上，形成氧化锌纳米线层2，作为压电材料层。聚合物绝缘层3可以选择具有绝缘作用的高分子材料。第一电极芯1和第二电极层4可以选自金属或合金材料。该基于压电发电的压力感应电缆，在受到外部压力作用或拉伸时时，可以产生正比于压力的电压信号。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，中央处理模块400包括：放大电路401、整流电路402、滤波电路403、模数转换电路404、比较电路405和中央控制电路406。

其中，放大电路401的一端与至少一个压力传感部件200相连。整流电路402的一端与放大电路401的另一端相连。滤波电路403的一端与整流电路402的另一端相连。模数转换电路404的一端与滤波电路403的另一端相连。比较电路405的一端与模数转换电路404的另一端相连。中央控制电路406的一端与比较电路405的另一端相连，用于控制报警模块300报警。

举例而言，如图8所示，中央处理模块400包括放大电路401、整流电路402、滤波电路403、模数转换电路404、比较电路405和中央控制电路406。其中，放大电路401与至少一个压力感应电缆相连，放大电路401可以用于将至少一个压力感应电缆输出的电信号进行放大。整流电路402可以用于将放大后的电信号进行整流处理。滤波电路403可以与整流电路402相连，滤波电路403可以用于滤除整流电路402输出的电信号中的杂波。模数转换电路404可以与滤波电路403相连，模数转换电路404可以用于将滤波后的模拟信号转换为数字信号。比较电路405用于将模数转换后的电信号与比较电路405储存的预设阈值进行比较，并且当该电信号大于或等于预设阈值时，产生报警控制信号。中央控制电路406的一端与比较电路405的另一端相连，中央控制电路406可以用于控制报警模块300报警。

下面对实施例一的基于电缆编织的安防地垫10的工作原理进行详细的介绍。

本实用新型实施例的安防地垫10可以在当外来人员踩踏于安防地垫10时，编织在地垫10内的压力感应电缆可以产生电信号输出，并且在该信号经处理后，其值大于或等于一定值时，则会使报警模块300产生报警信号，以提示有外来人员进入警戒范围，而且本实用新型的实施例还可以通过设置预设阈值，避免振动等其他外力作用致使误报警情况的发生，有效保证了报警的准确性，减少了误报警的情况。

图9为根据本实用新型实施例二的基于电缆编织的安防地垫的功能模块示意图。如图9所示，本实用新型实施例二的基于电缆编织的安防地垫与实施例一的基于电缆编织的安防地垫的不同点在于，还包括：无线收发模块500。其中，无线收发模块500可以用于将中央处理模块400产生的报警控制信号发送给报警模块300。

可以理解的是，如图9所示，无线收发模块500可以用于将报警控制信号发送到报警模块300。无线收发模块500可以优选采用无线发射方式的装置或电路。报警模块300可以用于响应报警控制信号，产生报警信号。报警模块300可以采用声/光/振动报警装置或元件。本实用新型的实施例中，中央处理模块400、无线收发模块500和报警模块300既可以采用有线的方式供电，也可以采用电池、电容等储能元件供电，具体采用方式由本领域技术人员根据实际情况进行设计，在此不做具体限定。

下面对实施例二的基于电缆编织的安防地垫10的工作原理进行详细的介绍。

本实用新型实施例的安防地垫10可以在当外来人员踩踏于安防地垫10时，编织在地垫10内的压力感应电缆可以产生电信号输出，并且在该信号经处理后，其值大于或等于一定值时，可以通过无线收发模块500将报警控制信号发送到报警模块300，从而使报警模块300产生报警信号，以提示有外来人员进入警戒范围，而且本实用新型的实施例还可以通过设置预设阈值，避免振动等其他外力作用致使误报警情况的发生，有效保证了报警的准确性，减少了误报警的情况。

图10为根据本实用新型实施例三的基于电缆编织的安防地垫的功能模块示意图。如图10所示，本实用新型实施例三的基于电缆编织的安防地垫与实施例一的基于电缆编织的安防地垫的不同点在于，还包括：工作模式控制模块600和视频监控模块700。

其中，工作模式控制模块600与中央处理模块400相连，以控制中央处理模块400的工作模式。视频监控模块700与中央处理模块400相连，以在报警时进行视频监控。根据本实用新型的基于电缆编织的安防地垫10通过将压力传感部件编织于地垫本体内，并且通过多区域编织的方式以提高安防地垫的可靠性，当部分压力传感部件损坏后，仍能正常工作，从而提高安防监测的实用性，提高监测的可靠性，更加安全可靠。

可以理解的是，如图10所示，本实用新型实施例的安防地垫10进一步包括工作模式控制模块600和视频监控模块700。其中，工作模式控制模块600可以为手动开关、遥控开关等，用于切换安防地垫的工作模式，或者接通或关闭电源，如在不需要进行安防监测时，可以关闭电源，进入休眠模式，而在需要时，接通电源，进入安防模式，具体可以根据实际情况进行设置。视频监控模块700用于响应报警控制信号，启动视频监控功能，视频监控模块700可以为相关技术中的视频监控设备，实时监控目标区域，提高安防等级，为减少冗余在此，在此不作详细赘述。

下面对实施例三的基于电缆编织的安防地垫10的工作原理进行详细的介绍。

本实用新型实施例的安防地垫10可以在当外来人员踩踏于安防地垫10时，编织在地垫10内的压力感应电缆可以产生电信号输出，并且在该信号经处理后，其值大于或等于一定值时，则会使报警模块300产生报警信号，以提示有外来人员进入警戒范围，同时视频监控模块700启动视频监控功能，对现场进行视频监控，以及可以通过设置预设阈值，避免振动等其他外力作用致使误报警情况的发生，有效保证了报警的准确性，而且在不需要开安防功能时，通过工作模式控制模块600关闭安防功能，减少了误报警的情况。

在安防地垫10进行大面积铺设时，本实用新型的实施例可以将多个上述安防地垫10进行拼接，并且多个安防地垫10所包括的压力传感部件可通过接口进行串和/或并联，所需安防地垫的数量可根据铺设面积进行选择，并且，单个安防地垫的尺寸也可根据实际需要进行确定，有效提高安防地垫10的适用性和适用性，大大提升使用体验。

根据本实用新型实施例提出的基于电缆编织的安防地垫，通过将压力传感部件编织于地垫本体内，并且通过多区域编织的方式有效提高安防地垫的可靠性，即使部分压力传感部件损坏后，安防地垫仍能正常工作，从而提高安防监测的实用性，提高监测的可靠性，更加安全可靠，有效提升用户使用体验。

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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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。