專利名稱：有色金屬檢測門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種金屬檢測門，特別是一種能區(qū)分有色金屬與黑色金屬的檢測 門。
背景技術(shù)：
近年來，隨著銅、鋁等有色金屬價格的攀升，電纜或是其它銅部件的丟失現(xiàn)象日趨 嚴(yán)重。目前，工廠和礦山的動力電纜、照明電纜、通訊電纜等通常為銅質(zhì)材料，電器設(shè)備的 保護(hù)地線一般也使用各種截面積的銅質(zhì)芯線。電纜等銅質(zhì)材料的丟失，嚴(yán)重影響企業(yè)的正 常生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)上造成重大損失，例如動力電纜的丟失，影響生產(chǎn)計劃的如期完成；通訊電 纜的丟失，導(dǎo)致正常生產(chǎn)調(diào)度無法進(jìn)行等。更重要的是，電纜等有色金屬失竊現(xiàn)象，對安全 生產(chǎn)帶來極大的安全隱患，例如電器設(shè)備的保護(hù)地線丟失，隨時都有可能發(fā)生人身觸電事 故，特別是對于煤礦企業(yè)，如果產(chǎn)生火花甚至可能引發(fā)瓦斯爆炸。由于煤礦井下生產(chǎn)線長， 人員流動范圍大，防止銅質(zhì)電纜的丟失的管理難度更大。然而，目前的安檢門的金屬檢測是針對所有金屬，即所有金屬通過安檢門都可能 會報警。工人隨身攜帶的工具，如扳手、榔頭、礦燈、自救器等也都會導(dǎo)致安檢門報警。由于 無法區(qū)分不同金屬，現(xiàn)有的安檢門無法用于有色金屬的防盜報警。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種可以區(qū)分有色金屬與黑色金屬的 有色金屬檢測門。本實用新型的有色金屬檢測門包括門框，所述門框包括位于上方的橫梁以及從 所述橫梁的兩端分別向下延伸的兩個立柱；設(shè)置在所述立柱內(nèi)側(cè)的多個傳感器檢測單元， 每個傳感器檢測單元包括平衡放置的發(fā)射線圈和接收線圈；以及一微處理器，所述微處 理器控制所述發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場信號并控制所述接收線圈接收所述磁場信號，以及根據(jù)接 收到的信號的幅度和相位區(qū)分有色金屬與黑色金屬，產(chǎn)生檢測信號；設(shè)置在所述門框內(nèi)的 主控機(jī)箱，所述主控機(jī)箱接收來自所述傳感器檢測單元的所述檢測信號；以及安裝在所述 門框上的顯示屏，在所述傳感器檢測單元檢測到有色金屬時，經(jīng)所述主控機(jī)箱控制以顯示 報警信息。所述發(fā)射線圈和接收線圈以雙D形式放置。所述發(fā)射線圈和接收線圈以同心圓形式放置。所述微處理器產(chǎn)生一信號，經(jīng)過濾波、電壓放大、功率放大后加到所述發(fā)射線圈上 以產(chǎn)生所述磁場信號，所述接收線圈接收到所述磁場信號后經(jīng)過選頻、放大、濾波、整形輸 入到所述微處理器。所述顯示屏具有對應(yīng)于所述每個傳感器檢測單元的進(jìn)度條，所述進(jìn)度條的信號強(qiáng) 弱表示所述有色金屬的大小或距離所述傳感器檢測單元的遠(yuǎn)近。所述檢測門還包括安裝在所述顯示屏上的喇叭，以在檢測到有色金屬時由所述主控機(jī)箱控制產(chǎn)生報警聲音。所述檢測門還包括設(shè)置在所述立柱上，與所述多個傳感器檢測單元一一對應(yīng)以用 于指示報警位置的雙色燈條。所述檢測門還包括設(shè)置在所述立柱內(nèi)側(cè)用于統(tǒng)計進(jìn)出所述檢測門的人員數(shù)量的 紅外收發(fā)電路。所述檢測門還包括設(shè)置在所述門框上由所述主控機(jī)箱控制的攝像頭。所述檢測門還包括由所述主控機(jī)箱控制的間機(jī)控制單元。本實用新型的有色金屬檢測門不僅可以檢測到所有金屬，更重要的是可以區(qū)分有 色金屬與黑色金屬。可以僅對檢測到的銅、鋁等有色金屬報警，而對鐵或是其它黑色金屬不 報警，從而有效解決了對攜帶工具誤報警的問題，真正實現(xiàn)防止銅、鋁等有色金屬部件或是 電纜的丟失問題。

圖1為本實用新型金屬檢測門的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型金屬檢測門的電路系統(tǒng)框圖。圖3為本實用新型金屬檢測門的主控機(jī)箱的框圖。圖4為本實用新型金屬檢測門的傳感器檢測單元的框圖。圖5為本實用新型傳感器檢測單元的信號發(fā)射和接收電路圖。圖6為本實用新型金屬檢測門的主控機(jī)箱的電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與具體實施例詳細(xì)描述本實用新型。圖1示出了本實用新型金屬檢測門的結(jié)構(gòu)示意圖，該金屬檢測門包括一門框7，該 門框7包括上方的橫梁8以及從該橫梁8的兩端分別向下延伸的兩個立柱9。主控機(jī)箱1 設(shè)置在門框7內(nèi)，其在本實施例中放置在橫梁8內(nèi)，顯示屏2安裝在門框7上，該顯示屏2 為大屏幕LED點陣顯示屏，其可安裝在橫梁8前后兩側(cè)面上，以雙屏顯示，也可只安裝在其 中一面上(如本實施例所示)，當(dāng)然主控機(jī)箱1和顯示屏2也可設(shè)置在該門框7的其他位置 而不限于本實施例所述。在顯示屏2上安裝有喇叭3。傳感器檢測單元4安裝在立柱9的 內(nèi)側(cè)上。在本實施例中，在兩個立柱9的內(nèi)側(cè)各設(shè)有兩個傳感器檢測單元4，兩立柱9上的 傳感器檢測單元位置相對，形成四防區(qū)。該傳感器檢測單元的數(shù)量可根據(jù)需要而設(shè)定，例如 也可采用六防區(qū)等。傳感器檢測單元4對應(yīng)位置處的立柱9的前后兩側(cè)各裝有一排高亮度 雙色LED燈條5，與各傳感器檢測單元一一對應(yīng)，用于指示報警位置。同時在立柱9的內(nèi)側(cè) 還裝有兩組紅外收發(fā)電路6，用于統(tǒng)計進(jìn)出人員數(shù)量。圖2示出了本實用新型金屬檢測門的電路系統(tǒng)框圖。主控機(jī)箱用于控制各傳感器 檢測單元協(xié)調(diào)工作，并在傳感器檢測單元檢測到有色金屬時，接收來自該傳感器檢測單元 的報警信息，同時把該報警信息顯示在顯示屏上。報警信息包括金屬種類、金屬的大小或是 距離傳感器檢測單元的遠(yuǎn)近、報警的傳感器檢測單元的位置，其中每個傳感器檢測單元在 顯示屏上有對應(yīng)的一個進(jìn)度條，進(jìn)度條的信號強(qiáng)弱表示各傳感器檢測單元檢測到的報警信 號強(qiáng)度，以此表示金屬的大小或是距離傳感器檢測單元的遠(yuǎn)近。主控機(jī)箱同時產(chǎn)生聲(喇叭)光(燈條)報警信號以觸發(fā)喇叭及燈條，還產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，用于啟動觸發(fā)拍照電 路，驅(qū)動安裝在門框上的攝像頭進(jìn)行拍照，以及啟動關(guān)閉閘機(jī)信號，關(guān)閉通道閘機(jī)，使得暫 停人員進(jìn)出，對可疑人員進(jìn)行進(jìn)一步的排查。顯示屏還用于顯示門狀態(tài)信息，門狀態(tài)信息包 括傳感器檢測單元的個數(shù)、每個傳感器檢測單元是否工作正常，當(dāng)前時間等。該門狀態(tài)信息 是主控機(jī)箱通過尋址的方式尋找系統(tǒng)中存在的傳感器檢測單元而獲得的。由于每個傳感器 檢測單元都有唯一的地址編碼以標(biāo)明身份，所以主控機(jī)箱根據(jù)由傳感器檢測單元返回的信 息中就可獲知系統(tǒng)中存在那些傳感器檢測單元及其狀態(tài)。同時，傳感器檢測單元返回的信 息中還包含有傳感器檢測單元的報警信息。圖3示出了本實用新型金屬檢測門的主控機(jī)箱的框圖。主控機(jī)箱包括CPU及至外 部各控制單元的接口，是整個系統(tǒng)的核心，它除了要完成顯示單元、報警單元以及各外部控 制接口的工作外，其主要工作是協(xié)調(diào)各傳感器檢測單元的工作并從傳感器檢測單元獲取檢 測信號。主控機(jī)箱主要完成以下工作一、上電自檢，檢測各外部控制單元是否工作正常，包 括1、對各傳感器檢測單元尋址，通過各傳感器檢測單元返回的信息，判斷系統(tǒng)中傳感器檢 測單元的數(shù)量(四防區(qū)還是六防區(qū))，以及各傳感器檢測單元工作是否正常。如不正常，則 把異常狀態(tài)顯示在顯示屏2上；2、觸發(fā)立柱9上的燈條5閃爍，以判斷燈條工作是否正常； 3、觸發(fā)喇叭3報警一次，測試?yán)仁欠裾＃?、對各控制接口啟動一次，判斷控制單元是否 工作正常等。二、在系統(tǒng)整個工作過程中持續(xù)自動判斷各傳感器檢測單元的狀態(tài)，例如各傳 感器檢測單元的通訊是否正常、收發(fā)電路是否正常等，并把狀態(tài)在顯示屏顯示出來。三、通 過485串行通訊的方式控制各傳感器檢測單元分時工作，并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。四、通過對各傳 感器檢測單元傳來的數(shù)據(jù)分析、判斷，并做相應(yīng)的動作。比如在檢測到某一防區(qū)發(fā)現(xiàn)有色金 屬時，控制門柱9上該傳感器檢測單元對應(yīng)位置的LED燈條5紅燈閃爍，同時在大屏幕LED 點陣顯示屏2上以進(jìn)度條的方式顯示對應(yīng)位置信號的強(qiáng)弱，以表明該金屬的大小或是距離 傳感器檢測單元的遠(yuǎn)近，喇叭發(fā)出報警聲音，觸發(fā)攝像頭進(jìn)行拍照，關(guān)閉間機(jī)通道等一系列 報警動作。而當(dāng)檢測到鐵等其它非有色金屬時，控制門柱9前后兩側(cè)對應(yīng)位置的LED燈條 黃燈閃爍，但顯示屏2上沒有報警信號及相應(yīng)的動作，僅起到提醒作用，有金屬通過，但該 金屬不是有色金屬。該主控機(jī)箱的電路圖具體如圖6所示。如圖4所示，每個傳感器檢測單元由兩組線圈和微處理器控制下的信號發(fā)射和接 收兩部分電路組成。由微處理器產(chǎn)生2-20KHZ的信號，并通過濾波整形電路生成相應(yīng)的正 弦波信號，該正弦波信號經(jīng)過電壓放大、功率放大后加到發(fā)射線圈上，產(chǎn)生所需的檢測磁場 信號。另外一組線圈作為接收線圈，接收發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場信號。通過安排兩組線圈放置 位置使得在接收線圈上在附近沒有金屬時沒有信號，即此時處于平衡狀態(tài)。當(dāng)傳感器檢測 單元附近有金屬信號時，由于被測金屬在變化的磁場中產(chǎn)生渦流，該渦流信號又會產(chǎn)生反 向磁場。反向磁場破壞了接收線圈中原有的平衡狀態(tài)，從而影響了接收信號的幅度與相位。 接收線圈接收到的微弱信號經(jīng)過選頻、放大、濾波、整形，輸入到微處理器，微處理器通過分 析接收到的信號的幅度與相位，并根據(jù)幅度與相位的關(guān)系從而判斷出是有色金屬還是非有 色金屬。不同的金屬對接收信號的幅度和相位的影響是不同的。尤其是有色金屬與黑色金 屬的區(qū)分更加明顯。通過調(diào)整發(fā)射線圈與接收線圈間的位置關(guān)系，將兩線圈平衡放置(見 圖5所示)，可以采用雙D形式、同心圓形式或其他形式，使得當(dāng)有色金屬通過時，接收信號 的幅度和相位與被測金屬物的距離成反比、與被測金屬物的大小成正比；而當(dāng)有黑色金屬通過時，接收信號的幅度與被測金屬物的距離成反比、與被測金屬物的大小成正比，但接收 信號的相位與被測金屬物的距離與大小成正比。微處理器比較接收信號的幅度與相位的關(guān) 系，就可判斷出是哪種類型的金屬及其位置和大小。具體來說，當(dāng)有色金屬接近傳感器檢測 單元時，傳感器檢測單元接收信號的幅度增大，相位也同時增大(相位延時增加)，而當(dāng)有 黑色金屬通過時，傳感器接收信號幅度增大，但相位減小(相位超前增加)。因此根據(jù)接收 信號的相位與幅度的關(guān)系即可判斷出是何種金屬。而根據(jù)各傳感器檢測單元的信號強(qiáng)度， 就能判斷出被測金屬物的大小和距離傳感器檢測單元的遠(yuǎn)近。比如一塊大的有色金屬與 一塊小的有色金屬通過檢測門時，各傳感器檢測單元檢測到的信號是不同的。每個傳感器 檢測單元負(fù)責(zé)檢測一定的區(qū)域，各傳感器檢測單元的檢測區(qū)域之間會有重疊，從而避免漏 檢。因而當(dāng)有大的金屬物通過檢測門時，可能會有多個傳感器檢測單元同時檢測到該金屬 物。以四防區(qū)設(shè)置為例，如果是大塊有色金屬從門的正中間通過，則四個傳感器檢測單元同 時檢測到該金屬，由于距離相等，信號強(qiáng)度可能均為5(假如接收信號最強(qiáng)是10，最弱是0)； 而一塊小的有色金屬從門的正中間通過時，雖然可能四個傳感器檢測單元也同時檢測到該 金屬，但由于金屬比較小，因而信號強(qiáng)度也弱，此時信號強(qiáng)度可能均為3。顯然前后兩塊金屬 雖然通過同一位置，但前者的信號強(qiáng)，所以金屬較大，而后者的信號弱，所以金屬較小。而當(dāng) 金屬不在正中間通過時，必然是距離金屬近的傳感器檢測單元信號強(qiáng)，而距離金屬遠(yuǎn)的傳 感器檢測單元信號弱，再結(jié)合信號強(qiáng)度可以判斷出該金屬物的相對大小和位置?？傊?，檢測 門檢測金屬是綜合判斷各傳感器檢測單元檢測的信號強(qiáng)度，顯示屏2會通過進(jìn)度條顯示各 傳感器檢測單元的信號強(qiáng)度來判斷金屬的大小和位置的。微處理器把檢測結(jié)果通過485串 口，發(fā)送給主控機(jī)箱。主控機(jī)箱據(jù)此做進(jìn)一步的處理，把結(jié)果顯示出來，并做相應(yīng)的控制動 作，比如是否拍照、是否閃燈，是否關(guān)閉閘機(jī)等。 以上實施例的描述主要是為了說明本實用新型的基本原理和主要特征。本實用新 型不局限于上述實施例的描述范圍，在本實用新型所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可以做出各 種補(bǔ)充、變更和取代。
權(quán)利要求1.一種有色金屬檢測門，其特征在于，包括門框，所述門框包括位于上方的橫梁以及從所述橫梁的兩端分別向下延伸的兩個立柱；設(shè)置在所述立柱內(nèi)側(cè)的多個傳感器檢測單元，每個傳感器檢測單元包括 平衡放置的發(fā)射線圈和接收線圈；以及一微處理器，所述微處理器控制所述發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場信號并控制所述接收線圈接收 所述磁場信號，以及根據(jù)接收到的信號的幅度和相位區(qū)分有色金屬與黑色金屬，產(chǎn)生檢測 信號；設(shè)置在所述門框內(nèi)的主控機(jī)箱，所述主控機(jī)箱接收來自所述傳感器檢測單元的所述檢 測信號；以及安裝在所述門框上的顯示屏，在所述傳感器檢測單元檢測到有色金屬時，經(jīng)所述主控 機(jī)箱控制以顯示報警信息。
2.如權(quán)利要求1所述的檢測門，其特征在于，所述發(fā)射線圈和接收線圈以雙D形式放置。
3.如權(quán)利要求1所述的檢測門，其特征在于，所述發(fā)射線圈和接收線圈以同心圓形式放置。
4.如權(quán)利要求1所述的檢測門，其特征在于，所述微處理器產(chǎn)生一信號，經(jīng)過濾波、電 壓放大、功率放大后加到所述發(fā)射線圈上以產(chǎn)生所述磁場信號，所述接收線圈接收到所述 磁場信號后經(jīng)過選頻、放大、濾波、整形輸入到所述微處理器。
5.如權(quán)利要求1所述的檢測門，其特征在于，所述顯示屏具有對應(yīng)于所述每個傳感器 檢測單元的進(jìn)度條，所述進(jìn)度條的信號強(qiáng)弱表示所述有色金屬的大小或距離所述傳感器檢 測單元的遠(yuǎn)近。
6.如權(quán)利要求1所述的檢測門，其特征在于，所述檢測門還包括安裝在所述顯示屏上 的喇叭，以在檢測到有色金屬時由所述主控機(jī)箱控制產(chǎn)生報警聲音。
7.如權(quán)利要求1所述的檢測門，其特征在于，所述檢測門還包括設(shè)置在所述立柱上，與 所述多個傳感器檢測單元一一對應(yīng)以用于指示報警位置的雙色燈條。
8.如權(quán)利要求1所述的檢測門，其特征在于，所述檢測門還包括設(shè)置在所述立柱內(nèi)側(cè) 用于統(tǒng)計進(jìn)出所述檢測門的人員數(shù)量的紅外收發(fā)電路。
9.如權(quán)利要求1所述的檢測門，其特征在于，所述檢測門還包括設(shè)置在所述門框上由 所述主控機(jī)箱控制的攝像頭。
10.如權(quán)利要求1所述的檢測門，其特征在于，所述檢測門還包括由所述主控機(jī)箱控制 的閘機(jī)控制單元。
專利摘要本實用新型涉及一種有色金屬檢測門，包括門框，所述門框包括位于上方的橫梁以及從橫梁的兩端分別向下延伸的兩個立柱；設(shè)置在立柱內(nèi)側(cè)的多個傳感器檢測單元，每個傳感器檢測單元包括平衡放置的發(fā)射線圈和接收線圈；以及一微處理器，控制所述發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場信號并控制所述接收線圈接收所述磁場信號，以及根據(jù)接收到的信號的幅度和相位區(qū)分有色金屬與黑色金屬，產(chǎn)生檢測信號；設(shè)置在所述門框內(nèi)的主控機(jī)箱，所述主控機(jī)箱接收來自所述傳感器檢測單元的所述檢測信號；以及安裝在所述門框上的顯示屏，在所述傳感器檢測單元檢測到有色金屬時，經(jīng)所述主控機(jī)箱控制以顯示報警信息。采用本實用新型檢測門可有效區(qū)分有色金屬與黑色金屬。
文檔編號G01V3/10GK201819994SQ201020551510
公開日2011年5月4日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者孟紹鋒 申請人:澳楓(上海)控制技術(shù)有限公司