一种防攀爬可自动报警的安全栏杆

技术领域

本发明涉及一种防攀爬可自动报警的安全栏杆，无需复杂的检测和控制系统，起到防止攀爬和检测报警作用，属于智能结构和公共安全领域。

背景技术

栏杆在生活中随处可见，学校等高层建筑、公路、交通站点的进出口、公众场所的保护区或禁入区等，用于维护人群秩序，防止攀爬翻越。然而普通围栏或栏杆往往不能达到阻止或警示人群攀爬翻越的效果，各种因翻越造成的意外屡见不鲜。例如学校的教学楼、宿舍等可能会发生攀爬入室盗窃、学生攀爬嬉闹等，给学校安全管理带来压力；又如地铁站、火车站、机场等各种交通站点，进出口和安检处设置的围栏或隔离带不能很好地起到防止人群翻越的作用；在一些工业厂区、商业场地和有防护需求的展馆，需要人群禁入的场景下，普通围栏亦难以及时发现并阻挡乱入者……栏杆作为一种公共设施本应代替大量的人力来维护公共秩序，起到安全防护作用，但往往不能达到很好的效果。在学校中经常观察到虽然楼层有围栏，但同学们习惯倚靠、经常嬉闹、猎奇心作祟，往往会引发许多意外。在马路上也遇到过行人翻越围栏，而且行人翻越交通围栏、景区围栏甚至危险区域的围栏等在媒体报道中屡见不鲜，由此全面地考虑防攀爬方面的安全设施设计是十分必要的。防高空跌落或防攀爬的措施只有各种普通围栏设施，包括学校和周围小区安装的栏杆，起到基本防止跌落的作用，但对于好动的高中生和孩子们不能起到很好的防攀爬和警示作用，当然也没有防盗效果；围墙上防止攀爬的铁丝或尖形围栏能够防止强行翻入或攀爬，但没有起到警示作用；公路与地铁设置的交通隔离围栏等，其主要作用是对人群起到隔离阻拦的作用，但不能起到防止跨越、减少意外的作用。现有的各种围栏或栏杆在使用的时候具有一定的弊端，传统的围栏无法很好的对攀爬人员进行阻止或警示，使用者可以若无其事的攀爬围栏，阻拦效果较差。通过查阅资料发现，有很多方案是在现有围栏的基础上加装设备，从而增加检测与报警功能，如专利：CN201921590789.5[P]、CN201520633522.5[P]、CN201520931799.6[P]，但这些方案的检测方法和电路结构复杂，不能减少误判，实际应用中容易造成不必要的触发，且都没有做到攀爬困难的效果。也有方案针对具体地点进行防攀爬围栏设计，如专利：CN201620926149.7[P]、CN201721524770.1[P]。但体积较大，搭建和收纳较为不便，增加了围栏的转移难度。为此，提出一种能有效防止攀爬或造成攀爬困难的栏杆，并在检测到有人跨越时自动报警，且尽量提高检测精度减少误判。

发明内容

本发明的目的是提供一种防攀爬可自动报警的安全栏杆 ，它针对现有的栏杆设施，根据国家栏杆标准进行尺寸设计，将横杆改为滚动的滚筒，增加攀爬难度，起到防攀爬效果；检测机制如红外或人体红外传感器检测、重量传感检测等方案不能区分倚靠观望等动作造成的误触，需要保证误触报警精度，要求发生跨越翻越工作（腿跨到滚筒上）才报警，而正常倚靠肘压不会触发警报，设置报警条件为：检测到方向向外的动态扭矩，这个力要大于误触或恶作剧的力，约为人体平均体重（600N）的1/2~1倍；检测到动作之后报警系统可以有效对攀爬者和其他安保人员及时提醒，制止事故发生，当翻越动作停止，在扭簧作用下设施恢复原状。

附图说明

图1是根据本发明提出的防攀爬可自动报警的安全栏杆的主视剖面图。图1中各部件及编号为：

1.支撑架 2.固定轴 3.键a 4.轴承 5.内滚筒 6.键b 7.超越离合器 8.外滚筒 9.扭簧 10.金属销11.金属接近开关 12.继电器 13.电源 14.面包板 15.单片机模块 16.语音报警器 17.导线 18.限位挡块。

具体实施方式

本发明的目的是这样实现的：本发明的结构如图1所示。它包括支撑架（1）、固定轴（2）、内滚筒（5）、外滚筒（8）、轴承（4）、超越离合器（7）、扭簧（9）、键a（3）、键b（6）、金属销（10）和限位挡块（18）组成的机械结构部分；由金属接近开关（11）、继电器（12）、电源（13）、单片机模块（15）、面包板（14）、语音报警器（16）和导线（17）若干组成的检测报警电路部分。其中机械结构部分通过支撑架（1）固定于地面，支撑架（1）与固定轴（2）固连，固定轴（2）、轴承（4）、内滚筒（5）、超越离合器（7）、外滚筒（8）从内到外依次装配，超越离合器（7）与外滚筒（8）过盈配合连接，与内滚筒（5）通过键b（6）连接，轴承（4）与内滚筒（5）过盈配合连接，与固定轴（2）通过键a（3）连接；扭簧（9）两脚分别固定在内滚筒（5）和固定轴（2）上；限位挡块（18）与内滚筒（5）的筒端面焊接或粘合固定；检测报警电路部分则是由电源（13）为面包板（14）供电，在面包板（14）上连接继电器（12）和单片机模块（15），金属接近开关（11）、继电器（12）和语音报警器（16）依次通过导线（17）连接。

机械结构部分防止攀爬翻越的机制如下：当向内拨动外滚筒（8）时，超越离合器（7）处于超越状态，即不传递扭矩，此时扭簧（9）不受力，外滚筒（8）可以自由滚动，从而造成攀爬困难、难以翻越的效果；当向外跨越或翻越时，人体重心会逐渐压到剖面以外，外滚筒（8）向外转动，超越离合器（7）处于结合状态，即传递扭矩给内滚筒（5），由于内滚筒（5）和扭簧（9）通过一只脚固连，此时扭簧（9）随之受力，随翻越过程进行受力逐渐增大，这个力反映在运动中为内滚筒（5）及其上的金属销（10） 转过的角度，受力与角度有正相关关系，当转过一定角度后金属销（10）触发金属接近开关（11），触发检测报警电路。触发报警电路后如继续施力，限位挡块（18）随内滚筒（5）转到某位置被支撑架（1）限位，不能继续转动，防止危险发生。

检测报警电路工作如下：金属接近开关（11）发出信号后通过继电器（12）触发两路，一路为语音报警器（16）发出语音警示阻止翻越者，另一路为单片机模块（15）向外传输信号，此信号可以为蓝牙或WIFI，能够显示在安保人员或监控室，及时记录并提醒。

当翻越动作停止，扭簧（9）受力结束，会自动恢复原状，同时带动内滚筒（5）、外滚筒（8）等复位。