文遼寧省沈陽市第二十中學(xué)高（22）班 于津蘇

現(xiàn)有的防霧霾嬰兒車不具備監(jiān)測(cè)并隔離霧霾的作用，當(dāng)嬰兒車經(jīng)過霧霾污染嚴(yán)重的區(qū)域或污染源附近時(shí)，大人往往難以及時(shí)察覺或疏于采取措施，導(dǎo)致嬰兒暴露于污染物中。天氣晴朗時(shí)，陽光中的紫外線也易對(duì)嬰兒造成一定傷害。所以，我設(shè)計(jì)了一種能自動(dòng)防霧霾、紫外線的嬰兒車。

一、結(jié)構(gòu)組成

圖1嬰兒車整體結(jié)構(gòu)

該嬰兒車由嬰兒車機(jī)械結(jié)構(gòu)、霧霾防護(hù)系統(tǒng)、紫外線防護(hù)系統(tǒng)、溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和太陽能供電系統(tǒng)組成。

1.嬰兒車機(jī)械結(jié)構(gòu)

嬰兒車機(jī)械結(jié)構(gòu)包括座椅、嬰兒艙、固定支架、嬰兒艙支架、扶手、輪子和折疊支撐桿等。

2.霧霾防護(hù)系統(tǒng)

霧霾防護(hù)系統(tǒng)包括霧霾防護(hù)罩及其骨架、動(dòng)力傳動(dòng)裝置、霧霾傳感器、霧霾防護(hù)罩電機(jī)、控制器、霧霾凈化裝置和霧霾警示燈（霧霾系統(tǒng)轉(zhuǎn)換開關(guān)）。

圖2紫外線防護(hù)罩閉合示意圖

3.紫外線防護(hù)系統(tǒng)

紫外線防護(hù)系統(tǒng)包括防護(hù)罩及其骨架、紫外線傳感器、控制器、紫外線防護(hù)罩電機(jī)、通風(fēng)裝置和紫外線警示燈（紫外線系統(tǒng)轉(zhuǎn)換開關(guān)）。

圖3 電控元件連接示意圖

4.溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括溫度傳感器、控制器和溫度報(bào)警裝置。溫度傳感器鑲嵌于擺動(dòng)支架的頂部，當(dāng)任一防護(hù)罩閉合時(shí)可以監(jiān)測(cè)嬰兒車內(nèi)溫度。在嬰兒車控制器上可以設(shè)置報(bào)警溫度。溫度報(bào)警裝置位于扶手上面，當(dāng)嬰兒車內(nèi)溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，會(huì)有燈光閃爍并發(fā)出蜂鳴聲。

5.太陽能供電系統(tǒng)

太陽能供電系統(tǒng)包括太陽能電池板、太陽能電池控制器和蓄電池。太陽能電池板位于嬰兒車扶手的上部，便于吸收太陽能。蓄電池、太陽能電池控制器位于嬰兒車底部的平板上。

二、工作原理

當(dāng)傳感器探測(cè)到顆粒污染物超標(biāo)時(shí)，通過控制器分別對(duì)霧霾防護(hù)罩電機(jī)、霧霾凈化裝置和霧霾警示燈通電。電機(jī)帶動(dòng)霧霾防護(hù)罩骨架轉(zhuǎn)動(dòng)，閉合防護(hù)罩，使嬰兒與外界霧霾隔離。

同時(shí)霧霾凈化裝置工作，為嬰兒提供潔凈的空氣。霧霾警示燈亮起說明大氣霧霾濃度超標(biāo)，當(dāng)大氣霧霾濃度降低到有害濃度以下，防護(hù)罩打開，凈化裝置停止工作，警示燈熄滅。

霧霾系統(tǒng)轉(zhuǎn)換開關(guān)即是霧霾警示燈按鈕，用來手動(dòng)開啟和關(guān)閉霧霾防護(hù)系統(tǒng)，方便監(jiān)護(hù)人隨時(shí)打開凈化裝置并關(guān)閉嬰兒艙。當(dāng)按下霧霾警示燈按鈕時(shí)，無論霧霾超標(biāo)與否，警示燈都會(huì)亮起，控制系統(tǒng)默認(rèn)霧霾超標(biāo)，防霧霾系統(tǒng)啟動(dòng)。此外，電機(jī)控制防護(hù)罩打開或關(guān)閉時(shí)，如果遇到較大的阻力，電機(jī)會(huì)自動(dòng)停止，避免誤傷嬰兒。

當(dāng)傳感器探測(cè)到紫外線強(qiáng)度足以對(duì)嬰兒造成傷害時(shí)，通過控制器分別對(duì)紫外線防護(hù)罩電機(jī)、紫外線警示燈和通風(fēng)裝置通電。電機(jī)帶動(dòng)紫外線防護(hù)罩骨架轉(zhuǎn)動(dòng)，使紫外線防護(hù)罩大部分遮蓋住嬰兒車，避免紫外線直接照射嬰兒。防護(hù)罩兩側(cè)的縫隙和通風(fēng)裝置能保證嬰兒車內(nèi)的通風(fēng)良好。紫外線警示燈亮起說明紫外線強(qiáng)度超標(biāo)。

當(dāng)紫外線強(qiáng)度降低到不足以產(chǎn)生傷害時(shí)，防護(hù)罩打開，通風(fēng)裝置停止工作，警示燈熄滅。

紫外線系統(tǒng)轉(zhuǎn)換開關(guān)即是紫外線警示燈按鈕，用來手動(dòng)開啟和關(guān)閉紫外線防護(hù)系統(tǒng)，方便監(jiān)護(hù)人隨時(shí)打開防護(hù)罩和通風(fēng)裝置。當(dāng)按下紫外線警示燈按鈕時(shí)，無論紫外線超標(biāo)與否，警示燈都會(huì)亮起，控制系統(tǒng)默認(rèn)紫外線超標(biāo)，紫外線防護(hù)系統(tǒng)啟動(dòng)。電機(jī)控制防護(hù)罩打開或關(guān)閉時(shí)，如果遇到較大的阻力電機(jī)會(huì)自動(dòng)停止，避免誤傷嬰兒。