主动式检测系统技术方案

主动式检测系统．是一种对特定物品的监视报警装置．由支架、标签、监测仪、充敏消敏装置和线圈谐振回路构成．系统产生一个磁场，特制标签在磁场中出现时，产生感应磁场信号，系统对感应信号进行检测，即可发现标签的存在．若把标签隐藏在其它物品中，系统即可对该物品进行监视．本系统使用方便，检测灵敏度高，可广泛应用于图书、商品、文物、公安、宾馆等许多管理场合，提高工作效率，防止物品失窃，具有明显的经济效益和社会效益（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
主动式检测系统是一种对特定物品的测量监视装置。它可以广泛应用于图书管理及其它管理场合。本专利技术属物理类报警装置。本专利技术利用磁性材料磁化曲线的非线性特性，在交直流磁场同时作用下，感应磁场呈非线性变化的原理制成。首先在一定空间内产生一个交变磁场，直流磁场则利用地球磁场。当某一种磁性材料置于交直流磁场空间时，将被磁化产生感应磁场，若外界磁场强度大于磁性材料的饱和磁化场强时，感应磁场将是非线性的。由于直流磁场的存在，又使得感应磁场呈现不对称的非线性变化，把这种不对称的非线性感应磁场按富利埃级数展开可知，它除了含有奇次谐波分量之外，还含有丰富的偶次谐波分量，系统对感应磁场的某次谐波分量进行检测，即可发现磁性材料的存在。若把磁性材料隐藏在其它物品中，则系统即可建立起对该物品的检测监视作用。大家知道，能够被磁场磁化产生感应磁场的磁性材料是很多的，人们平常携带使用的铁盒、小刀、钥匙等都能对系统起作用，这就要求检测系统能够把这类物品与特定的监测物品相区别。研究各类磁性材料磁特性上的差异发现，在比较弱的外磁场作用下，一般铁制物品的感应磁场的交流谐波分量很弱，而高导磁率磁性材料的感应磁场具有丰富的高次谐波分量，如果检测系统对这种高导磁率磁性材料感应磁场的高次谐波进行检测，便能将一般常人携带的铁制物品与特定的监测物品区别开来，避免误报现象。中国专利局85100545号申请，是一种有源防窃系统，它由-->交流磁化源和直流磁化源分别产生交流磁场和直流磁场。地球磁场会对系统的直流磁场产生迭加或抵消作用，系统灵敏度不够稳定。另外，直流磁化源是由交流电源经整流后获得，电源中的干扰常出现高次谐波，进入系统后容易出现误报现象。本专利技术巧妙地利用地球磁场来作检测系统的直流磁场。取消了原来的直流磁化源。这样，上述缺点可以克服，同时也减少整个系统的电源消耗，系统本身更加简化，降低了成本。85100545号申请的有源防窃系统，检测作用是通过标签来实现的，当标签长轴方向与外磁场方向一致时，磁化作用最强，产生的检测信号最强。反之，当标签长轴方向与外磁场方向垂直时，则检测信号最弱，可能被系统漏检。标签通过磁场空间的方向是随机性的，随不同物品、不同携带者而不同，为了保证系统能够准确地检测到被检物品，通道空间内的磁场分布应尽量均匀，并且在三个方向上（沿通道的纵向、横向和垂直方向）都具有足够的磁场分量。磁场的空间分布情况是由磁化线卷的形状决定的，85100545号申请的防窃系统，它的磁化线卷是由两个矩形线卷部分交叠构成的，它的磁场分量分布很不均匀，例如在某些位置上没有垂直方向分量，或者很弱，标签垂直地处在这些位置时就不能为系统检测到，形成“死区”，影响检测系统的报警灵敏度。本专利技术将磁化线卷改为一组含有水平、垂直和倾斜三部分的多边形，适当缩小线卷外形尺寸，使它所形成的磁场更为集中、均匀，提高了系统的检测灵敏度，克服了“死区”。图1是主动式检测系统构成图。由下列各部分组成：支架（1、2）、监测仪（4）、充敏消敏装置（5）、隐藏在被测物品-->中的标签（3）和安装在支架（1、2）内的四个线卷谐振迥路。本系统可以安放在房间、大厅的出口处。支架（1、2）平行放置在出口的两侧，形成一个检测通道。监测仪和充敏消敏装置可放在管理人员方便的工作台上。支架内的线卷由导线与监测仪相连接。隐藏标签的物品未经管理人员许可携出，经过检测通道时，系统即可发现而报警，将物品截获。若物品经过允许携出时，只须将标签在充敏消敏装置上进行消敏处理，检测系统便可允许物品携出而不报警。物品归还后，管理人员只要把标签在充敏消敏装置上再充敏处理一下，则检测系统又可恢复对该物品的检测保护作用。图2是监测仪与线卷谐振回路的工作原理图。音频振荡源（6）产生一个音频振荡信号，经功率放大器（7）放大，再经滤波器（8）滤波后，馈送到支架（1）内的磁化线卷（9），线卷周围空间内便会产生音频交变磁场。电容器（10）与磁化线卷（9）并联谐振在音频信号频率上，电容器（10）也安装在支架（1）内。为了使通道空间内磁场分布均匀，在支架（2）内安装了线卷（11）和电容器（12），它们并联形成一个无源并联谐振回路，也谐振在音频信号频率上。接收线卷（13）和电容器（14）并联，形成并联谐振接收回路，安装在支架（2）内，它们谐振在音频信号的某高次谐波频率上。当标签在通道空间内出现时，它的感应磁场的高次谐波信号进入接收回路后，经过滤波器（15）滤波，接收信号经交流放大器（16）放大后，再经检测电路（17）比较，当信号强度超过一定门限值时，即去推动报警控制电路（18），发出三种控制信号：使报警指示灯闪亮;使扬声器呜响;还可输出锁门信号，使锁门装置动作，把出口关闭。为了使检测信号的磁场分布更加均匀，-->在支架（1）内安装一个无源谐振回路，由线卷（22）和电容器（23）并联构成，与接收回路谐振在同一高次谐波频率上。四个谐振回路在支架（1、2）内的安装组合不是唯一的，另外也可以把磁化线卷（9），电容器（10）和接收线卷（13），电容器（14）安装在支架（1）内，而把线卷（11）、电容器（12）和线卷（22）、电容器（23）安装在支架（2）内，这样支架（2）内的两个谐振回路都是无源的，没有导线与外面连接，给现场安装带来灵活与方便。若在支架（1）的两侧各安放一个支架（2），一套检测系统就有两个检测通道，可以提高检测速度。有时为了便于统计人数，本检测系统还可安装计数装置，由光电发射头（24）、光电接收头（25）和计数器（26）组成，它们均可向市场购买现成产品组装而成。主动式检测系统采用220伏50周交流电经电源变换器（27）变换成直流电和6.3伏交流电，向系统的各部分供电。如前所述，通道空间内磁场的分布情况是由线卷形状决定的，为了使磁场分布具有三个方向上的分量，本专利技术的线卷采用特殊的结构形状。磁化线卷（9）和线卷（11）由一个绕组构成，它们形状相同，如图3所示，线卷中包括垂直、水平和倾斜部分，倾斜边与水平方向成30°～60°的倾角时，效果较好。接收线卷（13）和线卷（22）结构、形状相同，如图4所示。它们是由二个相同的绕组反向串联而成，线卷也包括水平、垂直和倾斜三部分。倾斜边与水平方向成30°～60°倾角时效果较-->好。由于接收线卷的两个绕组大小相同、方向相反，音频信号磁场在两个绕组中的感应电流大小相等、方向相反，相互抵消，这样在整个接收回路中就没有音频信号了。对于高次谐波来说，标签不可能处在两个绕组的对称位置上。它在两个绕组中产生的感应信号是不相等的，不能相互抵消，所以，在整个接收回路中就会有高次谐波的信号输出。由于采用了这种特殊形状的线卷结构，它们的磁场在三个方向上都具有足够的磁场分量，保证了检测系统的灵敏度。消除了“死区”。本系统通过探测隐藏于物品中的标签来确定物品的存在。图5是标签（3）的构成图。在一长条高导磁率材料（28）上，粘接3～4片半软硬磁性材料（29）构成。每片半软硬磁性材料之间留有一定间隔。半软硬磁性材料是指它的磁特性介于软磁性材料和硬磁性材料之间，例如低碳钢，它们受磁场作用时容易被磁化而带有剩磁，同时它们的磁场又比较容易地被消除，可以反复被充磁、消磁。本专利技术中的高导磁率材料是采用“非晶态”材料。所谓“非晶态”材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个探测带有特制标签的物品的检测系统。它由支架（１、２）、标签（３）、监测仪（４）构成，其特征在于磁化线卷（９）、线卷（１１）及接收线卷（１３）是由水平边、垂直边和倾斜边构成的多边形。

【技术特征摘要】
1、一个探测带有特制标签的物品的检测系统。它由支架(1、2)、标签(3)、监测仪(4)构成，其特征在于磁化线卷(9)、线卷(11)及接收线卷(13)是由水平边、垂直边和倾斜边构成的多边形。2、一个探测带有特制标签的物品的检测系统。它由支架（1、2）、标签（3）、监测仪（4）、充敏消敏装置（5）构成，其特征在于磁化线卷（9）、线卷（11）、接收线卷（13）是由水平边、垂直边和倾斜边构成的多边形。3、根据权利要求1、2的检测系统，其特征是线卷倾斜边与水平方向成30°～6...

【专利技术属性】
技术研发人员：王月娟，姚俊才，孙国良，翁行泰，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]