高空坠物智能检测预警系统的设计

吕耀辉，吕晨晖，隋杰，杨文海，邓周虎，李强

（1.西北大学，陕西西安，710127；2.西安通大思源电器有限公司，陕西西安，710054）

0 引言

近年来，高空坠物致人伤亡的事件日益增多。随着经济的发展，建筑楼层数目日渐增高，在一些事故频发的地点，例如建筑工地等，高空坠物的危害性越来越大。随着电子技术的发展，利用传感器技术和软件控制技术，设计一款高空坠物智能检测预警[1]系统，对高空坠物进行检测并预警，能够降低高空坠物的危害性。

1 系统介绍

本系统通过软硬件的结合实现对高空坠物的探测以及对干扰物体的判断。硬件部分使用双层阵列探测装置，探测装置以激光发射模块与光敏电阻为核心。利用软件对智能探测装置返回的探测信号进行判断，存在高空坠物信号时，将触发系统的报警装置并发出警报。

本系统由探测模块、以STM32单片机[2]为核心的智能检测模块和报警模块组成。图1为本系统的功能框图。

图1 高空坠物智能检测报警系统功能框图

2 硬件设计与制作

■2.1 制作材料

高空坠物智能检测装置的制作材料包括：PCB板、激光发射模块、光敏电阻、金属膜电阻器、CD4072BE直插式双路四输入或门、发光二极管、热缩管、导线等。

本装置制作过程中使用的器材有：电烙笔、焊锡丝、剪线钳、斜口钳、镊子。

本装置的制作成本在120元左右。

■2.2 系统设计

2.2.1 设计方案

高空坠物智能检测装置包括两部分：激光发射装置及激光接收装置。

系统设计初期选择发射装置时，拟采用红外发射管[3]与激光发射管。……