一种基于光电监测的高空坠物自动拦截装置的制作方法

本发明涉及高空坠物拦截技术领域，具体为一种基于光电监测的高空坠物自动拦截装置。

背景技术：

随着城市化进程的提升，越来越多的建筑物向高层发展，因为各种原因(大风、建筑质量等)引起的高空坠物现象层出不穷，造成人身伤亡的事件也时有发生，给人们财产安全带来严重风险，高空坠物由于难发现、难预防且难拦截，发生事故后也容易发生责任纠纷，影响社会和气稳定，现有的技术只能做到视频监控，不能避免高空坠物伤人，或者通过专用视频监控连接到服务器进行识别，然后触发拦截装置动作，系统复杂且可靠性差，因此使用效果很不理想且难以推广。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于光电监测的高空坠物自动拦截装置，具备监测准确、拦截及时迅速的优点，解决了背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于光电监测的高空坠物自动拦截装置，包括坠物监测模块a、坠物检测模块b、信号处理模块、坠物拦截模块与报警模块，所述坠物监测模块a和坠物检测模块b用于当物体掉落时产生的监测信号并将该信号送至信号处理模块，所述信号处理模块用于处理坠物监测模块a和坠物检测模块b产生的信号时间差，判断出物体运动方向和速度，排出掉非坠物的情况，所述坠物拦截模块根据拦截动作信号进行相应快速坠物拦截动作，所述报警模块用于发出警示声音、灯光，提醒地面人员注意避让危险。

优选的，所述坠物监测模块a和坠物检测模块b均由定向红外或可见激光发射元件、光电接收转换元件、光反射器组成。

优选的，所述坠物拦截模块由动作执行机构、拦截网、动作控制元件组成。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明，首先能够快速及时地监测到坠物，并对坠物进行运动分析，从而过滤掉一些非坠物，如飞鸟、气球或者被风吹起的塑料袋等，以避免系统误操作，接着控制拦截机构打开进行拦截，与此同时也发出警示声音、灯光，提醒地面人员注意避让危险，通过这样设计，可以快速拦截掉坠物，保障人们财产安全。

附图说明

图1为本发明坠物监测模块a、坠物检测模块b、信号处理模块、坠物拦截模块与报警模块连接示意图；

图2为本发明光发射阵列和光接收阵列正视图的结构示意图；

图3为本发明列举的扭簧式拦截动作机构俯视图的结构示意图。

图中：1-电磁铁、2-拦截网臂、3-拦截网、4-固定轴、5-扭簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图3，本发明提供一种技术方案：一种基于光电监测的高空坠物自动拦截装置，包括坠物监测模块a、坠物检测模块b、信号处理模块、坠物拦截模块与报警模块。

坠物监测模块a和坠物检测模块b用于当物体掉落时产生的监测信号并将该信号送至信号处理模块，具体地坠物监测模块a和坠物检测模块b均可以由定向红外或可见激光发射元件、光电接收转换元件、光反射器及电路组成，定向红外或可见激光发射元件安装在建筑物的一侧，光反射器安装在建筑物上并与定向红外或可见激光发射元件位于同一水平位置的另一侧，正常情况下发射的光信号会经过光发射器返回并继续被光电接收元件受到并产生检测信号，当坠物通过而遮挡住光路的时候会使光电接收元件检测到信号中断，坠物监测模块a和坠物检测模块b安装于建筑物的同一侧，离地面一定高度(如二楼)的外立面且保持一定高度差，坠物监测模块a在坠物检测模块b的上方垂直位置。

信号处理模块用于处理坠物监测模块a和坠物检测模块b产生的信号时间差，判断出物体运动方向和速度，从而过滤掉一些非坠物，排出掉非坠物的情况，如飞鸟、气球或者被风吹起的塑料袋等，以避免系统误操作。

坠物拦截模块根据拦截动作信号进行相应快速坠物拦截动作，报警模块用于发出警示声音、灯光，提醒地面人员注意避让危险，具体地坠物拦截模块可以由动作执行机构、拦截网、动作控制元件组成，动作执行机构可以是简单的扭簧、弹簧，也可以是可控快速动能输出装置，如微型爆炸充气推动气缸、电动弹射释放电动机械伸出等装置，拦截网由高强度、易收纳材料制成，动作控制元件可以是电动机、电磁铁或者微型爆炸装置的引信。

举例说明最简单的扭簧式拦截动作机构，该机构由电磁铁1、拦截网臂2、拦截网3、固定轴4与扭簧5组成，其中铁质拦截网臂2平时由电磁铁1吸附紧靠建筑物外墙固定，拦截网3固定连接在拦截网臂2之间，扭簧5套在固定轴4上，并且其一端与固定轴4固定，另一端与拦截网臂2固定，扭簧5能够储能压缩，当收到拦截信号后，电磁铁1断电，扭簧5的扭力释放，立即旋转两侧的拦截网臂2，拦截网臂2带动拦截网3弹出到水平状态，就可以安全地拦截掉坠物，保障下方人员安全。

报警模块用于发出警示声音、灯光，提醒地面人员注意避让危险，具体地报警模块可以是声音闪光警报器，当信号处理模块判断出是坠物时，信号处理模块将信号发送至声音闪光警报器，声音闪光警报器立即发出警示声音、灯光。

工作原理：该基于光电监测的高空坠物自动拦截装置使用时，首先正常情况下发射的光信号会经过光发射器返回并继续被光电接收元件受到并产生检测信号，当坠物通过而遮挡住光路的时候会使光电接收元件检测到信号中断，信号处理模块用于处理坠物监测模块a和坠物检测模块b产生的信号时间差，判断出物体运动方向和速度，从而过滤掉一些非坠物，排出掉非坠物的情况，如飞鸟、气球或者被风吹起的塑料袋等，以避免系统误操作，等到确认为坠物时，坠物拦截模块根据拦截动作信号进行相应快速坠物拦截动作，当收到拦截信号后，电磁铁1断电，扭簧5的扭力释放，立即旋转两侧的拦截网臂2，拦截网臂2带动拦截网3弹出到水平状态，就可以安全地拦截掉坠物，与此同时也发出警示声音、灯光，提醒地面人员注意避让危险，通过这样设计，可以快速拦截掉坠物，保障人们财产安全。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。