专利名称:有源防窃系统的制作方法
本发明是一种探测通过一特殊通道的人是否携带被保护物品的装置，用于图书馆的图书管理及其它物品需要防窃的场合。
1981年上海交通大学研制成功SJ-1型图书监测系统。1982年第1期《电子杂志》杂志刊载了介绍该系统的文章。该系统利用动态磁现象探测对象的存在。被探测的对象是一种铁磁材料，在经过充矮处理后，被携带通过一个两侧布设感应磁探测器的通道时，在探测器中感应出信号，该信号经一探测装置放大而去推动报警装置。该系统为图书馆的开架阅览提供了方便。而读者携带的铁磁物品，如文具盒、讲义夹等都可被磁化带有磁性。系统对上述物品和书籍中的铁磁材料无法区别，故会产生误报现象。这种误报现象曾引起了不少麻烦。
美国在1978年10月公布的专利4118693中介绍了一个防窃系统。该系统的探测对象(标签)是坡莫合金。由于坡莫合金能够在弱磁场中饱和并产生丰富的高次谐波，而一般铁磁材料的高次谐波成份很小。正是由于这个特点，当坡莫合金夹于书籍中通过一个两侧布有线圈的通道时，探测装置按收到高次谐波而去推动报警装置。当时的系经只有一个通道，1981年美国的Knogo公司根据以上原理研制出双通道系统，专利号为4274090。但是探测对象仍是坡莫合金材料。因为通常人们只可能带一般铁磁材料，这些铁磁材料的高次谐波成份很小，故不会产生报警，而常人携带被莫合金的机会极少，这样可以避免误报现象。但是坡莫合金的磁特性很不稳定，在受冲击、震动、弯曲的情况下，磁特性变坏。所以采用坡莫合金作探查标签时，要求其尺寸较大，通常为18Cm×0.32Cm×0.025mm。为了顾及标签材料在磁特性变坏时仍有防窃效果，发射源的功率一定要做得很大。
本发明设想一种新的系统。它既能使常人日常所携带的铁磁性物品与特殊的被测对象(标签)加以区别而避免误报，又能降低系统的发射源功率，节约能源。
本系统采用非晶态材料作标签。“非晶态”材料是一种新型材料，因其内部原子的排列不是整齐的晶格状态而得名。这类材料的一个重要特点是磁稳定性好，对外应力不敏感，外界的冲击特性无影响，饱和磁化场低。因而使系统的磁化源装置功率大为降低。这样既解决了误报问题，又降低系统的功率，达到节约能源的目的。
本发明涉及一个系统。该系统用来探测带有特殊标签的物品是否通过一特定通道。如果物品未经许可经过该通道时，就会被系统发现而报警。如果物品经过许可经过通道时则系统不发警报。该物品再经充敏处理，则又可得到系统的保护。
图1是本系统的构成图。由下列各部分组成固定支架(1，2)磁化电源装置(10)，接收检测装置(7)，充敏消敏装置(8)和隐藏于物品(4)中的标签(5)，内装线圈的固定支架(1，2)平行安放在通道(3)的两旁。支架(1，2)的尺寸大小完全相同。磁化电源装置(10)放置在固定支架(2)的底座内。接收检测装置(7)放置在工作台(9)上。充敏消敏装置也放置在工作台(9)上。这种布置方式便于工作人员管理和监视。接收检测装置(7)的面板上除电源开关、表头指示外，还装有报警红灯(21)和报警喇叭(22)。接收检测装置(7)有导线与支架(1)内的线圈相连。
根据以上布置可以把系统装在房间、大厅的出口处。当人员(6)携带隐藏标签(5)的物品(4)经过通道(3)时，装配在支架(1)内的线圈将感应出的预定信号，经导线送至接收检测装置(7)。接收检测装置(7)将接收到的信号放大处理后发出报警信号，则报警红灯(21)亮、报警喇叭(22)发出警声。物品(4)即可载获而不被盗出。如果人员(6)要携带物品(4)出门须经工作人员许可。工作人员可将物品(4)放置在充敏消敏装置(8)上进行消敏处理，人员(6)就可以携带物品(4)通过通道(3)而不发生报警。当人员(6)将物品(4)归还时，工作人员可将物品(4)放置在充敏消敏装置上进行充敏处理。物品(4)中的标签(5)恢复正常的磁性能，又可获得系统的保护。因此本发明可以构成两种系统。其中一种不含有充敏消敏装置，用于不允许被保护物品携带出门的场合。另一种包含充敏消敏装置，用于被保护物品可携带出门，又可归还而重新获得保护的场合。
根据需要接收检测装置也可以象磁化电源装置一样放置在线圈支架(1)的底座内，在工作台上只要安装报警喇叭和报警红灯。这种布置方式可使工作台不显得拥挤，提高工作台的使用率。
图2是磁化电源装置、接收检测装置和线圈的原理图。磁化电源装置由直流磁化场电源和交流磁化场电源组成。直流磁化场电源包含降压变压器(24)和整流滤波环节(25)，降压变压器(24)的输入端与220V50HZ电网连接。整流滤波环节(25)的输出端与直流磁化线圈(14)两端连接以产生直流磁化场，使标签(5)磁化到接近饱和状态。交流磁化场电源包含音频振荡源(26)和滤波环节(27)，滤波环节的输出端与线圈(15)、电容器(16)组成的共振电路连接，产生交流磁化场。交流磁化电源采用二个共振线圈产生交流磁化场，使整个通道空间区域内的磁场不致引起急剧衰减。保证标签(5)在空间各个位置上都能被检测到。由于线圈(15)与电容器(16)接成LC共振电路，故在音频振荡源供给能量产生并联谐振。线圈(15)中流过很大的交变电流。交变电的频率为fO=12 πL C]]>。而振荡源流出的电流却小得多。因此交流磁化场由二个接成共振电路的线圈产生，使音频振荡源的效率提高。输出功率可做得较小。如果不采用谐振电路，则音频振荡源的输出功率要增大5倍以上。
接收检测装置由滤波选频环节(17)，交流放大环节(18)，检测电路(19)，报警控制电路(20)以及报警红灯(21)，喇叭(22)组成。根据需要接收检测装置还可输出锁门控制信号，控制附加锁门装置(23)。接收检测装置的输入端与探测线圈(11)相连接。当标签材料在磁化场作用下，磁特性产生的预定变化由探测线圈(11)探测，经过选频环节选出特征谐波信号，滤去其它谐波信号，由交流放大环节进行交流放大。这时谐波信号的幅值较大，但不能直接用来推动报警装置。再经检测电路(19)检测比较，信号强度超过一定门限值时，即去推动报警控制电路(20)。报警控制电路发出三种控制指令，使报警红灯(21)闪亮，报警喇叭(22)鸣响，锁门装置(23)动作。
本系统所用的标签，如图3所示非晶态材料(28)上粘接3-4段磁性材料薄片(29)，每段之间留有空隙。非晶态材料的重要特点是磁稳定性好，外界的冲击、弯曲对其磁特性无影响。所需饱和磁化场低，降低了磁化源的功率。同时标签尺寸小，大大提高了隐蔽性。
标签中的磁性材料(29)是一种即能充磁产生剩磁，又能消磁去掉剩磁的薄片。在进行消敏处理后，标签中的磁性材料(29)磁化而带有恒定的磁性，这一恒定磁性大到足以使“非晶态”材料(28)达到饱和，在标签经过通道时，空间的交流磁化场不会使非晶态材料产生高次谐波，系统的接收检测装置对标签失去检测作用，而让其顺利通过。
标签的这种实施方案对出借后又归还的物品较适宜。对于保护物品不对外出借的情况，则标签上就没有必要粘上磁性材料(29)，这种的情形还可省去充敏消敏装置。因此标签的另一实施方案是只有非晶态材料薄片，而不粘接磁性材料(29)。
当标签进入通道空间时，交直流磁化场使非晶态材料的磁化曲线发生非线性变化，从而使通道空间的磁场发生变化，这种磁场的非线性变化存在着丰富的谐波分量，不同磁特性的标签材料，使磁场的变化不同。普通铁磁材料低次谐波分量大，高次谐波分量小，非晶态材产生的高次谐波分量大。高次谐波颜率的选择要兼顾到系统的分辨力和功率损耗。选择很高次的谐波分量，显然对区分其他铁磁材料极为有利，但其量值小。须加大磁化电源功率。而对于较低的谐波，虽然对检测有利，但对区分其它铁磁材料不利，容易产生错报。本系统对非晶态材料产生的倍频谐波进行检测，获得好的效果。
充敏消敏装置的原理见图4。
充敏消敏装置由开口铁芯(30)，磁化线圈(31)，电容器(32)，双向开关(33)，直流电源(34)和交流电源(35)构成。线圈(31)绕在铁芯(30)上，线圈(31)两端与电容器(32)并接后接到双向开关(33)上。双向开关的一边与直流电源连接，另一边与交流电源连接。
把放有标签的物品放置在铁芯(30)的开口面上，将充敏消敏双向开关扳到消敏位置(A)，则标签上的磁性材料被充磁。标签从充敏消敏装置上移去时就带有剩磁。此状态的标签即可解除系统对它的保护。
把内有标签(5)的物品放在铁芯开口面上，将充敏消敏开关扳到充敏位置(B)，这时标签上磁性材料的剩磁即被消去不再带有剩磁，标签恢复系统对它的保护。
本系统具有灵敏度高、检测准确、功能齐全、使用方便、成本低等特点，是各图书和其它防窃物品的理想监视系统。
权利要求
1.一个探测带有特殊标签的物品是否通过一特定通道的系统。它由装有线圈的支架(1，2)，磁化电源装置(10)和接收检测装置(7)构成。其特征是使用一种非晶态材料作系统的检测对象(标签)。
2.权利要求
1所说的标签，其特征为用分段的磁性材料(29)与非晶态材料薄片(28)组合在一起。
3.根据权利要求
1的系统，其特征是交流线圈(12)和交流线圈(15)分别与电容器(13)和电容器(16)并接，构成两个LC共振电路。
4.根据权利要求
1设计的系统，其特征为有一个充敏消敏装置。
5.权利要求
4所说的充敏消敏装置，其特征为有一个开口铁芯(30)，其上绕有线圈(31)，有一个双向开关(33)，一个直流电源(34)和交流电源(35)。
6.根据权利要求
5所说的充敏消敏装置，其特征为线圈(31)的两端并接一个电容器(32)。
专利摘要
有源防窃系统。本发明是一个防窃系统，它用来探测带有特殊标签的物品是否通过一特定通道，如果物品未经许可经过通道时，就会被发现而报警，如果物品获得许可，经过消敏处理，再通过通道时不发警报。该物品再经充敏处理，则又可得到系统的保护，系统由装有线圈的支架、磁化电源装置、接收检测装置和充敏消敏装置组成，采用非晶态材料做检测对象。该系统具有灵敏度高、功率小、报警准确等优点。
文档编号G08B13/24GK85100545SQ85100545
公开日1986年8月20日 申请日期1985年4月1日
发明者王月娟, 姚俊才, 孙国良, 翁行泰 申请人:上海交通大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan