CN110057248A - 一种防暴眩光臂盾 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种警用防暴眩光臂盾，属于单警执法装备领域。该臂盾包括盾体、固定于盾体的臂握组件及发光组件，臂握组件与发光组件分别位于盾体的两表面上，发光组件用于发出光线。本发明的防暴眩光臂盾集驱离、约束、攻击、防护、镇暴破碎及照明等功能于一体，具有人机效能好，体积小、质量轻、易于携带、功能多、实战性强且非致命性等特点，可在近距离执法活动中为民警提供防护的基础上，使用低等级武力驱离或控制嫌疑人，能够满足单警的执法需求，解决了目前公安民警防暴防恐所用的警用防暴、防弹盾牌存在体型笨重、取用不便、攻防不灵活、影响双手持各种警用器械等缺陷。

Description

一种防暴眩光臂盾
技术领域
本发明涉及一种臂盾，尤其涉及一种防暴眩光臂盾，属于单警执法装备领域。
背景技术
近年来，随着我国社会转型时期的到来和改革开放的不断深入，治安形势日趋复杂，涉暴、涉恐犯罪增多，全国公安民警遭暴恐袭击而伤亡的事件时有发生。基层一线民警应对暴恐袭击的装备、能力与水平急需进行补充、强化与完善。在此类案件中，民警日常出警遭遇的暴恐袭击多属于近距离临战事件，具有突发性、隐蔽性和不可预知性，民警往往来不及反应就遭到砍杀。此类暴袭案件的特点包括：1)身份不确定或假装配合警察工作，突然袭击；2)近距离贴近公安民警(与民警距离在2米内)；3)趁公安民警不备突然拔出随身隐藏的刀具，挥刀挥斧进行砍杀。
但是，目前公安民警防暴防恐所用的防暴服装或警用防暴、防弹盾牌多为班组战术所设计使用，存在体型笨重、取用不便、攻防不灵活、影响双手持各种警用器械等缺陷。针对暴恐袭击犯罪案发突然、作战空间狭小、使用兵力受限、使用武器时机、程度难把握及处置后果影响面广等实战特点，现行单警装备中缺乏能够有效近身防护，且实施非致命攻击的攻防一体单兵防暴装备。故需研制一种符合人体运动习惯、具有良好人机效能，便于携带使用的攻防一体的单警非致命性武器装备。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种体积小、质量轻、功能多、实战性强且非致命性的防暴眩光臂盾。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种防暴眩光臂盾，所述臂盾包括盾体、固定于盾体的臂握组件及发光组件，所述臂握组件与所述发光组件分别位于所述盾体的两表面上，所述发光组件用于发出频闪非永久性致盲光线。
在上述的一种防暴眩光臂盾中，所述盾体表面至少部分覆盖有一透光材料，所述发光组件位于所述透光材料内，所述透光材料由树脂材料制成。
在上述的一种防暴眩光臂盾中，所述盾体表面设有凹槽，所述发光组件位于所述凹槽内，所述凹槽的侧壁呈锥形。
在上述的一种防暴眩光臂盾中，所述臂盾还包括固连于所述盾体的龙骨组件，所述龙骨组件位于所述盾体安装所述发光组件的一侧，所述龙骨组件与所述盾体表面平齐。
在上述的一种防暴眩光臂盾中，所述龙骨组件包括龙骨主体及凸设于所述龙骨主体的抓钩，所述抓钩与所述龙骨主体之间形成卡爪空间。所述抓钩设有弧形面，所述弧形面自所述龙骨主体的表面向外延伸。
在上述的一种防暴眩光臂盾中，所述盾体包括前部主体及自所述前部主体向一侧延伸的后部主体，所述前部主体的宽度大于后部主体的宽度，所述前部主体的表面呈弧面。
在上述的一种防暴眩光臂盾中，所述前部主体的截面由中心向两侧成呈弧形结构。
在上述的一种防暴眩光臂盾中，所述后部主体的两侧设有护翼，所述护翼向臂握组件一侧弯曲。
在上述的一种防暴眩光臂盾中，所述前部主体朝发光组件的一侧表面上设有凹陷的长槽，所述长槽与所述前部主体的边缘之间预设距离偏离。所述长槽呈梯形结构，所述长槽的斜角位于靠近所述前部主体边缘的一侧。
在上述的一种防暴眩光臂盾中，所述前部主体设有呈曲面状凹槽的第一月牙槽，所述第一月牙槽的两端均设有破击针组件，所述破击针组件包括与所述前部主体固连的破击针座及凸出所述破击针座的破击针；所述后部主体设有呈曲面状凹槽的第二月牙槽，所述第二月牙槽的两端均设有圆球组件。
在上述的一种防暴眩光臂盾中，所述前部主体还包括凸出所述第一月牙槽表面的两锁定凸起，所述锁定凸起相对设置。
在上述的一种防暴眩光臂盾中，所述臂握组件包括与所述盾体固连的内衬钢板、设于所述内衬钢板内的电池组件及包裹于所述内衬钢板的缓冲垫，所述电池组件与所述发光组件电连接。
在上述的一种防暴眩光臂盾中，所述臂握组件还包括间隔设于所述盾体上的握把组件和绑带件，所述握把组件与所述绑带件用于握持所述臂盾。
与现有技术相比，本发明的防暴眩光臂盾集驱离、约束、攻击、防护、镇暴破碎及照明等功能于一体，具有人机效能好，体积小、质量轻、易于携带、功能多、实战性强且非致命性等特点，可在近距离执法活动中为民警提供防护的基础上，使用低等级武力驱离或控制嫌疑人，能够满足单警的执法需求。
附图说明
图1为本发明防暴眩光臂盾的爆炸图；
图2为本发明防暴眩光臂盾的正视图；
图3为本发明防暴眩光臂盾的后视图；
图4为本发明防暴眩光臂盾龙骨抓钩的结构示意图；
图5为本发明防暴眩光臂盾盾体表面上的凹陷长槽的剖面示意图；
图6为本发明防暴眩光臂盾的发光组件安装示意图。
图中：1、盾体；11、前部主体；111、凹槽；112、长槽；113、第一月牙槽；1130、锁定凸起；12、后部主体；121、护翼；122、第二月牙槽；2、透光材料；21、通槽；3、龙骨组件；31、龙骨主体；32、抓钩；41、内衬钢板；410、安装槽；411、第一安装槽；412、第二安装槽；42、缓冲垫；421、第三安装槽；422、第四安装槽；43、握把组件；430、握把主体；431、握把后盖；432、开关按钮；44、电池组件；45、绑带件；5、破击针组件；51、破击针座；52、破击针；6、圆球组件；7、发光组件。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合附图说明对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-图3所示，本发明的防暴眩光臂盾包括盾体1、固定于盾体的臂握组件、发光组件7及龙骨组件3，臂握组件与发光组件7分别位于盾体1的两表面上，龙骨组件3位于盾体1安装发光组件的一侧，龙骨组件3与盾体1表面平齐，发光组件7用于发出用于发出频闪非永久性致盲光线，频闪频率为1-3次/秒，致盲时间≥3s，优选≥5s。
其中，盾体1包括前部主体11及自前部主体11向一侧延伸的后部主体12，前部主体11的宽度大于后部主体12的宽度，前部主体11的表面呈弧面，其截面由中心向两侧成呈弧形结构。后部主体12的两侧设有护翼121，护翼121向臂握组件一侧弯曲。优选地，盾体1全长约515mm、宽约260mm，横向曲率约为0.0033，整体呈流线型，这种形态结构的设计可在有效防护的基础上，最大程度的保证佩戴后人体的运动灵活性。另外，盾体1优选为铝合金材料经冲压、切磨成型制成，获得的盾体1结构致密，机械性能好，强度和表面硬度较高，拉伸强度和耐疲劳性能良好，尺寸精确、表面光洁、质量轻。
又如图1、图2和图5所示，在盾体1的前部主体11朝发光组件7的一侧表面上设有凹陷的长槽112，长槽112与前部主体11的边缘之间预设距离偏离，优选为3mm。长槽112呈梯形结构，长槽112的斜角位于靠近前部主体11边缘的一侧，可以防止抵御刀及匕首类锐气穿刺时，刃部滑出盾体防护区对人体造成伤害。
如图1-图3所示，在盾体1的前部主体11设有呈曲面状凹槽的第一月牙槽113，第一月牙槽113的两端均设有破击针组件5，破击针组件5包括与前部主体11固连的破击针座51及凸出破击针座51的破击针52。破击针组件可用于进攻，也可以用于破击窗户等设施用，在设计上，破击针52凸出破击针座51的量为3-4mm，可在保证其对玻璃的破击性能条件下，降低对人体的伤害性。同样，在盾体1的后部主体12设有呈曲面状凹槽的第二月牙槽122，第二月牙槽122的两端均设有圆球组件6，圆球组件6表面钝化，在使用过程中降低对人体的伤害性，保护使用者。
优选地，在盾体1的前部主体11还包括凸出第一月牙槽113表面的两锁定凸起1130，锁定凸起1130相对设置，可在对敌进攻和防护过程中对敌器械进行锁扣。
如图5所示，臂盾的龙骨组件3包括龙骨主体31及凸设于龙骨主体31的抓钩32，抓钩32与龙骨主体31之间形成卡爪空间。抓钩32设有弧形面，弧形面自龙骨主体31的表面向外延伸。优选地，抓钩32设于龙骨主体31下部的1/3处，由不锈钢材料制成并焊接或通过卡扣等固定连接成一个组件。本发明防暴眩光臂盾中龙骨主体31及抓钩32的设计不仅可有效提高盾体1的强度，而且可在长刀等器械的劈砍中对敌攻击器械进行锁扣，不仅可以制敌，也能起到很好的防护作用。
如图1、图2和图6所示，本发明防暴眩光臂盾的盾体1表面设有凹槽111，发光组件7位于凹槽111内，凹槽111的侧壁呈锥形。优选地，凹槽111及凹槽111周围的盾体1表面涂覆有由反光材料制成的反光镀层，用于反射发光组件7发出的光线。
优选地，发光组件7由小于1.1密耳的LED灯组成，数量在500余粒左右。发光组件7安装到凹槽111后，在发光组件7的表面覆盖透光材料2，透光材料2由树脂材料制成，优选为高强度树脂，如抗爆聚碳酸酯等，以保护LED灯组成的发光组件7，提升发光区的抗击打性能。在透光材料2上还相应设有通槽21，用于对应安装龙骨组件3的龙骨主体31，使龙骨组件3与盾体1表面平齐。
如图1和图3所示，本发明防暴眩光臂盾的臂握组件包括与盾体1固连的内衬钢板41、设于内衬钢板41内的电池组件44、包裹于内衬钢板41的缓冲垫42，间隔设于盾体1上的握把组件43和绑带件45。握把组件43与绑带件45用于握持臂盾。握把组件43包括握把主体430及与握把主体430相扣合的握把后盖431，握把主体上还安装有开关按钮432，开关按钮432与电池组件44和发光组件7电连接，连接线缆包设于内衬钢板41内及握把主体430与握把后盖431相扣合的空间内，通过开关按钮432控制电池组件44对发光组件7供电发光。优选地，缓冲垫42优选由EVA材料制成。
优选地，在内衬钢板41上设有安装槽410，第一安装槽411和第二安装槽412，在缓冲垫42上设有第三安装槽421和第四安装槽422。安装槽410用于组装电池组件44，第一安装槽411和第三安装槽421对应用于组装握把组件43，第二安装槽412和第四安装槽422对应用于组装绑带件45。
本发明的防暴眩光臂盾的人体工学结构设计：针对人受攻击时，首先采用手臂进行格挡的自然防御反应，本发明首次将臂盾设计为符合人体工学原理的前部主体11与后部主体12的流线型形态。在臂盾第一月牙槽113设计安装了突出量较小的破击针组件5，使臂盾在对人体伤害较小的条件下具有良好的玻璃破击性能。在盾体1表面设置了可单向发射强光的发光组件7，对人眼可造成非永久伤害的暂时性失明。臂盾盾体1采用高强度轻质铝合金材料以增强盾的防护性能、减轻盾的重量，最大程度的保证佩戴后人体的运动灵活性与携行性能。在盾体1后帖覆乙烯-醋酸乙烯共聚物泡沫(EVA)材料制成的缓冲垫42，获得金属材料结构致密，机械性能好，强度和表面硬度较高，良好的拉伸强度和耐疲劳性能，尺寸精确、表面光洁、具有良好减震性能的臂盾盾体1。
在发光区设计：在盾体1表面设有凹槽111，并在凹槽111及凹槽111周围的盾体1表面涂覆有由反光材料制成的反光镀层，使光线有效汇聚。采用具有良好防爆性能、高能量体积比的快速充电铝石墨烯电池作为电池组件44供电，以及良好的发光性能、温度适用范围的新型高亮度频闪强光微型LED灯发出光线，并用1.0mil的28k导电金线对各LED灯进行连接组成发光组件7，形成可发出脉冲≥10ms，亮度3000-6600Lm的发光区。在发光区表面覆有高强度树脂层制成的透光材料2提升发光区的抗击打性能、耐候性能，发光区的发光组件7发出频闪非永久性致盲光线，频闪频率为1-3次/秒，致盲时间为3-5s。
本发明防暴眩光臂盾的机械性能及抗击打试验：按照中华人民共和国公共安全行业标准《防暴盾牌》进行“握把拉力试验”、“耐冲击强度试验”、“耐穿剌性能试验”、“耐击打强度试验”及“气候适应性试验”。
①把拉力试验：
使用拉力试验机在握把与盾体之间施加500N拉力，速度为5mm/min，保持1min，未出现脱落、松动现象。
②耐冲击强度试验：
使用落锤试验机和支撑块对臂盾进行耐冲击试验：将防暴眩光臂盾的防护面朝上放在支撑垫块上，用直径45mm，重7.5kg的半球头锤自2.0m高度向臂盾的防护试验区内自由落下，试验2次，落锤点中心距大于200mm，防暴眩光臂盾的盾体能承受147J动能的冲击，冲击后盾体受力点没有穿洞且在受力点半径50mm之外未出现破裂。
③穿剌性能试验：
使用落锤试验机和支撑块对臂盾进行耐冲击试验：将防暴眩光臂盾的防护面朝上放在支撑垫块上，用直径45mm，重7.5kg的60°圆锥头锤自2.0m高度向臂盾的防护试验区内自由落下，试验2次，落锤点中心距大于200mm，防暴眩光臂盾的盾体能承受147J动能的穿刺，穿剌后盾体受力点不存在大于6mm的穿洞且在受力点半径20mm之外未出现破裂。
④击打强度试验：
使用击打试验机和支撑块对臂盾进行耐冲击试验：击打器直径25mm，长度1158mm，材质45钢调质HRC28～32，质量4.44kg±0.05kg。将防暴眩光臂盾的防护面朝上放在支撑垫块上，启动击打试验机，分别对防暴眩光臂盾进行2次击打强度试验，臂盾的盾体能承受击打点线速度为18m/s±0.3m/s、击打能量为342J±13J击打试验机的击打，击打后盾体不破碎且未出现长度大于50mm的裂纹。
⑤气候适应性试验：
臂盾在-30℃～55℃环境温度条件下，握把拉力强度、盾体耐冲击、穿剌、击打性能无显著改变；且将臂盾浸泡于0.5m深的15％wt的NaCl水溶液中1h内臂盾发光性能不发生改变仍可完成频闪及照明等功能。防暴眩光臂盾可在极热、极寒及暴雨等极端气候条件下，稳定实现其防护性能、破拆性能及光学炫目致盲功能。
本发明防暴眩光臂盾的光学特性及对人眼的炫目效果：
眩光是指视野中由于不适宜的亮度分布，或在空间、时间上存在极端的亮度对比，以致引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件。引起眩光的生理性原因主要是因为光源亮度过高，瞳孔缩小或视网膜受到高亮度的刺激，适应状态被破坏。
眩光产生的机理，主要是由光源发出的光在视网膜方向上散射，形成一个明亮的光幕，叠加在清晰的场景像上。这个光幕具有一个等效光幕亮度，其作用相当于使背景亮度增加，对比度下降，使人产生眩光感，并且难以看清目标。根据眩光对视觉造成的影响，可将眩光分为适应型眩光、失能眩光和不舒适眩光。眩光的产生大多是光源亮度太高的缘故。眩光是影响视觉的重要因素之一，它与光源的亮度、位置均有关系。周围环境亮度越低，光源本身亮度越高，则眩光越显著；光源与眼睛的距离越近，投射方向越靠近视线，则眩光越强烈。本发明按《建筑照明设计标准GB 50034-2004》中统一眩光指数UGR(Universal GlareRahing)对臂盾的光学性能及炫目效果进行测试，按下式对统一眩光指数UGR进行计算：
其中，Lb为背景亮度，是指眩光源不在观察者视野中时的平均背景亮度，Lb＝Ei/π(Ei为背景照度)；Ls为光源亮度，由光源在观察者眼睛方向的光强I和投影面积AP的比值Ls＝I/AP；ω为立体角，由投影面积AP和光源发光部分中心与观察者眼睛间距离r计算，ω＝AP/r2；P为古斯位置指数，根据观察者眼睛与光源中心的相对位置参数通过查找古斯位置指数表所得。本发明的防暴眩光臂盾适用与室内及室外的多种照明环境，对控制对象产生≥5s的眩光致盲效果，但对人眼不造成永久性伤害，臂盾发光区UGR指数于22-28之间，发光强度于3000-6000Lm之间。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种防暴眩光臂盾，其特征在于，所述臂盾包括盾体、固定于盾体的臂握组件及发光组件，所述臂握组件与所述发光组件分别位于所述盾体的两表面上，所述发光组件用于发出频闪非永久性致盲光线。
2.根据权利要求1所述的一种防暴眩光臂盾，其特征在于，所述盾体表面至少部分覆盖有一透光材料，所述发光组件位于所述透光材料内。
3.根据权利要求1所述的一种防暴眩光臂盾，其特征在于，所述盾体表面设有凹槽，所述发光组件位于所述凹槽内。
4.根据权利要求1所述的一种防暴眩光臂盾，其特征在于，所述臂盾还包括固连于所述盾体的龙骨组件，所述龙骨组件位于所述盾体安装所述发光组件的一侧。
5.根据权利要求4所述的一种防暴眩光臂盾，其特征在于，所述龙骨组件包括龙骨主体及凸设于所述龙骨主体的抓钩，所述抓钩与所述龙骨主体之间形成卡爪空间。
6.根据权利要求1所述的一种防暴眩光臂盾，其特征在于，所述盾体包括前部主体及自所述前部主体向一侧延伸的后部主体，所述前部主体的宽度大于后部主体的宽度。
7.根据权利要求6所述的一种防暴眩光臂盾，其特征在于，所述前部主体朝发光组件的一侧表面上设有凹陷的长槽，所述长槽与所述前部主体的边缘之间预设距离偏离。
8.根据权利要求6所述的一种防暴眩光臂盾，其特征在于，所述前部主体设有呈曲面状凹槽的第一月牙槽，所述第一月牙槽的两端均设有破击针组件；所述后部主体设有呈曲面状凹槽的第二月牙槽，所述第二月牙槽的两端均设有圆球组件。
9.根据权利要求1所述的一种防暴眩光臂盾，其特征在于，所述臂握组件包括与所述盾体固连的内衬钢板、设于所述内衬钢板内的电池组件及包裹于所述内衬钢板的缓冲垫，所述电池组件与所述发光组件电连接。
10.根据权利要求9所述的一种防暴眩光臂盾，其特征在于，所述臂握组件还包括间隔设于所述盾体上的握把组件和绑带件，所述握把组件与所述绑带件用于握持所述臂盾。
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