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一种踩踏事件保护装置
申请号	CN202410009779.7	申请日	2024-01-04	公开(公告)号	CN117796590A	公开(公告)日	2024-04-02
申请人	防灾科技学院;			发明人	田佩芳; 李诗彤; 彭心; 鲁明星; 窦园园;
摘要	本发明公开了一种踩踏事件保护装置，包括保护部，所述保护部包括气囊和计算系统，所述气囊的内部设置有倒塌时针对不同方向展开的防护气囊，防护气囊通过弹出口、弹出按键手动打开、通过计算系统自动打开，涉及救援装备技术领域。本发明通过手动或自动打开防护气囊进行保护，以适应用户不同的身体姿态来进行防护方向和部位的调整，对倒塌人员进行良好防护，其中感应部通过导电层的收缩接触并刺激撞击感应器使其发送电信号驱动导电层连接计算系统的电路，从而控制气囊打开，报警器通过扩音器和灯圈以及内部设置的发送装置进行警报，在扩音器和灯圈工作时响应并提醒人员远离，在发送装置工作时向救援人员发送救护警报，从而保护自身安全。
权利要求	1.一种踩踏事件保护装置，其特征在于，包括保护部，所述保护部包括气囊（2）和计算系统（10），所述气囊（2）的内部设置有倒塌时针对不同方向展开的防护气囊，防护气囊通过弹出口（8）、弹出按键（9）手动打开、通过计算系统（10）自动打开；感应部，所述感应部包括撞击感应器（5），所述撞击感应器（5）的内部设置有导电层（12），且撞击感应器（5）通过导电层（12）工作、导电层（12）与控制电路（7）响应并控制保护部展开，感应部通体由电池（6）供能；以及报警部，所述报警部包括报警器（1）和精准点位发送装置。 2.根据权利要求1所述的一种踩踏事件保护装置，其特征在于，在保护部中，所述气囊（2）包括主气囊（21）和支撑气囊（26），所述支撑气囊（26）设置在主气囊（21）远离保护装置的一端，并通过计算系统（10）控制展开，所述支撑气囊（26）的一侧固定连接有侧支撑气囊（261）且与侧支撑气囊（261）配合组成稳定的支撑结构，所述支撑气囊（26）和侧支撑气囊（261）的一端均设置有内部容置压力传感器（11）的硬质接触脚（262）。 3.根据权利要求1所述的一种踩踏事件保护装置，其特征在于，在保护部中，所述主气囊（21）的一侧固定连接有外气囊（22），所述外气囊（22）的外部设置有若干组外支气囊（27），所述外支气囊（27）包括窄口（271）和宽口（272），所述窄口（271）和宽口（272）交错分布。 4.根据权利要求1所述的一种踩踏事件保护装置，其特征在于，在保护部中，所述主气囊（21）远离外气囊（22）的一侧固定连接有内气囊（23），所述内气囊（23）平铺在主气囊（21）表面。 5.根据权利要求3所述的一种踩踏事件保护装置，其特征在于，在保护部中，所述主气囊（21）的一侧固定连接有主支气囊一（24），所述主支气囊一（24）与支撑气囊（26）配合进行主气囊（21）远离保护装置一端的防护，所述外支气囊（27）的一侧固定连接有主支气囊二（25），所述主支气囊二（25）与外支气囊（27）配合进行外气囊（22）对上方的防护。 6.根据权利要求3所述的一种踩踏事件保护装置，其特征在于，在报警部中，还包括扩音器（3）和灯圈（4），所述扩音器（3）和灯圈（4）均与控制电路（7）电性连接。 7.根据权利要求1所述的一种踩踏事件保护装置，其特征在于，在保护部中，所述气囊（2）包括破料口（28）和气囊芯（29），所述气囊（2）与破料口（28）的夹层中放置有能与气囊芯（29）反应的膨胀材料，所述破料口（28）为点状薄膜结构。 8.根据权利要求1所述的一种踩踏事件保护装置，其特征在于，在感应部中，所述导电层（12）包括导电外圈（121）和导电内圈（122），所述导电外圈（121）和导电内圈（122）相邻的一侧均阵列分布有供导电层（12）合路的导电片（123）。 9.根据权利要求8所述的一种踩踏事件保护装置，其特征在于，所述计算系统（10）包括设置在其内部的重力传感器、陀螺仪以及计算芯片，所述计算芯片通过陀螺仪偏转姿态和重力传感器感应数值综合调节气缸的控制方案。 10.根据权利要求9所述的一种踩踏事件保护装置及其使用方法，其特征在于，包括方案一：当计算系统（10）测算主压力在此方向时，驱动主气囊（21）、主支气囊二（25）以及右侧上方的外支气囊（27）打开进行防护；方案二：当计算系统（10）测算主压力在此方向时，驱动主气囊（21）以及右侧上方的的外支气囊（27）打开进行防护；方案三：当计算系统（10）测算主压力在此方向时，驱动主气囊（21）以及正上方的外支气囊（27）打开进行防护；方案四：当计算系统（10）测算主压力在此方向时，驱动主气囊（21）、主支气囊一（24）以及左侧上方的外支气囊（27）打开进行防护；方案五：：当计算系统（10）测算主压力在此方向时，驱动主气囊（21）主支气囊一（24）打开进行防护；其中：在方案一至方案五中均打开支撑气囊（26）进行支撑防护。
说明书全文	一种踩踏事件保护装置技术领域 [0001] 本发明涉及救援装备技术领域，具体是一种踩踏事件保护装置。背景技术 [0002] 踩踏是一种严重的在拥挤行进的人群中，如果前面有人摔倒，而后面不知情的人若继续前行的话，那么人群中极易出现像“ ”一样连锁倒地的拥挤踩踏现象， [0003] 在一些现实的案例中，许多伤亡者都是在刚刚意识到危险就被拥挤的人群踩在脚下， [0004] 因此如何判别危险，怎样离开危险境地，如何在险境中进行自我保护，就显得非常重要, [0005] 所谓踩踏事件，其实并非是因摔倒而被踩死，而是人们过于拥挤时，中心的人完全不由自主地像液体一样被挤来挤去，液体四面八方受到压力并且会填充空白空间的特性让人体被压迫和搓捻，脏器一个个被破坏，最后导致死亡。 [0006] 现如今踩踏事件发生时的自救策略仅仅是举起双臂架在胸前保证呼吸空间，但在极强的压力下不过是徒劳之举，因此我们研发了这个踩踏事件保护装置，建造自由呼吸空间，延长等待救援时间。 [0007] 公开号为CN110101145A的专利公开了一种基于陀螺仪传感器的充气式蘑菇形高空防摔气囊，该专利通过陀螺仪传感器能够精确检测穿戴者倾倒的方向，实现高空防摔气囊不同侧充气，先触地的一侧先充气，避免触地冲击力造成伤害；从高空跌落时，陀螺仪传感器装置检测到情况并触发快速充气装置，迅速形成蘑菇状气囊，增加人员在下降过程的空气阻力，并形成保护层，防止人员直接触地； [0008] 但是该专利在实施的过程中，是通过整个后高空防摔气囊5进行后背整体防护的，对于特定区域并没有针对有效的防护，如人员在倾斜状态下落后，该装置不能进行针对性的防护，仍存在人员受伤的风险； [0009] 因此，公开号为的专利公开了一种防人群踩踏报警系统，该专利在当人群密集区域发生挤压致支气囊破裂时，压力传感装置的弹簧处于伸展状态，所述电源装置、报警装置及压力传感装置形成一电路回路，报警装置启动、语音装置发出语音报警通告。在大规模人群集体活动中通过给人发放用于佩戴的人体阻隔装置，在人群密集区域发生突发状况时，人体阻隔装置中的报警装置发出报警信息，从而达到防踩踏报警的目的，具有简易、方便、快捷、成本低廉的特点； [0010] 但是该专利在使用的过程中，虽然进行了分区强化，但是分区强化手段依然是针对全部区域的强化手段，依然不能针对性的进行强化，使得其存在改善的余地。发明内容 [0011] 本发明的目的在于提供一种踩踏事件保护装置，利用多功能性的气囊组合排列并进行踩踏事件中的人体支撑，解决现有技术不能进行针对防护的缺点，提升装置的整体保护效力，保障人员的安全。 [0012] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种踩踏事件保护装置，包括保护部，所述保护部包括气囊和计算系统，所述气囊的内部设置有倒塌时针对不同方向展开的防护气囊，防护气囊通过弹出口、弹出按键手动打开、通过计算系统自动打开； [0013] 感应部，所述感应部包括撞击感应器，所述撞击感应器的内部设置有导电层，且撞击感应器通过导电层工作、导电层与控制电路响应并控制保护部展开，感应部通体由电池供能；以及 [0014] 报警部，所述报警部包括报警器和精准点位发送装置。 [0015] 本申请的工作原理为：通过手动或自动打开防护气囊进行保护，以适应用户不同的身体姿态来进行防护方向和部位的调整，对倒塌人员进行良好防护，其中感应部通过导电层的收缩接触并刺激撞击感应器使其发送电信号驱动导电层连接计算系统的电路，从而控制气囊打开，报警器通过扩音器和灯圈以及内部设置的发送装置进行警报，在扩音器和灯圈工作时响应并提醒人员远离，在发送装置工作时向救援人员发送救护警报，从而保护自身安全； [0016] 并且，在防护的过程中可通过计算系统计算适用的方案一‑方案五进行针对性防护，降低人员在主压力处的踩踏损伤，提升防护性能。 [0017] 本申请的有益效果为 [0018] 作为本发明再进一步的方案：在保护部中，所述气囊包括主气囊和支撑气囊，所述支撑气囊设置在主气囊远离保护装置的一端，并通过计算系统控制展开，所述支撑气囊的一侧固定连接有侧支撑气囊且与侧支撑气囊配合组成稳定的支撑结构，所述支撑气囊和侧支撑气囊的一端均设置有内部容置压力传感器的硬质接触脚，通过支撑气囊的设置在于人员倒塌后利用支撑气囊支撑住人员的一端，从而将主气囊下方的人员的防护空间扩大，减轻人员受到的伤害。 [0019] 作为本发明再进一步的方案：在保护部中，所述主气囊的一侧固定连接有外气囊，所述外气囊的外部设置有若干组外支气囊，所述外支气囊包括窄口和宽口，所述窄口和宽口交错分布，通过主气囊正上方、左侧上方、右侧上方的外支气囊防护，可对不同方向施加的压力进行针对性防护，加强来自该方向的防护性能。 [0020] 作为本发明再进一步的方案：在保护部中，所述主气囊远离外气囊的一侧固定连接有内气囊，所述内气囊平铺在主气囊表面；通过平铺在主气囊表面的内气囊可配合主气囊加强人员防护。 [0021] 作为本发明再进一步的方案：在保护部中，所述主气囊的一侧固定连接有主支气囊一，所述主支气囊一与支撑气囊配合进行主气囊远离保护装置一端的防护，所述外支气囊的一侧固定连接有主支气囊二，所述主支气囊二与外支气囊配合进行外气囊对上方的防护，通过主支气囊二的设置可弥补外支气囊侧方的防护空缺，通过主支气囊一的设置可弥补主气囊位于支撑气囊上方的防护空缺。 [0022] 作为本发明再进一步的方案：在报警部中，还包括扩音器和灯圈，所述扩音器和灯圈均与控制电路电性连接。由于扩音器和灯圈的设置，在设备工作时扩音器和灯圈分别实现扩音警报和闪烁警报的功能，提醒人员避让。 [0023] 作为本发明再进一步的方案：在保护部中，所述气囊包括破料口和气囊芯，所述气囊与破料口的夹层中放置有能与气囊芯反应的膨胀材料，所述破料口为点状薄膜结构，在防护气囊打开的瞬间，破料口破裂并释放气囊与破料口夹层中的膨胀材料，反应后可使气囊通体膨胀进行保护，破料口点状的结构更易使夹层中材料释放。 [0024] 作为本发明再进一步的方案：在感应部中，所述导电层包括导电外圈和导电内圈，所述导电外圈和导电内圈相邻的一侧均阵列分布有供导电层合路的导电片，在感应部受到挤压可刺激撞击感应器使其发送电信号驱动导电层连接计算系统的电路，控制气囊打开。 [0025] 作为本发明再进一步的方案：所述计算系统包括设置在其内部的重力传感器、陀螺仪以及计算芯片，所述计算芯片通过陀螺仪偏转姿态和重力传感器感应数值综合调节气缸的控制方案； [0026] 方案一：当计算系统测算主压力在此方向时，驱动主气囊、主支气囊二以及右侧上方的外支气囊打开进行防护； [0027] 方案二：当计算系统测算主压力在此方向时，驱动主气囊以及右侧上方的的外支气囊打开进行防护； [0028] 方案三：当计算系统测算主压力在此方向时，驱动主气囊以及正上方的外支气囊打开进行防护； [0029] 方案四：当计算系统测算主压力在此方向时，驱动主气囊、主支气囊一以及左侧上方的外支气囊打开进行防护； [0030] 方案五：：当计算系统测算主压力在此方向时，驱动主气囊主支气囊一打开进行防护； [0031] 另、方案一‑方案五中均打开支撑气囊进行支撑防护，通过方案一‑方案五的针对性防护，可加强不同姿态和位置下人员的防护效果，从而进一步减轻人员受到的踩踏损伤。附图说明 [0032] 图1为本发明实施例中保护装置的结构示意图； [0033] 图2为本发明实施例中气囊的整体结构示意图； [0034] 图3为本发明实施例中外气囊的俯视图； [0035] 图4为本发明实施例中内气囊的仰视图； [0036] 图5为本发明实施例中气囊的结构示意图； [0037] 图6为本发明实施例图2中A处的放大图； [0038] 图7为本发明实施例中导电层的结构示意图； [0039] 图8为本发明实施例中计算系统的工作原理图； [0040] 图9为本发明实施例中各方案的原理图； [0041] 图中：1、报警器；2、气囊；21、主气囊；22、外气囊；23、内气囊；24、主支气囊一；25、主支气囊二；26、支撑气囊；261、侧支撑气囊；262、硬质接触脚；27、外支气囊；271、窄口；272、宽口；28、破料口；29、气囊芯；3、扩音器；4、灯圈；5、撞击感应器；6、电池；7、控制电路； 8、弹出口；9、弹出按键；10、计算系统；11、压力传感器；12、导电层；121、导电外圈；122、导电内圈；123、导电片。具体实施方式 [0042] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0043] 在本发明的描述中，需要说明的是，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。 [0044] 一种踩踏事件保护装置 [0045] 请参阅图1‑图6、图8和图9，包括保护部，所述保护部包括气囊2和计算系统10，所述气囊2的内部设置有倒塌时针对不同方向展开的防护气囊，防护气囊通过弹出口8、弹出按键9手动打开、通过计算系统10自动打开，由于计算系统10包括设置在其内部的重力传感器以及陀螺仪，在人员倒地时通过重力感应传感器和陀螺仪进行使用者姿态和动作的分析并判断使用者当前的身体状态，然后对应的打开防护气囊进行保护，以适应用户不同的身体姿态来进行防护方向和部位的调整 [0046] 请参阅图1和图7，感应部，所述感应部包括撞击感应器5，所述撞击感应器5的内部设置有导电层12，且撞击感应器5通过导电层12工作、导电层12与控制电路7响应并控制保护部展开，感应部通体由电池6供能，感应部通过收缩装置的收缩接触并刺激撞击感应器5使其发送电信号驱动导电层12连接计算系统10的电路，从而控制气囊打开以及 [0047] 报警部，所述报警部包括报警器1和精准点位发送装置，报警器1通过扩音器3和灯圈4以及内部设置的发送装置进行警报，在扩音器3和灯圈4工作时响应并提醒人员远离，在发送装置工作时向救援人员发送救护警报，从而保护自身安全。 [0048] 实施例一 [0049] 请参阅图2‑图6，作为本发明再进一步的方案：在保护部中，所述气囊2包括主气囊21和支撑气囊26，所述支撑气囊26设置在主气囊21远离保护装置的一端，并通过计算系统 10控制展开，所述支撑气囊26的一侧固定连接有侧支撑气囊261且与侧支撑气囊261配合组成稳定的支撑结构，所述支撑气囊26和侧支撑气囊261的一端均设置有内部容置压力传感器11的硬质接触脚262；支撑气囊26的设置在于人员倒塌后利用支撑气囊26支撑住人员的一端，从而将主气囊21下方的人员的防护空间扩大，减轻人员受到的伤害，通过支撑气囊26和侧支撑气囊261组成“Y字型”的支撑结构，可在支撑气囊26与地面接触的远端进行支撑防护，从而使主气囊21下方人员保护腔的空间更为结实，人员防护效果更好。 [0050] 实施例二 [0051] 请参阅图2‑图6，作为本发明再进一步的方案：在保护部中，所述主气囊21的一侧固定连接有外气囊22，所述外气囊22的外部设置有若干组外支气囊27，所述外支气囊27包括窄口271和宽口272，所述窄口271和宽口272交错分布，所述主气囊21远离外气囊22的一侧固定连接有内气囊23，所述内气囊23平铺在主气囊21表面，所述主气囊21的一侧固定连接有主支气囊一24，所述主支气囊一24与支撑气囊26配合进行主气囊21远离保护装置一端的防护，所述外支气囊27的一侧固定连接有主支气囊二25，所述主支气囊二25与外支气囊27配合进行外气囊22对上方的防护，通过主支气囊二25的设置可弥补外支气囊27侧方的防护空缺，通过主支气囊一24的设置可弥补主气囊21位于支撑气囊26上方的防护空缺，通过平铺在主气囊21表面的内气囊23可配合主气囊21加强人员防护，通过外气囊22的外侧设置有三组外支气囊27，且三组外支气囊27的排布方式是在主气囊21上对称设置，其防护方向是主气囊21正上方、左侧上方、右侧上方，可对不同方向施加的压力进行针对性防护，加强来自该方向的防护性能； [0052] 并且，在保护部中，所述气囊2包括破料口28和气囊芯29，所述气囊2与破料口28的夹层中放置有能与气囊芯29反应的膨胀材料，所述破料口28为点状薄膜结构；在防护气囊打开的瞬间，破料口28破裂并释放气囊2与破料口28夹层中的膨胀材料，反应后可使气囊2通体膨胀进行保护，破料口28点状的结构更易使夹层中材料释放，其膨胀材料为常见的叠氮化钠、硝酸钾和二氧化硅等，在气囊启动时可驱动气囊迅速膨胀、以使其实现人体的保护功能。 [0053] 实施例三 [0054] 作为本发明再进一步的方案：在报警部中，还包括扩音器3和灯圈4，所述扩音器3和灯圈4均与控制电路7电性连接；由于扩音器3和灯圈4的设置，在设备工作时扩音器3和灯圈4分别实现扩音警报和闪烁警报的功能，提醒人员避让。 [0055] 实施例四 [0056] 请参阅图7，作为本发明再进一步的方案：在感应部中，所述导电层12包括导电外圈121和导电内圈122，所述导电外圈121和导电内圈122相邻的一侧均阵列分布有供导电层12合路的导电片123；在感应部受到挤压，主要是导电外圈121受挤压后会带动导电片123位移并接触导电内圈122一侧连接的导电片123，任意一个和导电外圈121连接的导电片123与另一个和导电内圈122连接的导电片123接触都可使导电层12工作和响应，从而使得感应部通过收缩装置的收缩接触并刺激撞击感应器5使其发送电信号驱动导电层12连接计算系统 10的电路，控制气囊打开。 [0057] 实施例五 [0058] 请主要参阅图1、图8和图9，作为本发明再进一步的方案：所述计算系统10包括设置在其内部的重力传感器、陀螺仪以及计算芯片，所述计算芯片通过陀螺仪偏转姿态和重力传感器感应数值综合调节气缸的控制方案； [0059] 方案一：当计算系统10测算主压力在此方向时，驱动主气囊21、主支气囊二25以及右侧上方的外支气囊27打开进行防护； [0060] 方案二：当计算系统10测算主压力在此方向时，驱动主气囊21以及右侧上方的的外支气囊27打开进行防护； [0061] 方案三：当计算系统10测算主压力在此方向时，驱动主气囊21以及正上方的外支气囊27打开进行防护； [0062] 方案四：当计算系统10测算主压力在此方向时，驱动主气囊21、主支气囊一24以及左侧上方的外支气囊27打开进行防护； [0063] 方案五：当计算系统10测算主压力在此方向时，驱动主气囊21主支气囊一24打开进行防护； [0064] 另、方案一‑方案五中均打开支撑气囊26进行支撑防护。 [0065] 实施例六 [0066] 变换的，本申请可通过在水面上浮同样对人员进行保护，如：救生手环气囊内部填充有空气，能够提供必要的浮力，使人们能够在水面上保持平稳的状态，手环的密封性设计能够防止水流进入，同时救生手环气囊的灵敏传感器还可以在意外事故发生时自动充气，提供保护； [0067] 另一种是安全防挤压感应器，是机电转换式和自发电式传感器，它的敏感元件是用压电的材料制作而成的，而当压电材料受到外力作用的时候，它的表面会形成电荷，电荷会通过电荷放大器、测量电路的放大以及变换阻抗以后，就会被转换成为与所受到的外力成正比关系的电量输出。 [0068] 以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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