本发明专利技术公开了一种高空坠物拦截与避险装置，包括控制系统和设置于目标建筑物外的高空坠物预警系统、坠物拦截系统，控制系统分别与高空坠物预警系统和坠物拦截系统连接；控制系统通过高空坠物预警系统检测识别高空坠落物体，当识别出高空坠物时，使坠物拦截系统启动拦截。本发明专利技术阻止坠物高速下落，大大降低了高空坠物的危险性，并降低了误触发的可能性，节约了能源并减少了对装置自身的损耗。约了能源并减少了对装置自身的损耗。约了能源并减少了对装置自身的损耗。
A device for intercepting and avoiding falling objects
【技术实现步骤摘要】
一种高空坠物拦截与避险装置
[0001]本专利技术涉及建筑高空防坠物
，具体涉及一种高空坠物拦截与避险装置。
技术介绍
[0002]近年来，由于高空坠物所引发的安全事件引起社会各界广泛关注。随着时代发展，现代化的高楼大厦在建筑高度上有显著提升，但同时这也造成了由人为或非人为所导致高空坠物事件的安全隐患。据调查计算可知，物体自几十米至上百米高空落下，其落到地面的速度可以达到30～45米每秒。由此可见，高空坠物对于在街道或者在楼下行走的人来说，威胁巨大，一旦出现安全事故，其后果不堪设想。为保障民众公共安全和人民群众合法利益，对关于高空抛物事故紧急避险的相关技术进行改进创新具有十分重要的现实意义。
[0003]就现阶段而言，国内预防高空坠物的主要应对措施为采用多摄像机组对住户面进行联网监控，利用摄像机交叉部署比例划线定位抛物范围消除盲区。这种传统方法并不能准确预测出坠物落点，亦缺乏相应措施对坠物进行拦截，功能较为单一，难以解决现存实际问题。
[0004]同时，目前对于高空抛物的处理手段还是利用传统的拍照取证，通过对肇事者的记录和追责来做到减少此类事件的发生，而缺少对事故发生瞬间的应急避险措施，以高速下坠的物体仍有较大可能性会对地面行人或公共财物造成伤害，造成严重后果。
技术实现思路
[0005]本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种高空坠物拦截与避险装置，阻止坠物高速下落，大大降低了高空坠物的危险性，并降低了误触发的可能性，节约了能源并减少了对装置自身的损耗，提高反应时间和安全系数。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种高空坠物拦截与避险装置，其特征在于，包括控制系统和设置于目标建筑物外的高空坠物预警系统、坠物拦截系统，控制系统分别与高空坠物预警系统和坠物拦截系统连接；控制系统通过高空坠物预警系统检测识别高空坠落物体，当识别出高空坠物时，使坠物拦截系统启动拦截。
[0008]按照上述技术方案，高空坠物预警系统包括机架、旋转底座、监控器、数据通信模块和信息处理模块，旋转底座设于机架上，监控器设置于旋转底座上，监控器通过数据通信模块与信息处理模块连接，信息处理模块与控制系统连接。
[0009]按照上述技术方案，高空坠物预警系统的个数为多个，沿目标建筑物高度方向由下至上依次间隔分布。
[0010]按照上述技术方案，高空坠物预警系统的检测识别包括模糊识别模式和/或精准识别模式；
[0011]模糊识别模式为：通过监视器捕捉动态坠物的图像，并将图像信息传递给信息处理模块，信息处理模块根据图像对动态坠物体积进行计算，动态坠物体积大于一定值时才
进入有威胁模式；否则保持无威胁模式，当进入威胁模式时，控制系统启动坠物拦截系统，无威胁模式时坠物拦截系统不启动；
[0012]精准识别模式为：通过监视器进行多维度视觉捕捉动态坠物，并将动态坠物的图像传递给信息处理模块，信息处理模块将采集到的图像与其信息库中事先存储的危险物品图像进行对比，若匹配上则控制系统启动坠物拦截系统，若没有匹配上则不启动坠物拦截系统。
[0013]按照上述技术方案，信息处理模块的识别判断过程为：信息处理模块结合卷积神经网络，实现对坠落物体的快速识别，并根据识别结果带动系统进入有威胁模式或无威胁模式，并采用基于图像的ViBe算法，利用不同角度的观测结果建立三维立体空间模型，并确定高空抛物在空间中的坐标以及运动轨迹，实现对高空抛物的运动轨迹预测，并完成较为精准的落点预测。
[0014]按照上述技术方案，信息处理模块对图像的处理过程为：图像预处理采用了一系列图像处理的基本API算法，包括依次对图像进行灰度化，高斯滤波，阈值分割，形态学处理，最终得到背景减除并且降噪后的物体图像；得到减除背景之后的差分图像，
[0015]在差分图像的基础上再依次对图像进行灰度化和阈值处理；最后针对优化后的图像做一个连通域的分析，获取其最大轮廓，完成对目标的追踪。
[0016]按照上述技术方案，坠物拦截装置包括支架弹出装置、声光预警装置、拦网和拦网支架，拦网设置于拦网支架上，拦网支架与支架弹出装置连接，支架弹出装置设置于目标建筑物外墙，控制系统与支架弹出装置和声光预警装置连接。
[0017]按照上述技术方案，支架弹出装置包括支架固定卡扣、支架锁定卡扣、固定支架、移动铁块和导杆，拦网支架的下端与目标建筑物外壁铰接，拦网支架的中部或上端通过支架固定卡扣与支架锁定卡扣连接，固定支架设置于目标建筑物外壁连接固定，固定支架上设有滑道，滑道一端设有电磁线圈，电磁线圈与控制系统连接，移动铁块与支架锁定卡扣之间连接有导杆，滑道上设有移动铁块，电磁线圈和移动铁块之间设有弹簧；控制系统控制电磁线圈的通电或断电，电磁线圈通电后，使移动铁块移动，移动铁块通过导杆带动支架锁定卡扣打开，支架固定卡扣与支架锁定卡扣脱开，拦网支架接触锁定，向外打开。
[0018]支架锁定卡扣包括传动弹簧、锁定盒、紧压弹簧、固定板、导轨和一对锁定扣，固定板和导轨设置于目标建筑物外壁，锁定盒设置于导轨上，可沿导轨上下移动，固定板布置于锁定盒的上方或下方，固定板连接有中间板，紧压弹簧的个数为两个，紧压弹簧布置于中间板两侧，导杆通过传动弹簧与锁定盒连接，一对锁定扣对称布置，一对锁定扣分别连接有连接臂，初始锁紧位置时，两个连接臂均设置于锁定盒内，紧压弹簧的两端分别与中间板和相应连接臂连接，通过紧压弹簧使两个连接臂分别紧贴于锁定盒的两端侧壁上，使一对锁定扣扣合在一起，一对锁定扣从两侧夹紧锁定固定支架，锁定盒沿导轨向上或向下移动后，两个连接臂从锁定盒中脱出，一对锁定扣向两侧打开，固定支架从两个锁定扣之间释放出来。
[0019]进一步地，固定板布置于锁定盒的上方或下方，锁定盒为U形或门形，固定板连接有中间板，紧压弹簧一端与中间板连接，另一端与锁定扣的连接臂连接，连接臂的一端与目标建筑物外壁铰接。
[0020]传动弹簧与锁定盒相连，锁定盒通过滚轮与导轨接触，并可在牵引作用下在竖直方向进行滑动。导轨安装在建筑墙壁上。固定板固定安装在建筑墙壁上，略高于锁定盒所能
达到的最高点，并于两个紧压弹簧相连。紧压弹簧将锁定扣的支架紧压在锁定盒侧壁上。
[0021]当拦截装置触发时，随着导杆牵引传动弹簧移动，将带动锁定盒向下移动。当锁定盒沿导轨向下移动一段距离后锁定扣将在紧压弹簧的作用下从锁定盒侧壁的凹槽中释放，向两侧弹出，解除对支架固定卡扣的锁定约束，完成拦网弹出。
[0022]按照上述技术方案，声光预警装置包括激光发射器和语音模块，控制系统分别与激光发射器和语音模块连接。
[0023]本专利技术具有以下有益效果：
[0024]1.本专利技术通过高空坠物预警系统捕捉高空坠物的图像并识别，通过坠物拦截系统弹出拦网对坠落物体进行拦截，阻止其高速下落，大大降低了高空坠物的危险性，采取了紧急避险措施，在一定程度上消除了高空坠落物体砸伤地面行人安全隐患，保障了人民生命财本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高空坠物拦截与避险装置，其特征在于，包括控制系统和设置于目标建筑物外的高空坠物预警系统、坠物拦截系统，控制系统分别与高空坠物预警系统和坠物拦截系统连接；控制系统通过高空坠物预警系统检测识别高空坠落物体，当识别出高空坠物时，使坠物拦截系统启动拦截。2.根据权利要求1所述的高空坠物拦截与避险装置，其特征在于，高空坠物预警系统包括机架、旋转底座、监控器、数据通信模块和信息处理模块，旋转底座设于机架上，监控器设置于旋转底座上，监控器通过数据通信模块与信息处理模块连接，信息处理模块与控制系统连接。3.根据权利要求1所述的高空坠物拦截与避险装置，其特征在于，高空坠物预警系统的个数为多个，沿目标建筑物高度方向由下至上依次间隔分布。4.根据权利要求1所述的高空坠物拦截与避险装置，其特征在于，高空坠物预警系统的检测识别包括模糊识别模式和/或精准识别模式；模糊识别模式为：通过监视器捕捉动态坠物的图像，并将图像信息传递给信息处理模块，信息处理模块根据图像对动态坠物体积进行计算，动态坠物体积大于一定值时才进入有威胁模式；否则保持无威胁模式，当进入威胁模式时，控制系统启动坠物拦截系统，无威胁模式时坠物拦截系统不启动；精准识别模式为：通过监视器进行多维度视觉捕捉动态坠物，并将动态坠物的图像传递给信息处理模块，信息处理模块将采集到的图像与其信息库中事先存储的危险物品图像进行对比，若匹配上则控制系统启动坠物拦截系统，若没有匹配上则不启动坠物拦截系统。5.根据权利要求4所述的高空坠物拦截与避险装置，其特征在于，信息处理模块的识别判断过程为：信息处理模块结合卷积神经网络，实现对坠落物体的快速识别，并根据识别结果带动系统进入有威胁模式或无威胁模式，并采用基于图像的ViBe算法，利用不同角度的观测结果建立三维立体空间模型，并确定高空抛物在空间中的坐标以及运动轨迹，实现对高空抛物的运动轨迹预测，并完成较为精准的落点预测。6.根据权利要求4所述的高空坠物拦截与避险装置，其特征在于，信息处理模块对图像的处理过程为：图像预处理采用了一系列图像处理的基本API算法，包括依次对图像进行灰度化，高斯滤波，阈值分割，形态学处理，最终得到背景减除并...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡甫才，徐旻钰，喻煜，崔凯歌，李季洋，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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