龙春晓 应依珂 宣鑫璐 金泽辛 潘昕培
（绍兴文理学院 浙江 绍兴 312000）
摘 要：本文针对近年来频发的孩童室内窗台、栏杆攀爬坠落事件，提出了基于红外探测和压敏传感的防止孩童爬窗的智能安全窗台。该系统由红外检测模块、压敏传感检测模块、电动关窗模块三部分构成。其中红外探测模块可以检测孩童是否靠近窗台，压敏传感模块可以检测孩童是否爬上窗台，电动开窗模块实现关窗和警报任务。三个部分联合运作实现对小孩攀爬窗户栏杆的及时阻止与提醒，避免孩童坠落危险，用智能科技为孩童健康成长保驾护航。
关键词：智能；孩童安全；压敏传感；红外探测
据统计，自2011年7月2日至2018年8月29日，仅在钱江晚报上有过详细报道的孩童坠楼事件高达48起，其中以3至6岁的幼儿为主。儿童坠楼事故已成为当今社会一大安全问题。当然，儿童安全防护不仅仅只是单个家庭的任务全社会应齐努力为儿童营造更加安全的生活和学习环境【1】。为降低儿童坠楼事故频率，保护孩童生命安全，构建和谐社会，我们设计一种基于红外探测和压敏传感技术的防孩童爬窗的智能安全窗台，通过红外检测技术，压敏传感技术等技术实现测距、报警、闭合窗门功能，有效实现孩童安全防护。
1 硬件设计
智能安全窗台主要包含红外检测报警模块，压敏传感模块，电动关窗模块等部分，可实现检测孩童是否靠近、攀爬窗台栏杆，及时关闭窗户及发出警报提醒功能。当系统通过红外检测模块识别到有孩童靠近窗台时，将装置从低功耗状态唤醒，当压敏传感器模块发现压力时，倾斜压板被压下，减少孩童真正爬上窗台的可能，智能安全窗台通过电动关窗模块进行关窗，同时出发警报。当红外检测模块检测到孩童离开窗台范围后，装置再度进入低功耗状态。
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1)单片机：接受并处理来自红外感应探头的成人穿行信息，经过分析后，控制语音报警器、无线通讯器发送信号;
2)折叠架：调节左方红外感应探头与右方红外感应探头之间的距离以及上方红外感应探头与下方两个红外探头之间的高度差;
3)支撑平台:支撑整体装置，伸缩杆用于连接支撑平台与底座，并调节装置整体高度底座使整体装置平稳放置在地面上；
4)数据传输线：用于传输信号，输电线用于传输电能。
1.2压敏传感模块
1)电源：给无线通讯器单片机、压敏传感器【2】提供电能；
2)单片机：接受来自压敏传感器的压力信号，分析处理后控制无线通讯器发送信号；
3)压敏传感器：检测上方压力；
4)转轴：可使压板在被孩童踩踏时可发生转动，弹簧将压板在无压力时顶起。
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1)电动机：拉动绳索；
2)单片机：接收来自无线通讯器的信号并控制电动机转动；
3)定滑轮：让绳索自由滑动；
4)窗户固定器：将窗户与绳索固定，使得窗户可随着绳索移动而移动；
5)绳索：将电动机的转动转变为窗户的移动。
2 结论
在科学技术日新月异的今天,人们的生活方式发生了翻天覆地改变,朝着更加快捷、舒适的方向发展,智能化家居环境渐渐发展成不可逆转的趋势【3】。本设计是基于红外探测、压敏传感以及电动开窗技术的【4】智能安全窗台，融合现代科技有效实现智能防护，避免室内窗台、栏杆攀爬坠落事件的发生。此外，本发明适用范围广泛，可用于室内窗台、栏杆等孩童可能会攀爬并发生坠落危险的场地。本发明检测判断智能，反应灵敏，报警、保护方式多样，适合一般家庭使用，可有效保护孩童。
参考文献：
[1]徐永强,朱春生.儿童意外伤害的家庭安全预防[J].郧阳医学院学报,2006(06):384.
[2]吴建昌,任根文.一种基于PCI8602的压力传感器检测系统设计[J].内燃机与配件,2020(12):127-129.
[3]沈一维,童伟,王东艳,崔建丽.基于物联网的智能家居控制系统设计[J].电脑编程技巧与维护,2021(05):130-131.
[4]李智远, 一种智能窗自动开合系统. 广西壮族自治区,广西福美耀节能门窗有限公司,2018-07-10.