室外环境使用的智能图书共享书柜的制作方法

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1.本实用新型涉及一种图书共享书柜，具体的说是一种能够适应外部温度湿度，保证图书安全，结构合理的室外环境使用的智能图书共享书柜。


背景技术：

2.目前图书阅读者在进行图书借阅、图书归还基本是基于图书馆、阅览室、图书流动车、社区图书馆、企事业图书馆等特定的场所实现，且使用者需到特定的场所进行图书借阅和归还，这种传统的借阅方式需要通过有人值守的方式来实现，该应用方式除了需要特定的场所和时间来实现，且运营成本非常高，还占用的了大量的人力、物力和财力，因此受到的局限性很大，无法满足使用者的需求，也不利于实现图书的共享。在共享经济的背景下，实现全民阅读的愿望和呼声日益高涨，因此在相关应用的技术中出现了共享书柜，由于共享书柜的使用成本更低，同时不需要有人值守，可全天候进行借阅，既能满足使用者的需求，又可以降低运营成本。但是，目前相关技术中的共享书柜内部经常进入了大量虫子和灰尘，且进入到书柜内部的虫子容易在书籍中产卵并破坏书籍，影响了使用者的正常阅读，不利于使用及推广。
3.从智能图书共享书柜安装环境角度出发，决定了共享书柜的安装环境一定是在比较繁华的地段且人流量较大的商场门口附近、学校附近、公交站牌附近以及住宅小区附近等室外场所，安装在这些场所的共享书柜多为室外环境，在炎热的夏季一般的共享书柜在持续的高温环境中，共享书柜内的人机交互终端容易出现高温黑屏死机等问题，但是在寒冷的冬季中又会容易出现开不了机的问题，为解决夏季高温黑屏死机、冬季低温开不了机的问题，夏季时维护人员只能在共享书柜中增加风扇进行散热，冬季时则需要将风扇拆下安装功率较大的电灯泡进行加热，这一操作在使用过程中存在容易漏电、触电、易引起火灾等安全问题，且运营维护成本较高、资源浪费严重等问题，不利于使用及推广。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种能够适应外部温度湿度，保证图书安全，结构合理的室外环境使用的智能图书共享书柜。
5.本实用新型通过以下措施达到：
6.一种智能图书共享书柜，设有书柜主体，书柜主体上设有若干个独立设置的子柜体，每个子柜体上对应铰接一个书柜门，其特征在于，所述子柜体内设有柜体内腔体，柜体内腔体为嵌套至子柜体内的前端敞口的腔体，柜体内腔体的前端口处设有向柜体内腔体外侧翻折的外展部，外展部设有沿柜体内腔体敞口边缘设置的凸台，凸台与子柜体外表面平齐，书柜门内侧边缘设有与所述凸台相配合的凹槽型防磁屏蔽条，书柜门包括透明部。
7.本实用新型所述凹槽型防磁屏蔽条外表面为防磁布，中间为可快速恢复的泡棉材料制成，用于实现柜门与内腔之间密封及对相邻书柜体内射频信号的屏蔽。
8.本实用新型所述书柜主体上还设有散热机构和送风加热机构，所述散热机构包括
设置在书柜主体背面上部的散热风扇、与散热风扇相连的风扇开关控制电路组成，其中书柜主体背面上部与散热风扇相对应区域开设风扇固定窗口，散热风扇经防水罩、防尘罩固定在风扇固定窗口中，进一步，书柜主体背面上部并排设置两个散热风扇，用于提高柜体内空气流通效率。
9.本实用新型所述书柜主体还设有送风加热机构，送风加热机构设置在书柜主体下部，送风加热机构包括开设在书柜主体上的送风口、送风叶轮、加热丝以及加热开关控制电路，加热丝经框架安装固定在送风叶轮前端，通过加热开关控制电路完成送风叶轮与加热丝工作状态的控制，使加热丝加热后的气流经送风叶轮送入书柜主体内，保证书柜主体内部相关电气元件的工作温度。
10.本实用新型还设有温度检测电路，温度检测电路由温度传感器和 stm32控制器实现，其中stm32控制器可以与上述加热开关控制电路、风扇开关控制电路相连，用于实现低于/超过温度阈值后，加热/ 散热工作状态的切换控制。
11.本实用新型所述子柜体的侧壁或顶板或底板上安装rfid天线，书柜主体上两个以上的rfid天线与rfid射频功分器相连，rfid射频功分器与rfid射频读写器相连，其中rfid射频功分器与rfid射频读写器均设置在书柜主体内，具体电气连接为现有技术，此不赘述。
12.本实用新型所述书柜主体上还设有照明机构，所述照明机构包括与每个子柜体对应设置的led灯条、led灯条固定卡扣以及照明控制电路，所述照明控制电路包括分别与stm32控制器相连的人体感应传感器和led照明开关电路，led照明开关电路中设有继电器，led 照明开关电路的另一端与两个以上led灯条相连，人体感应传感器采用反射式红外传感器，固定在书柜柜体正面下方，用于检测当前是否有使用者靠近。
13.本实用新型书柜主体可以与人机交互终端机联合使用，将人机交互终端机置于书柜主体内或置于书柜主体外部单独的柜体内，并在人机交互终端机所处柜体上对应设置散热机构和送风加热机构，以保证人机交互终端机工作稳定性。
14.本实用新型与现有技术相比，通过子柜体的柜门透明式设计，保证使用者从外部可以看到每个独立的子柜体内图书状态；通过子柜体的柜体内腔体与柜门之间的嵌合结构，使外部尘土或昆虫不易进入子柜体内，有效提高对柜体内图书的保护；通过在柜体上设置散热机构和送风加热机构，能够保证相关电气机构的正常稳定运行。
15.本实用新型与现有技术相比，具有结构合理、操作简便、工作可靠性高等显著的优点。
附图说明：
16.附图1是本实用新型中书柜主体的一种结构示意图。
17.附图2是本实用新型中凹槽型防磁屏蔽条结构示意图，其中图2(a) 是防磁屏蔽条的结构示意图，图2(b)是其使用状态示意图。
18.附图3是本实用新型实施例1的结构示意图。
19.附图4是本实用新型实施例1中主柜的一种结构示意图。
20.附图5是本实用新型实施例1中主柜的正面结构示意图。
21.附图6是本实用新型实施例1中主柜的背面结构示意图。
22.附图7是本实用新型实施例1中数字资源柜的正面结构示意图。附图8是本实用新
型实施例1中数字资源柜的内部结构示意图。
23.附图标记：主柜100、从柜200、数字资源柜300、人机交互终端101、证件识别模块102、二维码识别模块103、摄像头104、电源控制模块105、网络模块106、温度控制机构107、散热机构108、送风加热机构109、柜体110、rfid射频天线201、rfid射频读写器202、rfid 射频功分器203、锁控单元控制电路204、消毒机构205、人体感应传感器206、led照明模块207、人员行为记录模块208、文字信息发布显示控制模块209、柜体210、柜门211、柜体内腔212、人机交互终端301、柜体306。
具体实施方式：
24.下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步的说明。
25.实施例1：
26.本例以组合式主从柜体结构为例，提供了一种基于室外环境使用的智能图书共享书柜，分为主柜100、从柜200、数字资源柜300，一个主柜100可自由组合搭配一个或多个从柜200和数字资源柜300。所述的主柜100用于进行人机交互操作，并显示相关操作内容，同时对主柜100内部的各模块采集上来的信息进行分析处理，并根据分析结果对从柜200下发相关指令控制从柜200中的各模块根据指令进行相应的操作，通过网络对数字资源柜300下发需要展示的信息内容；
27.所述主柜100含有人机交互终端101、证件识别模块102、二维码识别模块103、摄像头104、电源控制模块105、网络模块106、温度控制机构107、散热机构108、送风加热机构109、柜体110等；
28.所述的温度控制机构107，用于控制散热系统模块108和自送风加热模块109，当温度高于设定温度时启动散热系统模块108工作，当柜体内温度低于设定温度时启动自送风加热模块109，从而达到柜体内部温度的自行调控，实现不论是冬季还是夏季柜体内都可恒定在一定范围温度内，确保柜体内的人机交互终端101及各模块正常工作。
29.所述的散热机构108，用于对共享书柜内部热量输送到柜体外，同时将柜体外部的冷风交换到柜体，从而降低柜体内部温度，使柜体内部温度与外界环境温度相同；所述的散热机构108位于柜体内部上方位置，采用了并排两组可控制风扇，散热风扇外设计有防水罩，同时风扇安装位置设计有防尘罩，在柜体下方设计有进风口，进风口外部设计有防水罩，同时进风口位置设计有防尘罩，用于防尘及防虫作用。
30.所述送风加热机构109，用于对共享书柜内部进行加热，提升柜体内部温度满足人机交互终端101及各模块正常工作所需温度。所述的送风加热机构109设计在柜体内部中间下方位置及进风口位置的上方，送风加热机构109设计有矩形结构将加热丝模块安装固定，在加热丝的底部设计安装有风扇，在加热模块工作时风扇将加热模块的热量匀速的输送到柜体内。当柜体内部温度高于设定温度时，温度控制机构107控制电源控制模块105供电，人机交互终端101开始工作，在人机交互终端101正常工作后如柜体内的温度低于设定温度时，自动启动送风加热机构109给柜体内部加热，此时人机交互终端101为持续工作状态。
31.所述的柜体110，用于主柜100各模块的安装固定，所述的柜体 110设计上柜门和下柜门，上柜门底部位置设计有弧形，用于将上柜门雨水直接导流到地上，起到雨水导流的作用，在人机交互终端前面板设计有黑色磨砂装饰板111，用于人机交互终端101装饰，在上
柜门下方位置设计有证件识别区，柜门的顶部位置设计有摄像头，柜体 110上柜门内设计有三层隔板，其中最下层为电源控制模块105，中间层为各模块供电的开关电源、最上层为通信层，设计安装有网络模块106，从柜200和数字资源柜300的网络信号连接到网络模块106；
32.本例所述的从柜200含有rfid射频天线201、rfid射频读写器202、 rfid射频功分器203、锁控单元控制电路204、消毒机构205、人体感应传感器206、led照明模块207、人员行为记录模块208、文字信息发布显示控制模块209、柜体210、柜门211、柜体内腔212等。
33.本例所述的从柜200可以接收主柜100下发的指令，并对主柜100 下发的指令做出相应的操作。主柜100下发文字信息内容显示在从柜 200顶部的led显示屏。所述的从柜200设计有10个格口，分别位于中间维护口的两侧，维护口左侧从上到下分别为第一格口、第二格口到第五格口，维护口右侧从上到下分别为第六格口、第七格口到第十格口。从柜200每个格口内安装有rfid射频天线201、rfid功分器，当格口柜门打开或者关闭时格口内的rfid射频天线201对格口内粘贴有rfid标签图书的进行读取，从而判断出格口中的图书数量增加还是减少，同时将减少或者增加的图书信息发送给主柜100。
34.所述的rfid射频天线201，通过天线固定板固定于格口后壁位置， rfid射频天线201与rfid射频功分器203通过同轴线连接，rfid射频功分器203与fid射频读写器202采用同轴线相连接。
35.所述的rfid射频读写器202，固定于柜体200顶部位置，rfid射频读写器202与rfid射频功分器203通过同轴线连接，rfid射频功分器203与fid射频天线201通过同轴线相连接，用于图书标签信息读取，并将读取的图书标签信息传输到主柜100的人机交互终端101 进行处理。
36.所述的rfid射频功分器203，固定于fid射频天线201固定板背面的中间位置，rfid射频功分器203与rfid射频读写器202通过同轴线连接，rfid射频功分器203与fid射频天线201通过同轴线相连接，rfid射频功分器203用于将fid射频读写器202发射的射频功率平均分配给fid射频天线201，实现格口内图书标签信息读取。
37.所述的锁控单元控制模块204，包含有锁控板和电插锁两部分，用于控制柜门211的打开和关闭，每个从柜200含有10个柜门211，每个柜门211都需要安装一个电插锁，电插锁需安装在设计的电插锁固定板上，安装有电插锁的固定板通过卡扣固定到柜门211侧面的中间位置。
38.所述的消毒模块205，包含有臭氧消毒发生器、臭氧管、t型三通等，用于给共享书柜每个格口内的书籍进行消毒，对开门时进入的虫子及时进行灭杀及对书本进行消毒。所述的臭氧消毒发生器与t型三通进行连接由t型三通分出两路，其中一路连接臭氧管延伸到共享书柜的第一格口侧面位置处再次连接t型三通，t型三通再次分出二路，其中一路延伸到第一格口内，另一路继续向下延伸到第二格口侧面位置连接下一个t型三通，依次类推，同样连接方法将第一格口侧面的第6格口按此方法进行相连接。
39.所述的人体感应控制模块206，包含有继电器和人体感应模块等，用于感应靠近共享书柜人员并控制格口内的led照明控制模块207 中的led灯条点亮。
40.所述的led照明控制模块207，包含有led灯条、led灯条固定卡扣及led卡扣固定件位于格口内rfid射频天线201固定板的上方，用于给共享书柜每个格口进行照明。
41.所述的人员行为记录模块208，包含摄像头、内存卡、固定支架，位于从柜、数字资源顶部俩侧位置，用于记录存储共享书柜的周围以及使用人员的所有操作视频。
42.所述的文字信息发布显示控制模块209，包含有led显示屏及led 显示控制卡，用于接收人机交互终端101下发显示的文字信息内容。所述的文字信息发布显示控制模块209有四块横向并排的led显示屏组成，led显示通过结构件固定在从柜100的顶部正前方位置，四块led显示屏相互串联后连接到一块led显示屏控制卡上。
43.所述的柜体210，用于安装rfid射频天线201、rfid射频读写器 202、rfid射频功分器203、锁控单元控制模块204、消毒模块205、人体感应控制模块206、led照明控制模块207、人员行为记录模块 208、文字信息发布显示控制模块209、柜门211、柜体内腔212等。
44.所述的柜门211，用于封闭柜体内腔212，所述的柜门211设计有仿生树叶设计造型，且左右柜门211设计为对称型结构设计，柜门 211仿生树叶为镂空设计，在内部安装透明钢化玻璃，柜门211两侧短边位置边设计有几型折边及固定螺丝孔，用于固定电插锁挂扣卡扣及柜门加强左右，柜门211两侧长边位置边设计有l型折边，用于加强柜门211强度，防止柜门211变形。在柜门长边与短边折边处设计有凹型槽防磁屏蔽条，用于与柜门与柜体内腔212进行配合，形成密封空间，防止虫子、灰尘进入到柜体内腔内，起到防虫、防尘的效果。
45.所述的柜体内腔212，安装与柜体210格口内，所述的柜体内腔 212设计有内腔边缘体向外延伸进行折边形成凸型设计，书柜柜体内腔212边缘凸出与柜体外表面平齐，用于配合柜门211四周设计的凹型槽防磁屏蔽条结构，当柜门闭合时书柜腔体凸边插入到柜门211的凹型槽防磁屏蔽条内，使书柜腔体凸边与柜门安装的凹型槽防磁屏蔽条紧密结合，从而达到防尘、防虫的效果。
46.所述的数字资源柜300含有人机交互终端301、温度控制机构107、散热机构108、送风加热机构109、电源控制模块105、柜体306等；
47.所述的数字资源柜300用于接收主柜100下发的图文信息并显示，并给读者提供相关图书信息的查询和阅读，对于无借还需求的读者可不需要进行图书的借还操作，直接在人机交互终端301进行查看和阅读。所述的温度控制机构107控制散热系统模块108和自送风加热模块109进行柜体306内部的温度控制，确保柜体内部温度恒定，电源控制模块105用于给整机进行供电。
48.所述的人机交互终端301，位于数字资源柜300上柜门内，用于接收服务器的信息并展示，同时对使用者发出的相关指令要求进行处理。
49.所述的电源控制模块105、温度控制机构107控制散热系统模块 108和自送风加热模块109连接方式及作用与主柜100中相同，在此不在赘述。
50.所述的柜体306，用于数字资源柜300中各模块的安装固定，所述的柜体306设计上柜门和下柜门，上柜门底部位置设计有弧形，用于将上柜门雨水直接导流到地上，起到雨水导流的作用，柜体306上柜门内设计有一层隔板用于安装电源控制模块105。
51.本例所述的柜体采用自循环空气对流设计，设有是采用温度控制机构107、散热机构108、送风加热机构109以及相关结构设计进行配合实现的，具体实现方案为当柜内的温度高于设定温度时温度控制机构107自动启动散热机构108工作，当柜体内的温度低于设定温度时温度控制机构107启动送风加热机构109，从而达到柜体内部温度的自行调控，实现不论是冬季还是夏季柜体内都可达到恒定在一定温度范围内，确保柜体内的人机交互终端
101及各模块正常工作，实现了自动感知并调节柜体内部温度，无需维护人员进行干预操作。
52.本例中柜门211设计有仿生树叶设计造型且为镂空设计，在柜门 211内部安装有透明钢化玻璃用于展现柜内书本，从柜200的左右柜门211为对称型结构设计，柜门211左右两侧的短边位置边设计有几型折边及电插锁挂钩卡扣固定螺丝孔，用于固定电插锁挂扣卡扣及柜门加强作用，柜门211上下两侧的长边位置边设计有l型折边，用于加强柜门211强度，防止柜门211变形。在柜门长边与短边折边处内侧设计有凹型槽防磁屏蔽条，用于与柜门与柜体内腔212进行紧密配合，形成密封空间，防止虫子、灰尘进入到柜体内腔内，起到防虫、防尘的效果，为防止使用者打开柜门时进入到柜体内部的虫子在书籍内产卵并对书籍进行破坏及对柜体内使用者归还的图书进行消毒，在从柜200柜体顶部位置安装有消毒模块205用于对柜体内部的图书及虫子进行灭杀消毒，进一步提高了防虫、灭虫的效果。