智能墙体的制作方法

本实用新型涉及电子警戒设备，特别涉及智能墙体。

背景技术：

随着犯罪类型和在押罪犯成分的日趋复杂，罪犯的报复性、狡诈性增强，稍有不慎他们就会铤而走险，在监狱内发生打架、斗殴等暴乱事件，在此过程中，罪犯们会因过激的行为而不断碰撞监狱内的墙面，进而造成人与人之间的伤害。

为了避免上述事件的发生，狱警需要时刻观察监狱内的情况，不仅费时费力，还有可能因为一时疏忽而使监狱内的暴乱行为无法及时被制止，存在较大的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种智能墙体，能够判断监狱内是否发生暴乱现象，并及时发出警示。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种智能墙体，包括墙体基层，所述墙体基层的表面均匀分布有若干弹性支撑块，每块弹性支撑块于靠近墙体基层的一面开设有凹腔，所述凹腔于远离墙体基层的一面设置有抵压块，所述墙体基层的表面对应于弹性支撑块的位置设有用于检测抵压块与墙体基层之间的压力变化以输出压力检测信号的压力检测单元，所述压力检测单元上耦接有用于接收压力检测信号的比较单元，所述比较单元具有一对应于标准压力值的基准值，所述比较单元响应于压力检测信号并将压力检测信号的值与基准值进行比较后输出相应的控制信号；所述比较单元上耦接有用于接收控制信号并输出执行信号的执行单元；所述执行单元上耦接有响应于执行信号的发声报警器；当压力检测单元检测到抵压块与墙体基层之间的压力值大于标准压力值时，所述执行单元控制发声报警器进行警示。

采用上述方案，当监狱内发生暴乱时，罪犯有可能因为斗殴等行为而碰撞墙体，使墙体基层上对应的弹性支撑块受到挤压，其内部的凹腔能够随之发生形变，进而驱动抵压块抵压墙体基层；通过压力检测单元检测抵压块与墙体基层之间的压力值大小，能够有效判断监狱内是否发生暴乱事件；当监狱内发生暴乱事件时，事件参与者的身体容易碰撞墙体上的弹性支撑块，以使对应的压力检测单元能够检测到抵压块的压力值增加，并高于基准值所对应的标准压力值，此时执行单元能够控制发声报警器进行警示，以及时提醒狱警阻止暴乱；多个弹性支撑块的设置能够有效检测墙体基层上各部分遭受到碰撞的情况，进而提升其检测范围。

作为优选，所述执行单元还耦接有响应于执行信号的发光报警器。

采用上述方案，由于墙体基层上设置有多个弹性支撑块，当监狱内发生暴乱事件以使对应弹性支撑块内的发声报警器发出警报时，通过发光报警器能够有效指示具体是哪个弹性支撑块受到了碰撞，更加人性化。

作为优选，所述执行单元还耦接有响应于执行信号并进行自锁以控制执行单元保持工作状态的自锁部。

采用上述方案，通过自锁部能够保持执行单元的工作状态，以使发声报警器与发光报警器能够在触发后保持在警示状态，以提升上述两者的警示效果。

作为优选，所述执行单元还耦接有用于切断执行单元以使自锁部解除自锁状态的复位部。

采用上述方案，通过复位部能够解除自锁部的自锁状态，从而解除发声报警器与发光报警器的警示状态。

作为优选，所述弹性支撑块由泡棉制成。

采用上述方案，泡棉密度高，具有较佳的弹性以及耐磨性，能够在受到外界压力时发生相应的形变，并且能够在不受外力的情况下自动复原；泡棉的表面与内部分布有许多微孔，能够实现良好的透气，避免凹腔内的空气无法排出而导致弹性支撑块无法下压。

作为优选，所述弹性支撑块的表面设有聚合物薄膜层，所述聚合物薄膜层的表面开设有若干透气孔。

采用上述方案，通过在弹性支撑块的表面覆盖聚合物薄膜层，能够有效提高弹性支撑块的耐水性能；透气孔能够有效实现弹性支撑块的透气性能，避免凹腔因为气压而无法下压。

作为优选，所述弹性支撑块的表面延伸有若干依次插接于透气孔内的限位柱。

采用上述方案，限位柱能够提升聚合物薄膜层与弹性支撑块之间的连接稳定性，使得两者不易分离；同时限位柱能够将透气孔填满，避免空气中的灰尘等杂志进入到透气孔内；同时，限位柱与弹性支撑块呈一体设置，也具有良好的透气性能，从而能够有效引导空气进出凹腔。

作为优选，所述弹性支撑块与聚合物薄膜层之间设有抗菌层。

采用上述方案，弹性支撑块若长期裸露在监狱中，容易滋生大量细菌，严重影响狱中人员的身体健康，而抗菌层能够有效减少细菌的蔓延、繁衍。

作为优选，所述聚合物薄膜层是由聚氨酯薄膜制成。

采用上述方案，聚氨酯薄膜是应用广泛的防水塑料薄膜，将其添加在抗菌层的上方，能够起到显著的防水效果。

作为优选，所述抗菌层是由Ag-TiO2纳米复合材料制成。

采用上述方案，将Ag-TiO₂纳米复合材料溶于酒精中，制成胶黏状，并均匀地涂覆在弹性支撑块的表面，在光催化作用下，产生导电离子，从而起到杀菌、灭菌的效果，即使弹性支撑块长时间裸露在监狱中，也不会有大量的细菌。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：当监狱内发生暴乱时，罪犯有可能因为斗殴等行为而碰撞墙体，使墙体基层上对应的弹性支撑块受到挤压，其内部的凹腔能够随之发生形变，进而驱动抵压块抵压墙体基层；通过压力检测单元检测抵压块与墙体基层之间的压力值大小，能够有效判断监狱内是否发生暴乱事件；当监狱内发生暴乱事件时，事件参与者的身体容易碰撞墙体上的弹性支撑块，以使对应的压力检测单元能够检测到抵压块的压力值增加，并高于基准值所对应的标准压力值，此时执行单元能够控制发声报警器进行警示，以及时提醒狱警阻止暴乱；多个弹性支撑块的设置能够有效检测墙体基层上各部分遭受到碰撞的情况，进而提升其检测范围。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为图1所示A部的放大示意图；

图3为本实施例的电路示意图；

图4为本实施例中发声报警器的电路示意图；

图5为本实施例中发光报警器的电路示意图。

图中：1、墙体基层；2、弹性支撑块；3、凹腔；4、抵压块；5、压力检测单元；6、比较单元；7、执行单元；8、发声报警器；9、发光报警器；10、自锁部；11、复位部；12、聚合物薄膜层；13、透气孔；14、限位柱；15、抗菌层；16、调节部。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

本实施例公开的一种智能墙体，如图1和图2所示，包括墙体基层1，该墙体基层1即为监狱内的墙壁，墙体基层1的表面均匀分布有若干弹性支撑块2，每个弹性支撑块2呈向外突起的枕头状设置，且弹性支撑块2均由泡棉制成。

每块弹性支撑块2于靠近墙体基层1的一面开设有凹腔3，凹腔3于远离墙体基层1的一面设置有抵压块4，抵压块4的一端面与凹腔3上远离墙体基层1的一面固定连接，另一端面抵接于墙体基层1的表面。

如图2所示，墙体基层1的表面对应于弹性支撑块2的位置设有用于检测抵压块4与墙体基层1之间的压力变化以输出压力检测信号的压力检测单元5，如图3所示，压力检测单元5包括串联连接的力敏电阻Rs和电阻R10，力敏电阻Rs的另一端耦接于电压V1，电阻R10的另一端接地，将力敏电阻Rs设置于墙体基层1和抵压块4之间，以检测抵压块4与墙体基层1之间的压力值；其中力敏电阻Rs的型号优选为FSR400，其重量轻，体积小，感测精度高，且检测到的压力值越大，其电阻值就越低。

电阻R10与力敏电阻Rs构成了分压电路，当作用于力敏电阻Rs上的压力增大时，力敏电阻Rs的电阻值就会相应地降低，使其与电阻R10之间的连接点电压升高；反之，当作用于力敏电阻Rs上的压力减小时，力敏电阻Rs的电阻值就会相应地升高，使其与电阻R10之间的连接点电压降低。

如图3所示，压力检测单元5上耦接有用于接收压力检测信号的比较单元6，比较单元6具有一对应于标准压力值的基准值，比较单元6响应于压力检测信号并将压力检测信号的值与基准值进行比较后输出相应的控制信号。比较单元6耦接有用于调节基准值的调节部16，通过调节基准值，能够有效调整对应的标准压力值，以适应不同的工况。

如图3所示，调节部16包括电阻R11和可变电阻Rp，电阻R11的一端耦接于电压V2，另一端耦接于可变电阻Rp的一固定端，可变电阻Rp的另一固定端接地，可变电阻Rp的活动端耦接于电阻R11和可变电阻Rp的连接点；比较单元6为比较器A，比较器A的同相输入端耦接于力敏电阻Rs和电阻R10的连接点，反相输入端耦接于电阻R11和可变电阻Rp的连接点，输出端输出控制信号。

如图3所示，比较单元6上耦接有用于接收控制信号并输出执行信号的执行单元7，执行单元7包括继电器K、NPN型的三极管Q1和续流二极管D，继电器K的线圈的一端耦接于电压V4，另一端耦接于三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极耦接于比较器A的输出端以接收控制信号，续流二极管D与继电器K的线圈反并联。

如图3所示，执行单元7还耦接有响应于执行信号并进行自锁以控制执行单元7保持工作状态的自锁部10，自锁部10为继电器K的常开触点K-3，其两端分别耦接于三极管Q1的集电极与发射极。

如图3所示，执行单元7还耦接有用于切断执行单元7以使自锁部10解除自锁状态的复位部11，复位部11为常闭按钮SB，其一端耦接于三极管Q1的发射极，另一端接地。

如图4所示，执行单元7上耦接有响应于执行信号的发声报警器8，发声报警器8包括继电器K的常开触点K-1和蜂鸣器SP，继电器K的常开触点K-1的一端耦接于电压V5，另一端耦接于蜂鸣器SP的一端，蜂鸣器SP的另一端接地。

如图5所示，执行单元7还耦接有响应于执行信号的发光报警器9，发光报警器9为继电器K的常开触点K-2和发光二极管LED，继电器K的常开触点K-2的一端耦接于电压V6，另一端耦接于发光二极管LED的阳极，发光二极管LED的阴极接地。

当压力检测单元5检测到抵压块4与墙体基层1之间的压力值大于标准压力值时，执行单元7控制发声报警器8进行警示，同时发光报警器9也进行提示。

如图2所示，弹性支撑块2的表面设有聚合物薄膜层12，聚合物薄膜层12的表面开设有若干透气孔13。弹性支撑块2的表面延伸有若干依次插接于透气孔13内的限位柱14，该限位柱14与弹性支撑块2呈一体设置，均由泡棉制成。弹性支撑块2与聚合物薄膜层12之间设有抗菌层15。将聚合物薄膜层12涂覆在抗菌层15的上方，可以起到防水的作用，避免抗菌层15因遇水而失效。

聚合物薄膜层12是由聚氨酯薄膜制成。它被均匀压制在抗菌层15的上方。聚氨酯薄膜是聚氨酯经拉伸而成薄膜状，可作为防水塑料薄膜材料使用，应用广泛，将其压制在涂层的最上方，聚氨酯薄膜可有效起到防水作用。

抗菌层15是由Ag-TiO2纳米复合材料制成，抗菌层15均匀涂覆在弹性支撑块2的表面，抗菌层15是以常见的酸性溶液为保护剂，硼氢化钠为还原剂，制备Ag-TiO2纳米复合材料，复合材料可制成溶液状或者粉体，溶液状则需涂覆在弹性支撑块2的表面，粉体只需均匀铺洒在弹性支撑块2的表面即可，相比于纯Ag抗菌剂而言，该复合材料不易氧化与团聚，且可降低成本。Ag-TiO2通过光催化释放出的Ag+可抑制细菌滋生和蔓延，从而起到抗菌效果。

具体工作过程如下：

在正常情况下，监狱内的墙体未受到碰撞，使墙体基层1上的弹性支撑块2全都处于正常状态，使得抵压块4与墙体基层1之间的压力值（即作用于力敏电阻Rs上的压力值）低于标准压力值。这时，比较器A的同相输入端电压（即力敏电阻Rs和电阻R10之间的连接点电压）小于其反相输入端电压（即电阻R11和可变电阻Rp之间的连接点电压），使比较器A输出低电平的控制信号至三极管Q1的基极，使三极管Q1截止，继电器K的线圈处于失电状态，其对应的常开触点K-1、K-2和K-3全都断开，切断蜂鸣器SP和发光二极管LED的供电回路，使蜂鸣器SP不发出警报声，同时发光二极管LED不发光。

当监狱内发生暴乱事件时，参与者的身体会因打架、斗殴等行为而碰撞监狱内的墙壁，使得弹性支撑块2能够在受到碰撞后而发生相应的压缩形变，进而使凹腔3内的抵压块4与墙体基层1之间的压力值（即作用于力敏电阻Rs上的压力值）超过标准压力值，比较器A的同相输入端电压（即力敏电阻Rs和电阻R10之间的连接点电压）超过其反相输入端电压（即电阻R11和可变电阻Rp之间的连接点电压），使比较器A输出高电平的控制信号至三极管Q1的基极，使三极管Q1导通，继电器K的线圈得电吸合，其对应的常开触点K-1与K-2全都闭合，分别导通蜂鸣器SP和发光二极管LED的供电回路，使得蜂鸣器SP发出警报声，以提醒狱警及时采取措施，同时对应的发光二极管LED发光进行提示，以使人能够清楚地了解那个部分的弹性支撑块2受到了碰撞与挤压。

与此同时，继电器K的常开触点K-3闭合自锁，以使继电器K能够保持在得电状态，即便对应的弹性支撑块2恢复原状，使抵压块4与墙体基层1之间的压力值消失，蜂鸣器SP与发光二极管LED还能保持在工作状态，以延续发声报警器8与发光报警器9的警示状态。

当狱警在确认暴乱事件平息后，若要解除警报，只需按下常闭按钮SB，切断继电器K的供电回路，使得继电器K的线圈失电复位，其对应的常开触点K-3断开，以解除继电器K的锁定，同时继电器K的常开触点K-1与K-2全都断开，以使蜂鸣器SP与发光二极管LED全都停止工作。

将可变电阻Rp的控制端移向和电阻R11的连接点，便能使可变电阻Rp的阻值增加，根据分压原理，比较器A的基准值电压升高；反之，将可变电阻Rp的控制端移向接地端，便能使可变电阻Rp的阻值减小，比较器A的基准值电压随之降低，以此便可调节比较器A的基准值电压，从而改变基准值所对应的标准压力值。