CN106944782B - 移动升降式自动清料工作台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种移动升降式自动清料工作台，所述工作台包括绳网防护子系统、坠落检测子系统、控制子系统和报警子系统，坠落检测子系统用于检测工作台上操作人员是否发生坠落，控制子系统分别与绳网防护子系统、坠落检测子系统和报警子系统连接，用于基于坠落检测子系统的输出控制绳网防护子系统和报警子系统的操作，所述工作台通过升降式弹簧设置在移动车上。

Description

移动升降式自动清料工作台
本发明是申请号为201610347512.4、申请日为2016年5月24日、发明名称为“移动升降式自动清料工作台”的专利的分案申请。
技术领域
本发明涉及环保领域，尤其涉及一种移动升降式自动清料工作台。
背景技术
工作台，都是由简单的型材焊接拼接而成的。基本上是由工作台座，工作台框架，料斗等几个部分简单组成。切割效率较高，速度也较快，在焊接下料的过程中产生的废料，较大的框型废料，必须由行车吊走，而较小的废料，基本都由人工来收集。而采用这种方式清料，不但效率比较低下，而且由于等离子产生的烟尘具有一定的危害性，导致工作环境也并不太理想。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种移动升降式自动清料工作台，所述工作台包括绳网防护子系统、坠落检测子系统、控制子系统和报警子系统，坠落检测子系统用于检测工作台上操作人员是否发生坠落，控制子系统分别与绳网防护子系统、坠落检测子系统和报警子系统连接，用于基于坠落检测子系统的输出控制绳网防护子系统和报警子系统的操作，所述工作台通过升降式弹簧设置在移动车上。
更具体地，在所述移动升降式自动清料工作台中，包括：绳网收纳设备，位于工作台下方，为圆筒形容器，用于收纳可弹出式绳网主体；喷射枪，分别与飞思卡尔MC9S12芯片和可弹出式绳网主体连接，位于绳网收纳设备后部，用于在接收到坠落触发信号时，将可弹出式绳网主体从绳网收纳设备内喷射到工作台的一侧并处于打开状态；可弹出式绳网主体，在未被喷射枪喷射之前，保持位于绳网收纳设备内且处于收缩状态，用于在被喷射到工作台的一侧并处于打开状态时对工作台坠落人体进行保护；重量变化率检测设备，位于工作台台面下侧面位置，包括重量检测仪和计时器，重量检测仪用于实时检测工作台台面上的负载重量，重量变化率检测设备基于重量检测仪的输出和计时器的输出确定工作台台面上的负载重量变化率，当负载重量变化率大于预设变化率时，发出重量变化预警信号，当负载重量变化率小于等于预设变化率时，发出重量变化正常信号；市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号；电流互感器及取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样；电压取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样；电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理；AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值；交流供电转换设备，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换；显示设备，与AD73360芯片连接，用于实时显示数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值；图像采集设备，位于工作台台面的一侧，背向工作台侧面以水平拍摄方向拍摄以获得高清侧面图像；空域图像增强设备，与图像采集设备连接以接收高清侧面图像，包括直接灰度变换子设备和直方图修正子设备，直接灰度变换子设备与图像采集设备连接，用于对高清侧面图像执行直接灰度变换处理以获得第一增强图像，直方图修正子设备与直接灰度变换子设备连接，用于接收第一增强图像，并对第一增强图像执行直方图修正处理以获得第二增强图像，其中，直接灰度变换处理采用对数函数对高清侧面图像的每一个像素值进行运算，将运算后的每一个像素值组成第一增强图像，直方图修正处理通过改变直方图的形状来改变第一增强图像的灰度布局以增强第一增强图像，获得第二增强图像；维纳滤波设备，与空域图像增强设备的直方图修正子设备连接，用于接收第二增强图像，并对第二增强图像执行第一滤波处理以获得第一滤波图像，其中第一滤波处理用于使得第一滤波图像与第二增强图像的均方误差最小以去除第二增强图像中的斑点噪声和白噪声；改进型中值滤波设备，与维纳滤波设备连接以获得第一滤波图像，包括噪声检测子设备、模块选择子设备和滤波处理子设备，噪声检测子设备与维纳滤波设备连接，通过对第一滤波图像的像素点的灰度值进行分析以确定每一个噪声分布区域的分布半径，并将各个噪声分布区域的分布半径中的最大值作为最大分布半径输出，模块选择子设备与噪声检测子设备连接，用于接收最大分布半径，并基于最大分布半径选择进行中值滤波的滤波模块，滤波处理子设备分别与维纳滤波设备和模块选择子设备连接，用于基于选择的滤波模块对第一滤波图像进行中值滤波处理以获得第二滤波图像，其中中值滤波处理包括对于第一滤波图像内每一个像素点作为目标像素点进行以下处理：以目标像素点在第一滤波图像内的位置作为选择的滤波模块的形心在第一滤波图像内取出多个像素点作为多个参考像素点，取多个参考像素点的像素值中的最大值和最小值以作为像素最大值和像素最小值，确定像素最大值和像素最小值的平均值以作为像素平均值，针对每一个参考像素点，如果其像素值小于像素平均值，则用0代替其像素值，如果其像素值大于等于像素平均值，则保留其像素值，最后将多个参考像素点的像素值的平均值作为目标像素点的像素值输出；人体检测设备，与改进型中值滤波设备连接，将第二滤波图像中像素点灰度值在人体灰度值范围内的所有像素点组成人体子图像，当人体子图像所占据的像素点的总数大于等于预设像素点数量时，发出存在人体信号，否则，发出无人体信号；红外线检测设备，位于工作台台面的一侧，用于检测是否有物体从工作台台面的一侧经过，并在检测到有物体从工作台台面的一侧经过时，发出物件掠过信号；太阳能检测设备，位于工作台上，用于实时检测当前的太阳能强度；供电设备，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，切换开关分别与太阳能检测设备、太阳能供电器件和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度高于等于预设强度时，切换到太阳能供电器件以由太阳能供电器件供电，电压转换器与切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压，其中太阳能供电器件位于工作台上，太阳能供电器件包括太阳能光伏板；无线充电设备，分别与太阳能检测设备和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度低于预设强度时，与附近的无线充电终端建立连接以启动无线充电操作，无线充电设备还与电压转换器连接以实现电压转换；声光报警设备，与飞思卡尔MC9S12芯片连接，包括声音报警子设备和光报警子设备用于在接收到坠落触发信号或坠落预警信号时进行相应的声光报警操作；用户输入设备，与CF存储卡连接，用于在用户的操作下，向CF存储卡中输入预设内容；飞思卡尔MC9S12芯片，分别与图像采集设备、喷射枪、重量变化率检测设备、人体检测设备和红外线检测设备连接，当接收重量变化预警信号后，启动图像采集设备，随后在接收到存在人体信号且接收到物件掠过信号时，发出坠落触发信号，在接收到无人体信号且接收到物件掠过信号时，发出坠落预警信号，以及未接收到物件掠过信号而只接收到存在人体信号，发出坠落预警信号；CF存储卡，用于预先存储了预设像素点数量、预设强度和预设变化率；其中，模块选择子设备基于最大分布半径选择进行中值滤波的滤波模块包括：最大分布半径越大，选择的进行中值滤波的滤波模块越大，最大分布半径越小，选择的进行中值滤波的滤波模块越小；其中，模块选择子设备中供选择的滤波模块包括3×3，5×5，7×7和9×9。
更具体地，在所述移动升降式自动清料工作台中：用户输入设备为键盘阵列。
更具体地，在所述移动升降式自动清料工作台中：红外线检测设备包括红外线发射器和红外线接收器。
更具体地，在所述移动升降式自动清料工作台中：红外线检测设备包括微控制器。
更具体地，在所述移动升降式自动清料工作台中：微控制器为AT89C51单片机。
更具体地，在所述移动升降式自动清料工作台中：飞思卡尔MC9S12芯片与CF存储卡被集成在一块集成电路板上。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的移动升降式自动清料工作台的结构方框图。
附图标记：1绳网防护子系统；2坠落检测子系统；3控制子系统；4报警子系统
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的移动升降式自动清料工作台的实施方案进行详细说明。
图1为根据本发明实施方案示出的移动升降式自动清料工作台的结构方框图，所述系统包括绳网防护子系统、坠落检测子系统、控制子系统和报警子系统，坠落检测子系统用于检测工作台上操作人员是否发生坠落，控制子系统分别与绳网防护子系统、坠落检测子系统和报警子系统连接，用于基于坠落检测子系统的输出控制绳网防护子系统和报警子系统的操作。
接着，继续对本发明的移动升降式自动清料工作台的具体结构进行进一步的说明。
所述系统包括：绳网收纳设备，位于工作台下方，为圆筒形容器，用于收纳可弹出式绳网主体；喷射枪，分别与飞思卡尔MC9S12芯片和可弹出式绳网主体连接，位于绳网收纳设备后部，用于在接收到坠落触发信号时，将可弹出式绳网主体从绳网收纳设备内喷射到工作台的一侧并处于打开状态。
所述系统包括：可弹出式绳网主体，在未被喷射枪喷射之前，保持位于绳网收纳设备内且处于收缩状态，用于在被喷射到工作台的一侧并处于打开状态时对工作台坠落人体进行保护。所述工作台通过升降式弹簧设置在移动车上。
所述系统包括：重量变化率检测设备，位于工作台台面下侧面位置，包括重量检测仪和计时器，重量检测仪用于实时检测工作台台面上的负载重量，重量变化率检测设备基于重量检测仪的输出和计时器的输出确定工作台台面上的负载重量变化率，当负载重量变化率大于预设变化率时，发出重量变化预警信号，当负载重量变化率小于等于预设变化率时，发出重量变化正常信号。
所述系统包括：市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号；电流互感器及取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样；电压取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样；电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理。
所述系统包括：AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值。
所述系统包括：交流供电转换设备，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换；显示设备，与AD73360芯片连接，用于实时显示数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值。
所述系统包括：图像采集设备，位于工作台台面的一侧，背向工作台侧面以水平拍摄方向拍摄以获得高清侧面图像；空域图像增强设备，与图像采集设备连接以接收高清侧面图像，包括直接灰度变换子设备和直方图修正子设备，直接灰度变换子设备与图像采集设备连接，用于对高清侧面图像执行直接灰度变换处理以获得第一增强图像，直方图修正子设备与直接灰度变换子设备连接，用于接收第一增强图像，并对第一增强图像执行直方图修正处理以获得第二增强图像，其中，直接灰度变换处理采用对数函数对高清侧面图像的每一个像素值进行运算，将运算后的每一个像素值组成第一增强图像，直方图修正处理通过改变直方图的形状来改变第一增强图像的灰度布局以增强第一增强图像，获得第二增强图像。
所述系统包括：维纳滤波设备，与空域图像增强设备的直方图修正子设备连接，用于接收第二增强图像，并对第二增强图像执行第一滤波处理以获得第一滤波图像，其中第一滤波处理用于使得第一滤波图像与第二增强图像的均方误差最小以去除第二增强图像中的斑点噪声和白噪声；改进型中值滤波设备，与维纳滤波设备连接以获得第一滤波图像，包括噪声检测子设备、模块选择子设备和滤波处理子设备，噪声检测子设备与维纳滤波设备连接，通过对第一滤波图像的像素点的灰度值进行分析以确定每一个噪声分布区域的分布半径，并将各个噪声分布区域的分布半径中的最大值作为最大分布半径输出，模块选择子设备与噪声检测子设备连接，用于接收最大分布半径，并基于最大分布半径选择进行中值滤波的滤波模块，滤波处理子设备分别与维纳滤波设备和模块选择子设备连接，用于基于选择的滤波模块对第一滤波图像进行中值滤波处理以获得第二滤波图像，其中中值滤波处理包括对于第一滤波图像内每一个像素点作为目标像素点进行以下处理：以目标像素点在第一滤波图像内的位置作为选择的滤波模块的形心在第一滤波图像内取出多个像素点作为多个参考像素点，取多个参考像素点的像素值中的最大值和最小值以作为像素最大值和像素最小值，确定像素最大值和像素最小值的平均值以作为像素平均值，针对每一个参考像素点，如果其像素值小于像素平均值，则用0代替其像素值，如果其像素值大于等于像素平均值，则保留其像素值，最后将多个参考像素点的像素值的平均值作为目标像素点的像素值输出。
所述系统包括：人体检测设备，与改进型中值滤波设备连接，将第二滤波图像中像素点灰度值在人体灰度值范围内的所有像素点组成人体子图像，当人体子图像所占据的像素点的总数大于等于预设像素点数量时，发出存在人体信号，否则，发出无人体信号。
所述系统包括：红外线检测设备，位于工作台台面的一侧，用于检测是否有物体从工作台台面的一侧经过，并在检测到有物体从工作台台面的一侧经过时，发出物件掠过信号。
所述系统包括：太阳能检测设备，位于工作台上，用于实时检测当前的太阳能强度；供电设备，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，切换开关分别与太阳能检测设备、太阳能供电器件和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度高于等于预设强度时，切换到太阳能供电器件以由太阳能供电器件供电，电压转换器与切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压，其中太阳能供电器件位于工作台上，太阳能供电器件包括太阳能光伏板。
所述系统包括：无线充电设备，分别与太阳能检测设备和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度低于预设强度时，与附近的无线充电终端建立连接以启动无线充电操作，无线充电设备还与电压转换器连接以实现电压转换。
所述系统包括：声光报警设备，与飞思卡尔MC9S12芯片连接，包括声音报警子设备和光报警子设备用于在接收到坠落触发信号或坠落预警信号时进行相应的声光报警操作。
所述系统包括：用户输入设备，与CF存储卡连接，用于在用户的操作下，向CF存储卡中输入预设内容；飞思卡尔MC9S12芯片，分别与图像采集设备、喷射枪、重量变化率检测设备、人体检测设备和红外线检测设备连接，当接收重量变化预警信号后，启动图像采集设备，随后在接收到存在人体信号且接收到物件掠过信号时，发出坠落触发信号，在接收到无人体信号且接收到物件掠过信号时，发出坠落预警信号，以及未接收到物件掠过信号而只接收到存在人体信号，发出坠落预警信号；CF存储卡，用于预先存储了预设像素点数量、预设强度和预设变化率。
其中，模块选择子设备基于最大分布半径选择进行中值滤波的滤波模块包括：最大分布半径越大，选择的进行中值滤波的滤波模块越大，最大分布半径越小，选择的进行中值滤波的滤波模块越小。
其中，模块选择子设备中供选择的滤波模块包括3×3，5×5，7×7和9×9。
可选地，在所述平台中：用户输入设备为键盘阵列；红外线检测设备包括红外线发射器和红外线接收器；红外线检测设备包括微控制器；微控制器为AT89C51单片机；以及飞思卡尔MC9S12芯片与CF存储卡被集成在一块集成电路板上。
另外，滤波器，顾名思义，是对波进行过滤的器件。“波”是一个非常广泛的物理概念，在电子技术领域，“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。该过程通过各类传感器的作用，被转换为电压或电流的时间函数，称之为各种物理量的时间波形，或者称之为信号。因为自变量时间是连续取值的，所以称之为连续时间信号，又习惯地称之为模拟信号。
随着数字式电子计算机技术的产生和飞速发展，为了便于计算机对信号进行处理，产生了在抽样定理指导下将连续时间信号变换成离散时间信号的完整的理论和方法。也就是说，可以只用原模拟信号在一系列离散时间坐标点上的样本值表达原始信号而不丢失任何信息，波、波形、信号这些概念既然表达的是客观世界中各种物理量的变化，自然就是现代社会赖以生存的各种信息的载体。信息需要传播，靠的就是波形信号的传递。信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变，甚至是在相当多的情况下，这种畸变还很严重，导致信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了。为了滤除这些噪声，恢复原本的信号，需要使用各种滤波器进行滤波处理。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (1)

1.一种移动升降式自动清料工作台，所述工作台包括绳网防护子系统、坠落检测子系统、控制子系统和报警子系统，坠落检测子系统用于检测工作台上操作人员是否发生坠落，控制子系统分别与绳网防护子系统、坠落检测子系统和报警子系统连接，用于基于坠落检测子系统的输出控制绳网防护子系统和报警子系统的操作，所述工作台通过升降式弹簧设置在移动车上；
其特征在于，所述工作台包括：
绳网收纳设备，位于工作台下方，为圆筒形容器，用于收纳可弹出式绳网主体；
喷射枪，分别与飞思卡尔MC9S12芯片和可弹出式绳网主体连接，位于绳网收纳设备后部，用于在接收到坠落触发信号时，将可弹出式绳网主体从绳网收纳设备内喷射到工作台的一侧并处于打开状态；
可弹出式绳网主体，在未被喷射枪喷射之前，保持位于绳网收纳设备内且处于收缩状态，用于在被喷射到工作台的一侧并处于打开状态时对工作台坠落人体进行保护；
重量变化率检测设备，位于工作台台面下侧面位置，包括重量检测仪和计时器，重量检测仪用于实时检测工作台台面上的负载重量，重量变化率检测设备基于重量检测仪的输出和计时器的输出确定工作台台面上的负载重量变化率，当负载重量变化率大于预设变化率时，发出重量变化预警信号，当负载重量变化率小于等于预设变化率时，发出重量变化正常信号；
市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号；
电流互感器及取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样；
电压取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样；
电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；
电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理；
AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值；
交流供电转换设备，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换；
显示设备，与AD73360芯片连接，用于实时显示数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值；
图像采集设备，位于工作台台面的一侧，背向工作台侧面以水平拍摄方向拍摄以获得高清侧面图像；
空域图像增强设备，与图像采集设备连接以接收高清侧面图像，包括直接灰度变换子设备和直方图修正子设备，直接灰度变换子设备与图像采集设备连接，用于对高清侧面图像执行直接灰度变换处理以获得第一增强图像，直方图修正子设备与直接灰度变换子设备连接，用于接收第一增强图像，并对第一增强图像执行直方图修正处理以获得第二增强图像，其中，直接灰度变换处理采用对数函数对高清侧面图像的每一个像素值进行运算，将运算后的每一个像素值组成第一增强图像，直方图修正处理通过改变直方图的形状来改变第一增强图像的灰度布局以增强第一增强图像，获得第二增强图像；
维纳滤波设备，与空域图像增强设备的直方图修正子设备连接，用于接收第二增强图像，并对第二增强图像执行第一滤波处理以获得第一滤波图像，其中第一滤波处理用于使得第一滤波图像与第二增强图像的均方误差最小以去除第二增强图像中的斑点噪声和白噪声；
改进型中值滤波设备，与维纳滤波设备连接以获得第一滤波图像，包括噪声检测子设备、模块选择子设备和滤波处理子设备，噪声检测子设备与维纳滤波设备连接，通过对第一滤波图像的像素点的灰度值进行分析以确定每一个噪声分布区域的分布半径，并将各个噪声分布区域的分布半径中的最大值作为最大分布半径输出，模块选择子设备与噪声检测子设备连接，用于接收最大分布半径，并基于最大分布半径选择进行中值滤波的滤波模块，滤波处理子设备分别与维纳滤波设备和模块选择子设备连接，用于基于选择的滤波模块对第一滤波图像进行中值滤波处理以获得第二滤波图像，其中中值滤波处理包括对于第一滤波图像内每一个像素点作为目标像素点进行以下处理：以目标像素点在第一滤波图像内的位置作为选择的滤波模块的形心在第一滤波图像内取出多个像素点作为多个参考像素点，取多个参考像素点的像素值中的最大值和最小值以作为像素最大值和像素最小值，确定像素最大值和像素最小值的平均值以作为像素平均值，针对每一个参考像素点，如果其像素值小于像素平均值，则用0代替其像素值，如果其像素值大于等于像素平均值，则保留其像素值，最后将多个参考像素点的像素值的平均值作为目标像素点的像素值输出；
人体检测设备，与改进型中值滤波设备连接，将第二滤波图像中像素点灰度值在人体灰度值范围内的所有像素点组成人体子图像，当人体子图像所占据的像素点的总数大于等于预设像素点数量时，发出存在人体信号，否则，发出无人体信号；
红外线检测设备，位于工作台台面的一侧，用于检测是否有物体从工作台台面的一侧经过，并在检测到有物体从工作台台面的一侧经过时，发出物件掠过信号；
太阳能检测设备，位于工作台上，用于实时检测当前的太阳能强度；
供电设备，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，切换开关分别与太阳能检测设备、太阳能供电器件和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度高于等于预设强度时，切换到太阳能供电器件以由太阳能供电器件供电，电压转换器与切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压，其中太阳能供电器件位于工作台上，太阳能供电器件包括太阳能光伏板；
无线充电设备，分别与太阳能检测设备和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度低于预设强度时，与附近的无线充电终端建立连接以启动无线充电操作，无线充电设备还与电压转换器连接以实现电压转换；
声光报警设备，与飞思卡尔MC9S12芯片连接，包括声音报警子设备和光报警子设备用于在接收到坠落触发信号或坠落预警信号时进行相应的声光报警操作；
用户输入设备，与CF存储卡连接，用于在用户的操作下，向CF存储卡中输入预设内容；
飞思卡尔MC9S12芯片，分别与图像采集设备、喷射枪、重量变化率检测设备、人体检测设备和红外线检测设备连接，当接收重量变化预警信号后，启动图像采集设备，随后在接收到存在人体信号且接收到物件掠过信号时，发出坠落触发信号，在接收到无人体信号且接收到物件掠过信号时，发出坠落预警信号，以及未接收到物件掠过信号而只接收到存在人体信号，发出坠落预警信号；
CF存储卡，用于预先存储了预设像素点数量、预设强度和预设变化率；
其中，模块选择子设备基于最大分布半径选择进行中值滤波的滤波模块包括：最大分布半径越大，选择的进行中值滤波的滤波模块越大，最大分布半径越小，选择的进行中值滤波的滤波模块越小；
其中，模块选择子设备中供选择的滤波模块包括3×3，5×5，7×7和9×9；
用户输入设备为键盘阵列，红外线检测设备包括红外线发射器和红外线接收器。
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