智能阳台防护系统诞生记

几乎家家户户都有阳台，每家每户在房屋设计和装修的时候，出于对于阳台的功能要求不同，设计也各有差异。有的用来晾晒衣服，有的改造成了书房，有的做成了健身区，有的甚至封闭起来，成为了客厅的一部分。

但大家在设计的同时，首先考虑的都是实用、美观等因素，其它因素很少考虑在内。因而，每年因为阳台的悲剧常有发生。

1.研究背景

经常看到新闻里报道，每年有很多儿童从阳台坠楼死亡。可爱的孩子意外死亡，对这个家庭来说，该是多大的打击，多大的悲剧啊！更可悲的是，这种悲剧屡有发生。我不禁想：这些悲剧到底是什么导致的呢？于是，我上网搜索了儿童坠楼事故发生的原因。

搜索的数据显示，有三大“杀手”导致儿童坠楼事故频发：

杀手一：父母疏忽，无人看护

数据：儿童坠楼事件中，因无人看护而坠楼的占43%；

杀手二：阳台和窗台安全系数低

数据：因阳台扶手、飘窗等住宅设计问题造成事故的占25%；因防护设施不到位造成事故的占27%；

杀手三：不良家庭环境

数据：因为父母争吵，或疑为父母患精神疾病造成儿童高空坠楼事故的占6%。

同时，我还从网上了解到：48篇关于儿童坠楼身亡的报道中，其中34起发生意外的主角在3到6岁。这个年龄段的孩子似懂非懂、喜欢攀爬、喜欢探索，容易出事。

那么，有没有办法尽量避免这些悲剧的发生呢？第三个因素我们很难克服，但能否增加阳台的防护系数，做到即使在大人疏忽的情况下也能防止孩子从阳台坠楼呢？

2.研究目的

通过上网搜索的资料和数据，我不禁思考，悲剧常有发生，是大家没有采取防护措施吗？有没有好的方式方法来解决这个问题呢？

世界卫生组织公布的数据显示，增加阳台和窗户的保护措施能使儿童跌落死亡降低50%到90%。那么，人们是怎样对阳台进行防护的呢？我接着对现阶段大家普遍采取的阳台防护措施进行了调查，希望找到一个更合理更安全的方法。

调查的结果，大家普遍采取的方法是封闭阳台。有的用结实耐用的不锈钢把阳台封闭起来，有的用美观的隐形防盗网把阳台保护起来，有的甚至用铝合金玻璃窗把阳台封闭，与外界隔绝。但是，这几种方式都存在弊端。阳台封闭后，会造成室内通风不畅，影响采光，甚至影响房屋承重能力。更严重的是，封闭阳台造成了极大的安全隐患，一旦发生安全事故，消防人员无法顺利从阳台入内解救。

那么，怎样做才能既不影响楼宇美观，又不影响居住安全，还能防止调皮的熊孩子坠楼呢？在爸爸妈妈的帮助下，我想了很多方案，最后构思出智能阳台防护系统这一设计。

3.研究方法

研究方法我用的是实验法。反复实验，反复测试其可行性。

我选用了第一个材料：红外传感器。把红外线感应器装在阳台护栏上方，一旦小孩在无人看护的情况下攀爬阳台护栏，红外线感应器就能敏感地发现。当红外线感应器感应到孩子攀爬护栏的时候，采取怎样的措施呢？经过反复实验和测试，最后，我选用蜂鸣器和小马达作为我的输出端。一旦红外线感应器启动，就会触发蜂鸣器进行报警。同时也会触发小马达工作，放下防护网的拉索，在阳台外形成保护。

4.研究结果

为了实现和实践我的构想，我还做了一个模型来进行模拟测试。

首先，我利用樂高积木，搭建出一个带有阳台的家庭房屋的模型；

然后，在阳台外面，设计安装了一个防护网。这个防护网带有拉索，就像古代的吊桥一样，平时拉索卷起来在一个轴上，防护网紧贴着阳台的外沿，这样，就不会影响美观了，也避免了发生火灾时，消防员没法从阳台进来救助的问题。拉索的另一端连接在小马达的转动轴上，一旦小马达转动，轴上的拉索就慢慢松开，防护网像吊桥一样缓缓放下。

接着，我把红外传感器作为输入端。将红外传感器安装在阳台的防护栏上方，一旦感应到有孩子超越了防护栏，红外传感器就会工作。这时，输出端蜂鸣器开始报警，发出刺耳的声音，引起其他人的注意，方便大人及时救助。与此同时，另一个输出端小马达开始工作，把本来用拉索收起来的防护网像放吊桥一样放开。拉索的长度事先是确定好的，所以当拉索全部放完，防护网刚好跟阳台垂直，并且由拉索紧紧拉住，在阳台外形成保护网，即使孩子翻越了护栏，也只会坠落在防护网里面，不会有生命危险。

就这样，智能阳台防护系统诞生了！（见下图）

5.研究感想和收获

这个智能阳台防护系统从构想到最后在模型上实现，经历了很长一段时间。我也在这个过程中学到了很多相关知识，也有很多的感悟。

首先，我觉得，任何事情，都要学会动脑筋，多问几个为什么；

其次，有了想法，就要有行动。只有不断努力尝试，才能把构想变成现实；

第三，要经过反复实践和实验，才能不断完善自己的构想。

现在，这个智能阳台防护系统还只是一个模型，虽然在模拟操作时能达到预期的目的，但是，我们还要考虑它的生产安装成本和推广的可能性，只有当它被大家广泛接受并使用，才能实现它的真正价值！在这方面，还有很多工作要做。同时，我也希望，我的构想能给其他在这方面做研究的人提供启发和参考，为减少儿童坠楼、减少悲剧的发生贡献自己的一份力量！

作者简介：

王喻元（2006.7-）男，汉族，现就读于深圳市南山区中国科学院深圳先进技术研究院实验学校七4（班），在科技创作和编程方面屡获大奖。他设计的智能阳台防护系统在广东省首届中小学生创客制作挑战赛暨创客小院士评选中荣获二等奖。