一种杜绝高坠风险的智能安全带的研制

韦金辉

摘要：设计一种杜绝高坠风险的智能安全带，包括穿戴单元、解锁单元和锁定单元，穿戴单元：包括腰带，腰带下表面活动设置有束带，束带末端固定设置有腿套，解锁单元：包括驱动齿轮，驱动齿轮上下表面活动设置有一对从动齿条，一对从动齿条表面固定设置有定位杆，锁定单元：包括推板，推板表面右侧固定设置有推杆，且推杆活动设置在限位套内部，主要通过装有失量加速度、激光测距、超声测距的嵌入式CPU板，能实现I/O口检测开、闭环的后备安全绳、安全带两部分组成。当超2米高度后，使用后备安全绳，系统进入换位监测，在后续作业中如安全带、系统则进行语音提示，从而对超过2米以上高处作业,作业人员不正确使用安全带的违章行为主动提醒。

关键词：智能安全带；高处作业；安全保护

1背景技术

查阅《中国南方电网有限责任公电力安全工作规程》规定,在杆塔上作业时，应使用有后备保护绳的双背带式或全身式安全带。安全带和保护绳应分挂在杆塔不同部位的牢固构件上。攀登杆塔和转移位置时不应失去安全带的保护。

目前采用的全身式安全带已具备了上述安全要求，然而实际工作中，依然存在攀登杆塔和转移位置时应失去安全带保护的违章行为，需通过现场工作负责人时刻提醒，如在10米以上杆上作业时，杆上作业人员很难听到工作监护人的提醒，故研制一种可被远程监测及自主语音提醒的安全带，使作业人员作业过程中始终处于安全带的保护下，不发生高处坠落事故、事件。

2一种杜绝高坠风险的智能安全带

穿戴单元，包括腰带，所述腰带下表面活动设置有束带，所述束带末端固定设置有腿套，所述腰带上表面固定设置有背带，所述背带末端固定设置有插板，且插板活动插接设置在卡盒内部，且卡盒固定设置在腰带中心位置；

解锁单元，包括驱动齿轮，所述驱动齿轮上下表面活动设置有一对从动齿条，一对所述从动齿条表面固定设置有定位杆；以及，

锁定单元，包括推板，所述推板表面右侧固定设置有推杆，且推杆活动设置在限位套内部，且限位套与推杆侧壁之间卡接设置有挤压弹簧。

作为本设计的一种改进，所述腰带背面固定设置有嵌入式板，其板内部集成安装有适量加速度、激光测距和超声波测距的对应模块，且腰带侧壁固定设置有第一保险绳，且第一保险绳末端固定设置有第一锁扣，所述背带中心位置固定设置有第二保险绳，且第二保险绳末端固定设置有第二锁扣，且第一锁扣和第二锁扣内部设置有I/O检测模块，且I/O检测模块用于对第一锁扣和第二锁扣的开闭进行检测。

作为本设计的一种改进，所述腿套表面固定设置有魔术贴，且腿套尺寸大小可以进行调节，且背带肩膀连接处固定设置有软垫，所述插板表面固定设置有连接柱，且连接柱侧壁固定设置有横板，所述连接柱末端固定设置有卡块，且卡块为圆锥形，所述连接柱和横板之间对应设置在卡盒所开设的凹槽内部。

作为本设计的一种改进，所述驱动齿轮中心轴末端固定设置有蜗轮，且蜗轮下表面啮合设置有蜗杆，且蜗杆中心固定设置有传动轴，且传动轴表面滑动设置有限位座内部，且限位座焊接设置在卡盒内腔，所述传动轴末端固定设置有旋钮，且旋钮表面进行滚花处理。

作为本设计的一种改进，两个所述从动齿条中心位置插接设置有第二限位杆，且第二限位杆焊接设置在凸台表面，且凸台底部滑动设置在导轨内部，且导轨焊接设置在卡盒内腔，所述凸台表面插接设置有第一限位杆，所述第一限位杆末端焊接设置有支撑板，且支撑板底部焊接设置在卡盒内腔内部，所述支撑板侧壁与凸台之间固定设置有复位弹簧，且复位弹簧环绕设置在第一限位杆表面。

作为本设计的一种改进，所述凸台表面固定设置有第一连接杆，且第一连接杆末端固定设置有第一滑块，所述第一滑块滑动设置在滑轨表面，且第一滑块表面活动设置有第二连接杆，且第二连接杆末端活动设置有第二滑块，且第二滑块竖直滑动设置在滑槽，且滑槽开设在凹槽内壁。

作为本设计的一种改进，所述推板侧壁固定设置有凸起，且凸起上表面进行倒角处理，且凸起侧壁与卡块相互平行，且凸起下表面接触卡块上表面，且凸起之间的距离小于卡块最大外径，且凸起之间形成的空腔内部设置有定位杆。

作为本设计的一种改进，所述推板侧壁活动设置有滚轮，且滚轮中心位置活动设置有限位轴，且限位轴末端焊接设置在推板表面，且所述限位轴末端尺寸大于滚轮中心轴尺寸。

作为本设计的一种改进，所述推杆末端固定设置有限位圆板，且限位圆板尺寸大于推杆直径，且限位圆板限位圆板尺寸小于限位套内径，且限位套表面焊接设置在支撑座内部，且支撑座固定设置在卡盒内部内腔底部。

3实施例

本实施例提供了一种杜绝高坠风险的智能安全带，包括，

穿戴单元100：包括腰带101，腰带101下表面活动设置有束带102，束带102末端固定设置有腿套102a，腰带101上表面固定设置有背带105，背带105末端固定设置有插板106，且插板106活动插接设置在卡盒108内部，且卡盒108固定设置在腰带101中心位置，此时通过腰带101对使用人的腰部进行控制，通过背带105对背部进行固定，通过腿套102a对腿部进行固定。

解锁单元200：包括驱动齿轮209，驱动齿轮209上下表面活动设置有一对从动齿条209a，一对从动齿条209a表面固定设置有定位杆209b，通过定位杆209b起到了解锁的目的。

锁定单元300：包括推板301，推板301表面右侧固定设置有推杆302，且推杆302活动设置在限位套304内部，且限位套304与推杆302侧壁之间卡接设置有挤压弹簧303，通过挤压弹簧303推动推杆302进行移动，进而起到了固定的作用。

参照图1，腰带101背面固定设置有嵌入式cpu板，其cpu板内部集成安装有适量加速度、激光测距和超声波测距的对应模块，且腰带101侧壁固定设置有第一保险绳103，且第一保险绳103末端固定设置有第一锁扣103a，背带105中心位置固定设置有第二保险绳104，且第二保险绳104末端固定设置有第二锁扣104a，且第一锁扣103a和第二锁扣104a内部设置有I/O检测模块，且I/O检测模块用于对第一锁扣103a和第二锁扣104a的开闭进行检测，在使用者在高空中可以及时对情况进行及时的反馈。

参照图1-6，腿套102a表面固定设置有魔术贴，且腿套102a尺寸大小可以进行调节，且背带105肩膀连接处固定设置有软垫105a，插板106表面固定设置有连接柱106a，且连接柱106a侧壁固定设置有横板106b，连接柱106a末端固定设置有卡块107，且卡块107为圆锥形，连接柱106a和横板106b之间对应设置在卡盒108所开设的凹槽108a内部，保证了此时的卡块107可以插接到卡盒108内部。

图1 智能安全带的整体结构示意图

图2 智能安全带的A处内部结构示意图

图3 杜绝高坠风险的智能安全带的C处放大图

结语：

综上所述，本次设计主要通过装有失量加速度、激光测距、超声测距的嵌入式CPU板，能实现I/O口检测开、闭环的后备安全绳、安全带两部分组成。当超2米高度后，使用后备安全绳，系统进入换位监测，在后续作业中如安全带、后备安全绳同时打开，系统则进行语音提示。从而对在超过2米以上高处作业时,作业人员不正确使用安全带的违章行为进行监测，并主动提醒作业人员。

参考文献：

[1]吕洁. 视频大数据安全带智能识别技术[D].中国石油大学(北京),2019.

[2]关志伟,杨玲,乔富强等.面向主动安全的智能预紧式安全带系统[J].中国制造业信息化,2011,40(21):58-60+63.