智能陽臺防護系統誕生記

幾乎家家戶戶都有陽臺，每家每戶在房屋設計和裝修的時候，出于對于陽臺的功能要求不同，設計也各有差異。有的用來晾曬衣服，有的改造成了書房，有的做成了健身區(qū)，有的甚至封閉起來，成為了客廳的一部分。

但大家在設計的同時，首先考慮的都是實用、美觀等因素，其它因素很少考慮在內。因而，每年因為陽臺的悲劇常有發(fā)生。

1.研究背景

經常看到新聞里報道，每年有很多兒童從陽臺墜樓死亡。可愛的孩子意外死亡，對這個家庭來說，該是多大的打擊，多大的悲劇啊！更可悲的是，這種悲劇屢有發(fā)生。我不禁想：這些悲劇到底是什么導致的呢？于是，我上網搜索了兒童墜樓事故發(fā)生的原因。

搜索的數據顯示，有三大“殺手”導致兒童墜樓事故頻發(fā)：

殺手一：父母疏忽，無人看護

數據：兒童墜樓事件中，因無人看護而墜樓的占43%；

殺手二：陽臺和窗臺安全系數低

數據：因陽臺扶手、飄窗等住宅設計問題造成事故的占25%；因防護設施不到位造成事故的占27%；

殺手三：不良家庭環(huán)境

數據：因為父母爭吵，或疑為父母患精神疾病造成兒童高空墜樓事故的占6%。

同時，我還從網上了解到：48篇關于兒童墜樓身亡的報道中，其中34起發(fā)生意外的主角在3到6歲。這個年齡段的孩子似懂非懂、喜歡攀爬、喜歡探索，容易出事。

那么，有沒有辦法盡量避免這些悲劇的發(fā)生呢？第三個因素我們很難克服，但能否增加陽臺的防護系數，做到即使在大人疏忽的情況下也能防止孩子從陽臺墜樓呢？

2.研究目的

通過上網搜索的資料和數據，我不禁思考，悲劇常有發(fā)生，是大家沒有采取防護措施嗎？有沒有好的方式方法來解決這個問題呢？

世界衛(wèi)生組織公布的數據顯示，增加陽臺和窗戶的保護措施能使兒童跌落死亡降低50%到90%。那么，人們是怎樣對陽臺進行防護的呢？我接著對現階段大家普遍采取的陽臺防護措施進行了調查，希望找到一個更合理更安全的方法。

調查的結果，大家普遍采取的方法是封閉陽臺。有的用結實耐用的不銹鋼把陽臺封閉起來，有的用美觀的隱形防盜網把陽臺保護起來，有的甚至用鋁合金玻璃窗把陽臺封閉，與外界隔絕。但是，這幾種方式都存在弊端。陽臺封閉后，會造成室內通風不暢，影響采光，甚至影響房屋承重能力。更嚴重的是，封閉陽臺造成了極大的安全隱患，一旦發(fā)生安全事故，消防人員無法順利從陽臺入內解救。

那么，怎樣做才能既不影響樓宇美觀，又不影響居住安全，還能防止調皮的熊孩子墜樓呢？在爸爸媽媽的幫助下，我想了很多方案，最后構思出智能陽臺防護系統這一設計。

3.研究方法

研究方法我用的是實驗法。反復實驗，反復測試其可行性。

我選用了第一個材料：紅外傳感器。把紅外線感應器裝在陽臺護欄上方，一旦小孩在無人看護的情況下攀爬陽臺護欄，紅外線感應器就能敏感地發(fā)現。當紅外線感應器感應到孩子攀爬護欄的時候，采取怎樣的措施呢？經過反復實驗和測試，最后，我選用蜂鳴器和小馬達作為我的輸出端。一旦紅外線感應器啟動，就會觸發(fā)蜂鳴器進行報警。同時也會觸發(fā)小馬達工作，放下防護網的拉索，在陽臺外形成保護。

4.研究結果

為了實現和實踐我的構想，我還做了一個模型來進行模擬測試。

首先，我利用樂高積木，搭建出一個帶有陽臺的家庭房屋的模型；

然后，在陽臺外面，設計安裝了一個防護網。這個防護網帶有拉索，就像古代的吊橋一樣，平時拉索卷起來在一個軸上，防護網緊貼著陽臺的外沿，這樣，就不會影響美觀了，也避免了發(fā)生火災時，消防員沒法從陽臺進來救助的問題。拉索的另一端連接在小馬達的轉動軸上，一旦小馬達轉動，軸上的拉索就慢慢松開，防護網像吊橋一樣緩緩放下。

接著，我把紅外傳感器作為輸入端。將紅外傳感器安裝在陽臺的防護欄上方，一旦感應到有孩子超越了防護欄，紅外傳感器就會工作。這時，輸出端蜂鳴器開始報警，發(fā)出刺耳的聲音，引起其他人的注意，方便大人及時救助。與此同時，另一個輸出端小馬達開始工作，把本來用拉索收起來的防護網像放吊橋一樣放開。拉索的長度事先是確定好的，所以當拉索全部放完，防護網剛好跟陽臺垂直，并且由拉索緊緊拉住，在陽臺外形成保護網，即使孩子翻越了護欄，也只會墜落在防護網里面，不會有生命危險。

就這樣，智能陽臺防護系統誕生了！（見下圖）

5.研究感想和收獲

這個智能陽臺防護系統從構想到最后在模型上實現，經歷了很長一段時間。我也在這個過程中學到了很多相關知識，也有很多的感悟。

首先，我覺得，任何事情，都要學會動腦筋，多問幾個為什么；

其次，有了想法，就要有行動。只有不斷努力嘗試，才能把構想變成現實；

第三，要經過反復實踐和實驗，才能不斷完善自己的構想。

現在，這個智能陽臺防護系統還只是一個模型，雖然在模擬操作時能達到預期的目的，但是，我們還要考慮它的生產安裝成本和推廣的可能性，只有當它被大家廣泛接受并使用，才能實現它的真正價值！在這方面，還有很多工作要做。同時，我也希望，我的構想能給其他在這方面做研究的人提供啟發(fā)和參考，為減少兒童墜樓、減少悲劇的發(fā)生貢獻自己的一份力量！

作者簡介：

王喻元（2006.7-）男，漢族，現就讀于深圳市南山區(qū)中國科學院深圳先進技術研究院實驗學校七4（班），在科技創(chuàng)作和編程方面屢獲大獎。他設計的智能陽臺防護系統在廣東省首屆中小學生創(chuàng)客制作挑戰(zhàn)賽暨創(chuàng)客小院士評選中榮獲二等獎。