一种具有远程监控多重防护功能安全带装置的制作方法

1.本发明属于高空作业安全保护技术领域，具体涉及一种具有远程监控多重防护功能安全带装置。


背景技术：

2.根据国网公司《关于进一步加大安全生产违章惩处力度的通知》规定，“高处作业、攀登或转移作业位置时失去保护”属于ⅰ类严重违章，在高空作业过程中，如果未防护或防护不可靠都可能发生人身伤亡事故。但在实际工作中，仍有部分作业人员不按操作规范系好安全带、抱侥幸心理偶尔打开安全带，所以必须采取有效的高空作业监控措施。目前市售安全带具有作业人员高作低挂和打开挂钩监测功能，作业人员身体突发状况或作业条件不适合作业时的情况，需要与监管人员远程交流，才能及时救助，目前尚未见到具有监控作业人员是否穿戴及身体异样功能、远程交流功能和远程自动打开挂钩开合摆杆功能的安全带，导致高空作业中监管不力、救助不及时的问题。


技术实现要素：

3.为了弥补现有安全带远程监控功能不全面的问题，本发明提供一种具有远程监控多重防护功能安全带装置，技术方案如下：一种具有远程监控多重防护功能安全带装置，主要包括挂钩组件1、安全绳2、安全带3、控制器4、倒置传感器5、手持遥控及对讲器和耳麦；所述的挂钩1通过挂带2与固定带3连接，远程控制组件4安装在固定带3上。
4.所述的挂钩组件1包括挂钩主体11、盖板12、挂钩开合摆杆13、微型电磁离合器14、齿圈15、齿条16、微型电动推杆17和转轴18，所述的挂钩主体11上设有机仓室111和钩体112，转轴18通过轴承安装在机仓室111内，微型电磁离合器14套设于转轴18上固连，齿圈15套设于微型电磁离合器14上固连，齿条16和微型电动推杆17安装在机仓室111内，齿条16与微型电动推杆17固定连接，齿条16与齿圈15啮合传动，盖板12套设于转轴18上，转轴18与盖板12铰接，盖板12与挂钩主体11固连，挂钩开合摆杆13与转轴18固连，挂钩开合摆杆13通过扭力弹簧与挂钩主体11连接，所述的挂钩组件1通过安全绳2与安全带3连接；进一步，所述的控制器4主要包括第一密封外壳、第一主板、全桥电动推杆驱动电路、第一无线通讯单元、第一对讲单元和第一电池充放电管理单元，控制器4固连于安全带3上；进一步，所述的第一主板、全桥电动推杆驱动电路、第一无线通讯单元、第一对讲单元和第一电池充放电管理单元均安装在第一密封外壳内，微型电磁离合器14、微型电动推杆17、第一主板、第一无线通讯单元和第一电池充放电管理单元均与电池电性连接，微型电磁离合器14、微型电动推杆17和第一无线通讯单元均与第一主板电性连接，第一无线通讯单元与手持遥控及对讲器无线连接；进一步，所述的微型电磁离合器14和微型电动推杆17分别与第一主板电性连接；
倒置传感器5固连于安全绳2上接近挂钩组件1的绳段，倒置传感器5与第一主板电性连接，手持遥控及对讲器与控制器4无线连接；进一步，所述的安全带3连接有二个安全绳2，二个挂钩组件1分别与二个安全绳2连接，二个挂钩组件1分别与第一主板电性连接；进一步，所述的耳麦集成有体温传感器，耳麦和体温传感器分别与第一主板电性连接；进一步，所述的手持遥控及对讲器主要包括第二密封外壳、第二主板、指示灯、第二无线通讯单元、第二对讲单元和第二电池充放电管理单元；进一步，所述的第二主板、报警灯、第二无线通讯单元、第二对讲单元和第二电池充放电管理单元均安装在第二密封外壳内，第二主板、报警灯、第二无线通讯单元和第二电池充放电管理单元均与电池电性连接，报警灯和第二无线通讯单元均与第二主板电性连接，第二无线通讯单元与控制器4无线连接；进一步，所述的手持遥控及对讲器设有微型电磁离合器14和微型电动推杆17通断电源按钮以及高作低挂、双钩挂和体温传感器的报警灯；进一步，所述的安全带3一体缠绕形成肩带31、胯带32和胸带33；进一步，所述的安全带3相交处通过缝制连接固定；进一步，所示安全带3背部交叉处设有固定连接环，安全带3通过固定连接环与二个安全绳2连接。
5.本发明的有益效果：本发明在高空作业过程中，通过体温传感器监测作业人员的体温是否在36.5
±
0.3度范围，实现远程监控作业人员是否穿戴安全带和身体健康状况；通过手持遥控及对讲器和耳麦实现监控人与作业人员远程交流；通过微型电磁离合器通电结合，实现挂钩开合摆杆的锁死，避免作业人员抱侥幸心理摘下挂钩组件违规冒险作业，作业结束、作业人员身体突发疾病或身体不幸受伤的情况，监控人员远程控制接通电动推杆电源，打开挂钩开合摆杆，便于救援人员将二个挂钩组件取下快速施救，提高了监管人员的监控效率和高空作业人员安全可靠性。
附图说明
6.图1是本发明立体示意图。
7.图2是本发明挂钩组件和安全绳立体示意图。
8.图3是本发明挂钩组件结构立体示意图。
9.图4是本发明挂钩组件局部结构剖视示意图。
10.图5是本发明远程控制组件内部结构示意图。
11.图6是本发明安全带使用状态正面示意图。
12.图7是本发明安全带使用状态背面示意图。
13.图8是本发明控制器电路图。
14.图9是本发明手持控制及对讲器电路图。
具体实施方式
15.为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
16.本发明公开了一种具有远程监控多重防护功能安全带装置，所述的一种具有远程监控多重防护功能安全带装置主要包括挂钩1、挂带2、固定带3、远程控制组件4、倒置传感器5、手持遥控及对讲器、耳麦，所述的挂钩1通过挂带2与固定带3连接，远程控制组件4安装在固定带3上，所述的挂钩1包括挂钩主体11、盖板12、挂钩开合摆杆13、微型电磁离合器14、齿圈15、齿条16、微型电动推杆17、转轴18，所述的挂钩主体11上设有机仓室111和钩体112，转轴18通过轴承安装在机仓室111内，挂钩开合摆杆13与转轴18固连，挂钩开合摆杆13通过扭力弹簧与挂钩主体11连接，微型电磁离合器14套设于转轴18上固连，齿圈15套设于微型电磁离合器14上固连，齿条16和微型电动推杆17安装在机仓室111内，齿条16与微型电动推杆17固定连接，齿条16与齿圈15啮合传动，盖板12套设于转轴18上铰接，盖板12与挂钩主体11固连，所述的微型电磁离合器14和微型电动推杆17分别与远程控制组件4连接，在高空作业过程中，通过微型电磁离合器结合，实现锁死挂钩开合摆杆，避免抱侥幸心理摘掉安全带挂钩进行危险操作，当需要摘掉安全带挂钩时，需要经过监管人员的同意，杜绝不安全的违章行为；倒置传感器5安装在挂带2的上半段上，倒置传感器5与远程控制组件4连接，当工作人员位置较高或低挂高作时，在挂钩1重力作用下，安装在挂带2上的倒置传感器5过度倾斜或倒置，此时报警器响起以提醒工作人员进行相应调整，避免因低挂高作，保证安全带使用规范，保证工作安全；手持遥控及对讲器与远程控制组件4无线连接。
17.所述的远程控制组件4包括密封盒41、控制器42、无线传输模块43、电池44，所述的控制器42、无线传输模块43和电池44均安装在密封盒41内，微型电磁离合器14、微型电动推杆17、控制器42和无线传输模块43均与电池44电性连接，微型电磁离合器14、微型电动推杆17和无线传输模块43均与控制器42连接，无线传输模块43与监控人员手持遥控及对讲器无线连接。
18.所述的控制器4主要包括第一密封外壳、第一主板、全桥电动推杆驱动电路、第一无线通讯单元、第一对讲单元和第一电池充放电管理单元，控制器（4）固连于安全带3上；所述的第一主板、全桥电动推杆驱动电路、第一无线通讯单元、第一对讲单元和第一电池充放电管理单元均安装在第一密封外壳内，微型电磁离合器14、微型电动推杆17、第一主板、第一无线通讯单元和第一电池充放电管理单元均与电池电性连接，微型电磁离合器14、微型电动推杆17和第一无线通讯单元均与第一主板电性连接，第一无线通讯单元与手持遥控及对讲器无线连接；所述的微型电磁离合器14和微型电动推杆17分别与第一主板电性连接；倒置传感器5固连于安全绳2上接近挂钩组件1的绳段，倒置传感器5与第一主板电性连接，手持遥控及对讲器与控制器4无线连接；所述的耳麦集成有体温传感器，耳麦和体温传感器分别与第一主板电性连接；所述的手持遥控及对讲器主要包括第二密封外壳、第二主板、指示灯、第二无线通讯单元、第二对讲单元和第二电池充放电管理单元；所述的第二主板、报警灯、第二无线通讯单元、第二对讲单元和第二电池充放电管理单元均安装在第二密封外壳内，第二主板、报警灯、第二无线通讯单元和第二电池充放电
管理单元均与电池电性连接，报警灯和第二无线通讯单元均与第二主板电性连接，第二无线通讯单元与控制器4无线连接；通过体温传感器监测作业人员的体温是否在36.5
±
0.30度范围，实现远程监控作业人员是否穿戴安全带和身体健康状况；通过耳麦、控制器组件和手持遥控及对讲器实现监控人与作业人员远程交流；通过微型电磁离合器通电结合，实现挂钩开合摆杆的锁死，避免作业人员抱侥幸心理打开挂钩违规冒险作业，作业结束、作业人员身体突发疾病或身体不幸受伤的情况，监控人员远程控制接通电动推杆电源，打开挂钩摆杆，便于救援人员将两个挂钩取下，有助于实现快速救援，提高了监管力度，避免事故的发生，本发明提高了监管人员的监控效率和作业人员安全可靠性。
19.所述的手持遥控及对讲器设有微型电磁离合器14和微型电动推杆17通断电源按钮以及高作低挂、双钩挂和体温传感器的报警灯，监控人员能够通过按钮控制微型电磁离合器14和微型电动推杆17通断电源进行相应控制，能够通过报警灯反应工作人员工作和身体情况。
20.所述的固定带3连接有两个挂带2和两个挂钩1；两个挂钩1分别与控制器42电性连接；挂钩1闭合时能够形成闭合回路，并通过远程控制组件4反应到手持遥控及对讲器上。
21.所述的固定带3一体缠绕形成肩带31、胯带32，两肩带31在背部交叉后分别往两侧拉往前面再往胯下穿往后面后往侧部拉往前面首尾连接固定，胸前设有胸带33，胸带33两端分别连接两侧肩带31；所述的固定带3相交处通过缝制连接固定。背部交叉处设有固定连接环，固定带3通过固定连接环与挂带2连接；通过肩部、胯固定，保证固定带3与人体连接的稳固性，保证工作安全。所述的固定带3相交处通过缝制连接固定。背部交叉处设有固定连接环，固定带3通过固定连接环与挂带2连接。
22.作业人员穿戴好安全带3，戴好耳麦，手持二个挂钩组件1小心攀爬到作业高度，手动打开挂钩开合摆杆13，将二个挂钩组件1挂上固定的塔架钢构件或钢索上，按下控制器4电源开关按钮接通电源，若控制器4内报警器和监控人员手持遥控及对讲器均为未报警，监控人员通过手持遥控及对讲器接通微型电磁离合器14电源；如图7所示，微型电磁离合器14采用全桥电路进行驱动，其中pwma_h/pwma_l、pwmb_h/pwmb_l为两组互补的pwm信号，大功率mos管使用ucc27211进行驱动，其可独立驱动两个高、低侧配置的n沟道mosfet，选用的n沟道mosfet为irf1405，具有超低栅极驱动电荷和米勒电容，低导通电阻，可在功率转换中最大限度的降低损耗；微型电磁离合器14结合，微型电动推杆17未通电，与齿圈15啮合的齿条16不动，挂钩开合摆杆13不能摆动，确保作业人员在作业中不能摘下挂钩组件1，监控人员手持遥控及对讲器上高作低挂、双钩挂、体温传感器报警灯均为绿灯；如图8所示，无线对讲通过麦克风采集音频，通过偏置、滤波、跟随电路后，进入截止频率约11k的二阶低通有源滤波器，并对信号进行放大，抬升滤波后进入控制器4的adc，进行信号采样处理；传输的音频信号，控制器4解码后，通过dac输出，经过跟随电路，后进入截止频率约11k的二阶低通有源滤波器，并对信号进行放大后送至功放8002a，驱动耳麦扬声器发出声音；对讲采用nrf24l01p-r7芯片进行无线信号传输，其中巴伦采用2450bm14a0002t，带通滤波器选用2450bp14d0100t进行信号处理，增加集成pa、lna为一体的模拟前端处理芯片rfx2401c，极大提高无线对讲的覆盖范围。监控人员通过手持遥控及对讲器通知作业人员开始工作，否则监控人员通过手持遥控及对讲器和耳麦提醒作业人员检查有关报警环节，直至解除报警才能开始工作。
23.作业过程中作业人员不幸身体受伤，不方便手动打开挂钩开合摆杆13，作业人员通过耳麦报告给远程监控人员，监控人员通过手持遥控及对讲器正向接通微型电动推杆17电源，如图7所示，微型电动推杆17为有刷直流电机，采用集成全桥的驱动芯片bdr6133，其具备宽电压电机驱动，内置欠压锁定及过热保护功能，能够很好的驱动微型电动推杆17，微型电动推杆17伸出，齿条16驱动齿圈15使挂钩开合摆杆13正向摆动打开挂钩组件1，在现场其他人员将二个挂钩组件1取下，帮助其撤离工作现场救治。
24.体温传感器测得的体温不在36.5
±
0.30度范围，控制器4内报警器和监控人员手持遥控及对讲器报警，监控人员远程喊话作业人员未回应，作业人员可能未穿戴安全带3，监控人员马上进入施工现场，体温传感器测得的体温不在36.5
±
0.30度范围，控制器4内报警器和监控人员手持遥控及对讲器报警，作业人员可能未戴好耳麦，监控人员远程喊话停止工作，检查调整耳麦直至警报解除才能继续工作；体温传感器测得的体温不在36.5
±
0.30度范围，控制器4内报警器和监控人员手持遥控及对讲器报警，在作业中作业人员身体可能突发疾病出现体温异常，监控人员远程喊话停止工作，监控人员通过手持遥控及对讲器断开微型电磁离合器14电源，微型电磁离合器14释放，手动打开挂钩开合摆杆13，先后将二个挂钩组件1取下，小心撤离工作现场。
25.工作人员攀爬到位置较高处时，设置于安全绳2的倒置传感器5内的钢球在重力作用下使倒置传感器5断开电性连接，此时控制器4内报警器响起，以提醒工作人员进行相应调整，同时远程监控人员手持遥控及对讲器也报警，远程监控人员与作业人员交流后，若作业过程中只有重新改变挂钩组件1挂点，才能避免低挂高作的情况；监控人员通过手持遥控及对讲器正向接通微型电动推杆17电源，微型电动推杆17伸出，齿条16驱动齿圈15使挂钩开合摆杆13正向摆动打开挂钩组件1，同时控制器4内报警器和监控人员手持遥控及对讲器均报警，待先后将二个挂钩组件1取下，并依次挂到另一个固定的塔架钢构件或钢索上，监控人员通过手持遥控及对讲器反向接通微型电动推杆17电源，微型电动推杆17缩回，齿条16驱动齿圈15使挂钩开合摆杆13反向摆动闭合挂钩组件1，控制器4内报警器和监控人员手持遥控及对讲器报警解除，作业人员在新高度继续工作。
26.工作过程：作业人员穿戴好固定带3，戴好耳麦，手持二个挂钩1小心攀爬到作业平台，手动打开挂钩开合摆杆，将二个挂钩挂接到预先锚固好的钢缆上，按下控制器电源开关按钮接通电源，若控制器内报警器和监控人员通过手持遥控及对讲器均为未报警，监控人员远程控制接通微型电磁离合器14电源，电磁离合器14结合，电动推杆未通电，与齿圈啮合的齿条不动，挂钩开合摆杆不能摆动，确保作业人员在作业中不能摘下挂钩1，监控人员手持遥控及对讲器上高作低挂、双钩挂、体温传感器报警灯均为绿灯，监控人员通过手持遥控及对讲器通知作业人员开始工作，否则监控人员通过手持遥控及对讲器和耳麦提醒作业人员检查有关报警环节，直至解除报警才能开始工作。
27.若作业人员工作过程中，工作人员攀爬到位置较高处时，设置于挂带2的倒置传感器内的钢球在重力作用下使倒置传感器断开电性连接，此时控制器内报警器响起以提醒工作人员进行相应调整，同时远程监控人员手持遥控及对讲器也报警，远程监控人员与作业人员交流后，若作业过程中只有重新改变挂钩挂点，以避免低挂高作的情况，监控人员远程
控制正向接通电动推杆电源，电动推杆伸出，齿条驱动齿圈使挂钩摆杆正向摆动打开挂钩，同时控制器内报警器和监控人员手持遥控及对讲器均报警，待先后将两个挂钩取下，并依次挂到另一个预先锚固好的钢缆上，监控人员远程控制反向接通电动推杆电源，电动推杆缩回，齿条驱动齿圈使挂钩摆杆反向摆动闭合挂钩，控制器内报警器和监控人员手持遥控及对讲器报警解除，作业人员在新高度平台继续工作。
28.若作业过程中作业人员身体突发疾病或身体不幸受伤，不方便手动打开挂钩开合摆杆，监控人员远程控制正向接通电动推杆电源，电动推杆伸出，齿条驱动齿圈使挂钩摆杆正向摆动打开挂钩，在现场其他人员救助先后将两个挂钩取下，小心撤离工作现场救治。
29.体温传感器测得的体温不在36.5
±
0.30度范围，控制器内报警器和监控人员手持遥控及对讲器报警可能情况，第一种是作业人员未戴好耳麦，监控人员远程喊话停止工作，检查调整耳麦直至警报解除才能继续；第二种是在作业中作业人员身体突发疾病出现体温异常，监控人员远程喊话停止工作，监控人员远程控制断开微型电磁离合器电源，电磁离合器14释放，手动打开挂钩开合摆杆，先后将两个挂钩取下，小心撤离工作现场。
30.最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

技术特征：
1.一种具有远程监控多重防护功能安全带装置，其特征在于：主要包括挂钩组件（1）、安全绳（2）、安全带（3）、控制器（4）、倒置传感器（5）、手持遥控及对讲器和耳麦，所述的挂钩组件（1）通过安全绳（2）与安全带（3）连接，控制器（4）固连于安全带（3）上，所述的挂钩组件（1）包括挂钩主体（11）、盖板（12）、挂钩开合摆杆（13）、微型电磁离合器（14）、齿圈（15）、齿条（16）、微型电动推杆（17）和转轴（18），所述的挂钩主体（11）上设有机仓室（111）和钩体（112），转轴（18）通过轴承安装在机仓室（111）内，微型电磁离合器（14）套设于转轴（18）上固连，齿圈（15）套设于微型电磁离合器（14）上固连，齿条（16）和微型电动推杆（17）安装在机仓室（111）内，齿条（16）与微型电动推杆（17）固定连接，齿条（16）与齿圈（15）啮合传动，盖板（12）套设于转轴（18）上，转轴（18）与盖板（12）铰接，盖板（12）与挂钩主体（11）固连，挂钩开合摆杆（13）与转轴（18）固连，挂钩开合摆杆（13）通过扭力弹簧与挂钩主体（11）连接，所述的挂钩组件（1）通过安全绳（2）与安全带（3）连接；所述的控制器（4）主要包括第一密封外壳、第一主板、全桥电动推杆驱动电路、第一无线通讯单元、第一对讲单元和第一电池充放电管理单元，控制器（4）固连于安全带（3）上；所述的第一主板、全桥电动推杆驱动电路、第一无线通讯单元、第一对讲单元和第一电池充放电管理单元均安装在第一密封外壳内，微型电磁离合器（14）、微型电动推杆（17）、第一主板、第一无线通讯单元和第一电池充放电管理单元均与电池电性连接，微型电磁离合器（14）、微型电动推杆（17）和第一无线通讯单元均与第一主板电性连接，第一无线通讯单元与手持遥控及对讲器无线连接；所述的微型电磁离合器（14）和微型电动推杆（17）分别与第一主板电性连接；倒置传感器（5）固连于安全绳（2）上接近挂钩组件（1）的绳段，倒置传感器（5）与第一主板电性连接，手持遥控及对讲器与控制器（4）无线连接；所述的耳麦集成有体温传感器，耳麦和体温传感器分别与第一主板电性连接；所述的手持遥控及对讲器主要包括第二密封外壳、第二主板、指示灯、第二无线通讯单元、第二对讲单元和第二电池充放电管理单元；所述的第二主板、报警灯、第二无线通讯单元、第二对讲单元和第二电池充放电管理单元均安装在第二密封外壳内，第二主板、报警灯、第二无线通讯单元和第二电池充放电管理单元均与电池电性连接，报警灯和第二无线通讯单元均与第二主板电性连接，第二无线通讯单元与控制器（4）无线连接。2.如权利要求1所述的一种具有远程监控多重防护功能安全带装置，其特征在于：所述的手持遥控及对讲器设有微型电磁离合器（14）和微型电动推杆（17）通断电源按钮以及高作低挂、双钩挂和体温传感器的报警灯。3.如权利要求1或2所述的一种具有远程监控多重防护功能安全带装置，其特征在于：所述的固定带（3）连接有两个挂带（2）和两个挂钩（1）；两个挂钩（1）分别与控制器（42）电性连接。4.如权利要求1或2所述的一种具有远程监控多重防护功能安全带装置，其特征在于：所述的安全带（3）一体缠绕形成肩带（31）、胯带（32）和胸带（33）。5.如权利要求4所述的一种具有远程监控多重防护功能安全带装置，其特征在于：所述的安全带（3）相交处通过缝制连接固定。6.如权利要求5所述的一种具有远程监控多重防护功能安全带装置，其特征在于：背部
交叉处设有固定连接环，安全带（3）通过固定连接环与二个安全绳（2）连接。

技术总结
本发明涉及一种具有远程监控多重防护功能安全带装置，主要包括挂钩组件、安全绳、安全带、控制器、倒置传感器、手持遥控及对讲器和耳麦，通过体温传感器监测作业人员的体温是否在正常范围内，监控作业人员是否穿戴安全带以及其身体健康状况；通过手持遥控及对讲器和耳麦，实现监控人与作业人员远程交流，通过微型电磁离合器通电结合，实现挂钩开合摆杆的锁死，避免作业人员抱侥幸心理摘下挂钩组件违规作业，作业结束、作业人员突发疾病或其身体不幸受伤的情况，作业人员通过耳麦报告给远程监控人员，监控人员远程打开挂钩开合摆杆，便于救援人员将二个挂钩组件取下快速施救，提高了监管人员的监控效率和高空作业人员安全可靠性。性。性。


技术研发人员：陆昶宇
受保护的技术使用者：陆昶宇
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/8/16