一种防压预警沙盘的制作方法

本实用新型涉及实体模型展示领域，更具体地说，它涉及一种防压预警沙盘。

背景技术：

沙盘是根据地形图、航空像片或实地地形按一定的比例关系用泥沙、兵棋和其它材料堆制的模型，一般主要包括底座、沙盘框和设置在沙盘框上的保护罩。由于在现实生活中，参观沙盘的参观者中会有趴在沙盘的保护罩上的现象，对保护罩产生很大的挤压力，对沙盘产生很大的安全隐患。

在公开号为CN204611607U的中国专利中公开了一种放在桌面上提供微缩景观欣赏和LED照明用的景观台灯，它由圆柱形底座、底座上面的微缩景物、半球体形透明玻璃罩、玻璃罩顶部隐藏的两组色温LED光源、底座侧面的液晶数字显示屏、控制按钮面板、底座内部的时钟电路、控制器、扬声器和电源部件等构成。该实用新型的半球体形透明玻璃罩在进行展示时，对于参观者中会有趴在沙盘的保护罩上的现象缺乏相应的保护措施，对沙盘产生很大的安全隐患。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种防压预警沙盘，可以对沙盘的保护罩受到压力的现象做出相应的保护措施。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种防压预警沙盘，包括沙盘框和保护罩，所述沙盘框内设置有安装槽，所述安装槽内设置有液体缓冲垫，所述保护罩的下端与所述液体缓冲垫相抵接，所述防压预警沙盘还包括智能防压系统，所述智能防压系统包括：液压检测单元，用于检测液体缓冲垫内的液压，并在其输出端输出液压检测信号；处理单元，耦接于液压检测单元的输出端，根据所述液压检测信号判断出所述保护罩是否处于被压状态，并在其输出端输出对应的状态信号；提醒单元，耦接于所述处理单元的输出端，用于接收所述状态信号，并根据所述状态信号发出相应的提示信号。

通过采用上述技术方案，当有重物压在保护罩上时，一方面液体缓冲垫对保护罩所受的压力进行了一定的缓冲作用，对保护罩及防压预警沙盘起到了一定的保护作用；同时智能防压系统可以通过液体缓冲垫内的液压间接检测到保护罩的承重情况，并通过发出相应的提示信号来提示移开重物，从而达到了保护所述防压预警沙盘的目的。

进一步的，所述沙盘框上设置有与所述安装槽相连通的竖直通槽，所述保护罩的下端穿过所述竖直通槽与所述液体缓冲垫相抵接，所述竖直通槽与所述保护罩的下端间隙配合。

通过采用上述技术方案，通过竖直通槽对保护罩的限位作用，可以使整体结构更加稳定，保护罩仅可以沿着竖直通槽上下移动。

进一步的，所述保护罩的底端设置有用来与所述液体缓冲垫相抵接的扩展抵接边。

通过采用上述技术方案，通过扩展抵接边可以增大保护罩的下端与液体缓冲垫的接触面积，使液体缓冲垫的受力更加均匀，增加了液体缓冲垫的使用寿命；另外由于扩展抵接边与竖直通槽两侧的安装槽内壁的卡接效果，可以防止保护罩的底端在上下运动时脱离到竖直通槽外。

进一步的，所述液压检测单元包括把检测探头安装在所述液体缓冲垫内的压力传感器，在所述压力传感器的输出端输出所述液压检测信号，所述液压检测信号的电压值与所述液体缓冲垫内的液压成正比。

通过采用上述技术方案，通过由于液体内的压强处处相等，所以在保护罩任意位置受到的压力经液体缓冲垫内的液体的传导后均可以被压力传感器敏锐、及时而又准确的检测到。

进一步的，所述处理单元包括：参考电压生成电路，具有一第一电阻R1，其一端耦接于直流电VCC，另一端与一第二电阻R2串联后接地，自第一电阻R1和第二电阻R2之间产生一参考电压；比较器A，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，所述同相输入端耦接于压力传感器的输出端，反相输入端耦接于第一电阻R1和第二电阻R2之间，输出端输出所述状态信号。

通过采用上述技术方案，由于压力传感器输出的液压检测信号的电压值与液压成正比，通过参考电压生成电路生成参考电压与液压检测信号相比较，当液压检测信号大于参考电压时，比较器A输出高电平的状态信号，当液压检测信号小于参考电压时，比较器A输出低电平的状态信号，从而达到了分辨保护罩的受力情况的目的。

进一步的，所述提醒单元包括：NPN三极管Q1，其发射极接地，基极通过一第三电阻R3耦接于比较器A的输出端；发光二极管LED1，其阳极电耦接于直流电VCC，阴极通过一第四电阻R4耦接于NPN三极管Q1的集电极；NPN三极管Q2，其发射极接地，基极通过一第五电阻R5耦接于比较器A的输出端；蜂鸣器H1，其一端耦接于直流电VCC，另一端通过一第六电阻R6耦接于NPN三极管Q2的集电极。

通过采用上述技术方案，当保护罩受到压力且液压检测信号大于参考电压时，比较器A输出高电平的状态信号经NPN三极管Q1和NPN三极管Q2放大后，从而导通发光二极管LED1和蜂鸣器H1来发出声光提示信号来提醒移开重物，从而达到了保护所述防压预警沙盘的目的。

进一步的，所述提醒单元包括将所述处理单元输出的状态信号发送至监控终端的无线通信模块。

通过采用上述技术方案，通过无线通信模块将处理单元输出的状态信号发送至监控终端，从而使监控终端的监护人员可以实时了解到保护罩的受力情况，当保护罩受到重压时，监护人员可以及时了解到并过来提醒或移开相关重物，从而达到了保护所述防压预警沙盘的目的。

进一步的，第一电阻R1为可变电阻器。

通过采用上述技术方案，通过调节第一电阻R1，可以改变参考电压的大小，从而达到了调节提醒单元发出提醒移开重物的提示信号所对应的保护罩承重阈值，使智能防压系统对于保护罩承重的判断更加准确。

进一步的，所述保护罩由多块玻璃板组成，所述发光二极管LED1正对着所述玻璃板的截面。

通过采用上述技术方案，当发光二极管LED1发光时会从玻璃板的截面来照射，从而照亮了整个玻璃板，使人可以更加直观而明显地观察到智能防压系统发出的提示信号。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

（1）在保护罩的下端抵接有液体缓冲垫，当有重物压在保护罩上时，液体缓冲垫对保护罩所受的压力进行了一定的缓冲作用，对保护罩及防压预警沙盘起到了一定的保护作用；

（2）设置有智能防压系统，当有重物压在保护罩上时，发出相应的提示信号来提示移开重物，从而达到了保护所述防压预警沙盘的目的；

（3）设置有竖直通槽来对保护罩限位，从而使整体结构更加稳定；

（4）在保护罩的底端设置有与液体缓冲垫相抵接的扩展抵接边，增加了液体缓冲垫的使用寿命，并防止保护罩的下端脱离竖直通槽，从而对防压预警沙盘达到了更好保护作用；

（5）发光二极管LED1正对着所述玻璃板的截面，发光二极管LED1发光时会照亮整个玻璃板，使人可以更加直观而明显地观察到智能防压系统发出的提示信号。

附图说明

图1为实施例一中防压预警沙盘的结构示意图；

图2为图1中A部的放大图；

图3为实施例一中防压预警沙盘的俯视图；

图4为沿图3中C-C线的剖视图;

图5为实施例一中智能防压系统的电路图；

图6为实施例二中智能防压系统的电路图。

附图标记：1、沙盘框；2、玻璃板；3、保护罩；4、安装槽；5、液体缓冲垫；6、扩展抵接边；7、竖直通槽；8、智能防压系统；9、液压检测单元；10、处理单元；11、提醒单元；12、参考电压生成电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例一，如图1、图3和图4所示，一种防压预警沙盘，包括沙盘框1和由多块玻璃板2组成的保护罩3，所述沙盘框1内开设有安装槽4，所述安装槽4内安装有液体缓冲垫5，所述保护罩3的底端固定有用来与所述液体缓冲垫5相抵接的扩展抵接边6。所述沙盘框1上还开设有与所述安装槽4相连通的竖直通槽7，所述保护罩3的下端穿过所述竖直通槽7，并使扩展抵接边6与所述液体缓冲垫5相抵接。所述竖直通槽7与所述保护罩3的下端间隙配合。通过竖直通槽7对保护罩3的限位作用，可以使整体结构更加稳定，保护罩3仅可以沿着竖直通槽7上下移动。另外，由于扩展抵接边6与竖直通槽7两侧的安装槽4内壁的卡接效果，可以防止保护罩3的底端在上下运动时脱离到竖直通槽7外。

如图5所示，所述防压预警沙盘还包括智能防压系统8，所述智能防压系统8包括：液压检测单元9，用于检测液体缓冲垫5内的液压，并在其输出端输出液压检测信号；处理单元10，耦接于液压检测单元9的输出端，根据所述液压检测信号判断出所述保护罩3是否处于被压状态，并在其输出端输出对应的状态信号；提醒单元11，耦接于所述处理单元10的输出端，用于接收所述状态信号，并根据所述状态信号发出相应的提示信号。

所述液压检测单元9包括把检测探头安装在所述液体缓冲垫5内的压力传感器，在所述压力传感器的输出端输出所述液压检测信号，所述液压检测信号的电压值与液体缓冲垫5内的液压成正比。通过由于液体内的压强处处相等，所以在保护罩3任意位置受到的压力经液体缓冲垫5内的液体的传导后均可以被压力传感器敏锐、及时而又准确的检测到。

如图5所示，所述处理单元10包括：参考电压生成电路12，具有一第一电阻R1，第一电阻R1为可变电阻器，其一端耦接于直流电VCC，另一端与一第二电阻R2串联后接地，自第一电阻R1和第二电阻R2之间产生一参考电压；比较器A，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，所述同相输入端耦接于压力传感器的输出端，反相输入端耦接于第一电阻R1和第二电阻R2之间，输出端输出所述状态信号。通过调节第一电阻R1，可以改变参考电压的大小，从而达到了调节提醒单元11发出提醒移开重物的提示信号所对应的保护罩3承重阈值，使智能防压系统8对于保护罩3承重的判断更加准确。

上述电路中，第一比较器A为有源电压比较器，电源接入端耦接于直流电VCC，接地端接地。

所述提醒单元11包括：NPN三极管Q1，其发射极接地，基极通过一第三电阻R3耦接于比较器A的输出端；发光二极管LED1，其阳极电耦接于直流电VCC，阴极通过一第四电阻R4耦接于NPN三极管Q1的集电极；NPN三极管Q2，其发射极接地，基极通过一第五电阻R5耦接于比较器A的输出端；蜂鸣器H1，其一端耦接于直流电VCC，另一端通过一第六电阻R6耦接于NPN三极管Q2的集电极。

如图1和图2所示，所述发光二极管LED1正对着所述玻璃板2的截面。当发光二极管LED1发光时会从玻璃板2的截面来照射，从而照亮了整个玻璃板2，使人可以更加直观而明显地观察到智能防压系统8发出的提示信号。

本实施例的智能防压系统8实际工作过程如下：

由于压力传感器输出的液压检测信号的电压值与液压成正比，当保护罩3受到压力且液压检测信号大于参考电压时，比较器A输出高电平的状态信号经NPN三极管Q1和NPN三极管Q2放大后，从而导通发光二极管LED1和蜂鸣器H1来发出声光提示信号来提醒移开重物，从而达到了保护所述防压预警沙盘的目的；再当重物移开后，液压检测信号恢复到小于参考电压后，比较器A输出低电平的状态信号，使NPN三极管Q1和NPN三极管Q2截止，发光二极管LED1和蜂鸣器H1均断开，停止发出声光提示信号。

实施例二，如图1和图6所示，一种防压预警沙盘，与实施例一的区别在于，所述提醒单元11包括将所述处理单元10输出的状态信号发送至监控终端的无线通信模块。无线通信模块可采用NRF24L01芯片，NRF24L01芯片是由NORDIC生产的工作在2.4GHz～2.5GHz的ISM频段的单片无线收发器芯片。监控终端可以为连接公网的智能手机或PC端。

通过无线通信模块将处理单元10输出的状态信号发送至监控终端，从而使监控终端的监护人员可以实时了解到保护罩3的受力情况，当保护罩3受到重压时，监护人员可以及时了解到并过来提醒压在保护罩3上的人离开保护罩3或移开压在保护罩3上的重物，从而达到了保护所述防压预警沙盘的目的。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。