一种幼童防坠楼预警系统技术领域
本发明涉及一种监控系统，特别是涉及一种监控低龄幼童活动的幼童防坠楼预警
系统。
背景技术
现代城市中，越来越多的家庭都生活在高层住宅中，随着大家居住楼层的增高，家
庭中的低龄幼童面临坠楼的风险也大幅度增加。特别是城市家庭的父母平时多忙于工作或
家务，快节奏的生活方式使得一些年轻父母经常忽视小孩子的危险行为，媒体报道的很多
小孩调皮坠楼事件都是家长的一时疏忽酿成大祸。而作为孩子的父母，平时也很难做到每
时每刻监视孩子的行动，同时幼童对危险并无概念，稍有疏忽就可能发生事故。现有的一些
幼童监控系统也只是将前端的摄像装置与监控者的智能手机进行连接，方便监控者能随时
了解摄像装置所拍摄的图像信息，但并不能在坠楼事件可能发生之前起到预警家长和阻止
幼童的作用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种幼童防坠楼预警系统，通过实时检
测经过物体的高度，有效对幼童的活动范围进行监控并发出警报。
一种幼童防坠楼预警系统，包括前端检测模块、报警主机、网络摄像头、无线扬声
器、网络远程终端；所述前端检测模块包括红外线光电传感器；所述报警主机包括主机信号
处理模块、扬声器模块、录音模块、阻挡延时报警模块、供电模块和无线传输模块；所述无线
扬声器包括第一无线信号接收模块、报警信号处理模块、录音模块、扬声器和供电模块；所
述报警主机能同时传输无线数据信号到无线扬声器和网络摄像头；
所述前端检测模块采集到光变信号后，将其转换为电信号并传输到报警主机的信号处
理模块，所述信号处理模块将处理后的报警数据分别传输到扬声器模块和无线传输模块，
所述扬声器模块接收到报警数据后发出报警声音，所述无线传输模块通过无线射频信号将
接收到的报警数据同时发送到无线扬声器和网络摄像头；所述网络摄像头能实现全时录
像，接收到来自无线传输模块的信号后，通过互联网向网络远程终端发送报警数据信号，当
网络远程终端接收到网络摄像头发出的报警数据信号后，便开始与网络摄像头进行双向数
据传输，使得网络远程终端使用者能实时观看到网络摄像头的视频画面并进行远程语音对
话。
优选的，所述前端检测模块包括两个红外线光电传感器，分别为高位光电传感器
和低位光电传感器，所述高位光电传感器和低位光电传感器安装在垂直于地面的同一条直
线上，所述高位光电传感器的安装位置在垂直方向高于低位光电传感器的安装位置，并且
高位光电传感器的安装位置垂直高度和低位光电传感器的安装位置垂直高度能根据需要
进行上下调整。
优选的，所述高位光电传感器的安装位置在垂直方向高于被监护幼童头顶的30厘
米处，所述低位光电传感器的安装位置在垂直方向低于被监护幼童头顶的40厘米处。
优选的，所述高位光电传感器和低位光电传感器都为对射式红外线光电传感器。
优选的，所述高位光电传感器和低位光电传感器都为反射式红外线光电传感器。
优选的，所述高位光电传感器和低位光电传感器采用的型号为欧姆龙E3JK-R4M1。
优选的，所述网络摄像头包括旋转云台、摄像头、扬声器、麦克风、第二无线信号接
收模块和网络传输模块，所述摄像头安装于旋转云台之上，并能随旋转云台实现旋转运动，
并且网络远程终端的使用者能通过互联网与网络摄像头进行视频通话和远程控制摄像头
旋转角度。
优选的，所述网络远程终端包括智能手机、平板电脑、PC电脑。
优选的，所述扬声器模块能播放语音信息。
优选的，所述阻挡延时报警模块能对红外线光电传感器产生的持续光变信号进行
计时，当红外线光电传感器产生的持续光变信号超过30秒时，阻挡延时报警模块能发送阻
挡延时信号到主机信号处理模块，主机信号处理模块收到阻挡延时信号后控制扬声器模块
发出阻挡延时的声音报警。
使用本发明所述的幼童防坠楼预警系统，能在幼童进入危险区域的第一时间发出
现场声讯警示，同时通过无线扬声器或者网络远程终端及时告知不在现场的幼童家长。在
高层建筑的阳台、门口或者其它不适合孩童单独停留的区域，所述幼童防坠楼预警系统能
通过光电传感器对经过前端检测模块的人体或物体高度进行筛选，使成人和大龄儿童在经
过前端检测模块时不会触发报警，有效避免了系统因其它物体经过产生误判，提高整个系
统的工作效率和监控准确性，实时有效对幼童的活动范围进行监控限制。
附图说明
图1为本发明实施例的系统连接框图。
具体实施方式
本发明所涉及的幼童防坠楼预警系统，包括前端检测模块、报警主机、网络摄像
头、无线扬声器、网络远程终端。前端检测模块包括两个红外线光电传感器，分别为高位光
电传感器和低位光电传感器，高位光电传感器和低位光电传感器安装在垂直于地面的同一
条直线上，高位光电传感器的安装位置在垂直方向高于低位光电传感器的安装位置。报警
主机包括主机信号处理模块、扬声器模块、录音模块、阻挡延时报警模块、供电模块和无线
传输模块；其中供电模块能为报警主机的正常运行提供工作电源，前端检测模块通过电缆
与报警主机连接，能传输电信号到报警主机，报警主机能同时传输数据信号到无线扬声器
和网络摄像头，同时网络摄像头能实现全时录像，接收到来自无线传输模块的信号后，通过
互联网向网络远程终端发送报警数据信号，当网络远程终端接收到网络摄像头发出的报警
数据信号后，便开始与网络摄像头进行双向数据传输，使得网络远程终端使用者能实时观
看到网络摄像头的视频画面并进行远程语音对话，下面通过具体实施例对幼童防坠楼预警
系统进行详细说明。
实施例1：
本实施例应用本发明所述的幼童防坠楼预警系统实现对高层建筑的阳台区域进行监
控，防止低龄儿童进入阳台发生坠楼的危险。
首先在阳台进出口的门框立柱上安装好前端检测模块中的高位光电传感器和低
位光电传感器，并在安装过程中设置高位光电传感器的安装位置在垂直方向高于被监护幼
童头顶的30厘米处，同时低位光电传感器的安装位置在垂直方向低于被监护幼童头顶的40
厘米处，使得高位光电传感器的安装位置和低位光电传感器的安装位置在垂直方向的间隔
距离不小于70厘米，并且高位光电传感器的安装位置垂直高度和低位光电传感器的安装位
置垂直高度能根据需要进行上下调整。这里的高位光电传感器和低位光电传感器都为反射
式红外线光电传感器，采用欧姆龙E3JK-R4M1型号的反射式光电传感器，能很好的避免物体
反射光线对光电传感器采集光变信号的不良影响。然后将前端检测模块的电信号输出端口
与报警主机的信号输入端口连接，再将报警主机的无线传输模块与网络摄像头、无线扬声
器进行匹配，使无线传输模块与网络摄像头、无线扬声器之间能够通过无线射频信号传输
数据，同时将网络摄像头通过有线或无线的方式接入互联网。
安装过程中将报警主机和网络摄像头安装于靠近阳台进出口门框的位置，此时的
网络摄像头采用包括旋转云台、摄像头、扬声器、麦克风、第二无线信号接收模块和网络传
输模块的网络摄像机。摄像头安装于旋转云台之上，并能随旋转云台实现旋转运动，网络远
程终端的使用者能通过互联网与网络摄像头进行视频通话和远程控制摄像头旋转角度，调
整摄像头的拍摄方向，使阳台区域和门框位置都处于摄像头的拍摄范围之内。而无线扬声
器包括第一无线信号接收模块、报警信号处理模块、录音模块、扬声器和供电模块，安装于
家长经常活动但不便于照看幼童的区域比如厨房或者卫生间等位置，方便家长能在第一时
间听到警报信号。
当幼童防坠楼预警系统处于正常监控状态时，如果没有人通过阳台门框，高位光
电传感器和低位光电传感器均能正常接收到持续的光信号，此时不会触发光电传感器动
作。当一名身高低于高光位传感器而高于低光位传感器的幼童通过阳台门框进入阳台时，
低位光电传感器所接收到的光信号被打断，而高位光电传感器不受影响，前端检测模块将
两个红外线光电传感器所采集到的不同光变信号转换为电信号并传输相应电信号到报警
主机的信号处理模块。信号处理模块在接到电信号后，判断有孩童经过阳台门框位置，对相
关的监测数据进行分析处理，然后将处理后的报警数据分别传输到扬声器模块和无线传输
模块。
扬声器模块中的报警音频数据为系统事先通过录音模块录制完成的家长语言录
音，所以当扬声器模块接收到报警数据后会播放家长的语音信息，通过语音信息警示幼童
返回安全区域。此时的幼童听到家长的说话声后，误以为家长就在旁边，会遵循语音信息的
指示回到安全区域，避免翻爬阳台的风险。
无线传输模块在接收到报警数据后会通过无线射频信号将接收到的报警数据同
时发送到无线扬声器和网络摄像头。无线扬声器接收到报警数据后会通过声音报警的方式
发出报警信号，正在附近作业的家长会第一时间知道幼童进入了阳台区域，立即前往阳台
确认情况。
网络摄像头在工作过程中保持全时录像，当接收到来自无线传输模块的数据信号
后，通过互联网向网络远程终端发送报警数据信号，当网络远程终端接收到网络摄像头发
出的报警数据信号后，便开始与网络摄像头进行双向数据传输，使得网络远程终端使用者
能实时观看看到网络摄像头的视频画面并进行远程语音对话。网络远程终端包括智能手
机、平板电脑、PC电脑，当网络远程终端接收到报警数据后，在外的家长能立即通过显示器
和扬声器发现孩童进入了阳台区域，处于不安全的状态，家长能够马上做出反应，避免出现
安全问题，特别是当家长不在家中或者远离无线扬声器时，网络远程终端能帮助家长与监
控系统持续保持实时联系。
为了更好的了解监控区域的实际情况，家长所使用的网络远程终端还能通过互联
网与摄像装置进行双向数据传输。家长通过网络远程终端就能控制网络摄像头的旋转云台
进行转动，调整摄像头的拍摄范围，同时通过扬声器和麦克风与孩童进行远程实时的视频
通话，引导和确认孩童处于安全状态。
在幼童防坠楼预警系统的正常运行过程中，阻挡延时报警模块能对红外线光电传
感器产生的持续光变信号进行计时，当红外线光电传感器产生的持续光变信号超过30秒
时，阻挡延时报警模块能发送阻挡延时信号到主机信号处理模块，主机信号处理模块收到
阻挡延时信号后控制扬声器模块发出阻挡延时的声音报警，特别是当有其它物体被放置到
红外线光电传感器的感应范围之内时，阻挡延时报警模块能及时的通过警报声告知家长移
开阻碍物，确保系统的正常监控工作。
实施例2
跟实施例1相同的幼童监控系统，随着孩童年龄的增大，身高会产生变化，此时根据需
要调整高位光电传感器和低位光电传感器的安装高度，同时设置高位光电传感器和低位光
电传感器都为对射式红外线光电传感器，能实现更好的光变信号检测效果。在安装过程中
若设置低位光电传感器安装在距离地面垂直高度为50厘米的高度时，低于50厘米的物体通
过阳台门框不会触发高位光电传感器和低位光电传感器的动作，例如一条40厘米高的宠物
狗通过阳台门框时，监控系统就不会发出报警信号。同时当成年人和大龄儿童通过门框时，
身高均高于高位光电传感器安装位置，通过时会同时打断高位光电传感器和低位光电传感
器的光线，系统会判定为成人和大龄儿童的正常通过情况，监控系统也不会发出报警信号。
使用本发明所述的幼童监控系统，能在幼童进入危险区域的第一时间发出现场语
音警报，提醒幼童返回安全区域，同时通过网络远程终端及时告知幼童家长。特别是在高层
建筑的阳台、门口或者其它不适合幼童单独停留的区域。因为所述幼童防坠楼预警系统通
过红外光电传感器对通过物体的高度进行筛选，有效避免了系统因其它物体通过产生误
判，提高了整个监控系统的工作效率和准确性。同时家长还能通过网络摄像头随时了解监
控区域的实际情况，以及与幼童进行实时的对话交流，安抚幼童情绪，更好的保证幼童处于
安全的活动区域。
本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施
方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不
同形式的变化和变动。这里无法所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所
引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。