CN106730431B - 高空坠落保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高空坠落保护装置，其包括三轴加速度传感器、主控电路、点火驱动电路、点火器、气体发生器和安全气囊，其中，三轴加速度传感器检测加速度并将加速度信号传输给主控电路；主控电路接收加速度信号并向点火驱动电路发送点火使能信号；点火驱动电路接收点火使能信号并向点火器输送驱动电力；点火器内置于气体发生器中并可引爆气体发生器内的点火剂；气体发生器内填充点火剂和产气剂，气体发生器的出口与安全气囊连通；安全气囊包括一个以上安全气袋，各安全气袋折叠卷曲在一背包内，背包上开设有供各安全气袋弹出的气袋弹出口。本发明结构简单，使用方便，能有效降低高空坠落损害，保障高空作业人员安全。

Description

高空坠落保护装置
技术领域
本发明涉及高空作业安全防护领域，具体的说是一种高空坠落保护装置。
背景技术
电力杆塔登高作业人员、高楼建筑人员、楼外清洁人员以及户外登高攀岩人员等高空作业人员均需要经过正规训练，并严格遵守高空安全作业规程，同时，作业过程中还必须佩戴多种安全防护装备。尽管如此，由于人员疏忽或设备损坏等原因，高空作业人员仍存在一定的坠落风险。另外，目前高层建筑逐渐增多，人们大部分时间处在高楼中，一旦高楼发生火灾，人们会被困在高楼内，火灾产生的烟气会将人们逼到阳台和窗口，人们只能在阳台和窗口等待救援，在紧急情况下，容易发生坠落事故。
基于上述问题，本案发明人研制一种救生及逃生用高空坠落保护装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用方便、能有效降低高空坠落损害的高空坠落保护装置。
为解决上述技术问题，本发明的高空坠落保护装置的结构特点是包括三轴加速度传感器、主控电路、点火驱动电路、点火器、气体发生器和安全气囊，其中：三轴加速度传感器检测加速度并将加速度信号传输给主控电路；主控电路接收加速度信号并向点火驱动电路发送点火使能信号；点火驱动电路接收点火使能信号并向点火器输送驱动电力；点火器内置于气体发生器中并可引爆气体发生器内的点火剂；气体发生器内填充点火剂和产气剂，气体发生器的出口与安全气囊连通；安全气囊包括一个以上安全气袋，各安全气袋折叠卷曲在一背包内，背包上开设有供各安全气袋弹出的气袋弹出口。
所述主控电路上连接有安全气囊检测电路，该检测电路包括诊断电路和记忆电路，诊断电路上连接有故障指示灯和检查连接器。
所背包的背面设置背带，背包的正面安装有控制盒，所述三轴加速度传感器、主控电路和点火驱动电路均内置于控制盒中，气体发生器内置于背包中，气体发生器的出口连接有圆盘形的布气舱，安全气袋为三个，布气舱的周圈侧壁间隔开设三个与安全气袋的入口连通的气体出口，背包为三角形背包，气袋弹出口分别开设在背包的三个侧面上。
所述安全气袋为扇形盘状袋体，气袋的入口开设在扇形圆心角的位置处且三个安全气袋充气后对合形成圆盘形气囊。
所述背包内设置有防护板，防护板的背面紧贴背包的背面，布气舱设置在防护板的正面上，气体发生器与布气舱的中心部位连通。
所述控制盒内置蓄电池，蓄电池上连接有欠压指示灯，欠压指示灯和故障指示灯均设置在控制盒的外面板上。
所述背带的两端连接在防护板上。
本发明的有益效果主要体现在如下几点：
1）整个装置通过背包随身携带，利用三轴加速度传感器实时检测人员状态，当检测到人员加速度为自由落体状态时，传感器向主控电路发送信号，主控电路控制点火驱动电路驱动点火器点火，将气体发生器内的点火剂和产气剂混合物引爆，从而产生大量气体，对气袋充气，气袋充气后从背包上的气袋弹出口弹出并形成安全气囊，从而可对坠落人员的人身安全进行保护，降低坠落损伤，坠落过程中，人员可调整自身姿态，将坠落伤害降低到最小；
2）设置布气舱用于均匀分布气体，对应的，设置三个扇形的气袋，通过布气舱将气体均匀分布到三个气袋内，三个扇形气袋充盈后可拼接成圆形的安全气囊，背包位于安全气囊的中心位置，可对坠落人员的周圈进行全方位保护，进一步保证使用的安全性；
3）诊断电路负责检查诊断气囊故障，检查连接器用于连接外部检测用仪表，记忆电路负责记录故障，便于维修读取，故障指示灯可直观指示装置的状态，当故障指示灯亮时表示装置故障，装置不可用；同时，设置欠压指示灯用于指示装置电量，设置电源开关可控制装置的工作状态，当非使用状态时将电源关闭，人员使用时才打开电源，避免信号误触发，使用更灵活方便；
4）设置防护板可缓冲气体发生器产气时的冲击力，保护人员安全，同时，将背包的背带与防护板连接，可避免坠落过程中背带脱落，从而可加强整个背包的强度。
综上所述，本发明结构简单，使用方便，能有效降低高空坠落损害，保障高空作业人员安全。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
图1为本发明的电路原理结构示意图；
图2为本发明其中一种实施方式的立体结构示意图；
图3为背包的正面结构示意图；
图4为背包内部结构示意图；
图5为安全气囊打开时的结构示意图。
具体实施方式
参照附图，本发明的高空坠落保护装置包括三轴加速度传感器1、主控电路2、点火驱动电路3、点火器4、气体发生器5和安全气囊，其中：三轴加速度传感器1检测加速度并将加速度信号传输给主控电路2；主控电路2接收加速度信号并向点火驱动电路3发送点火使能信号；点火驱动电路3接收点火使能信号并向点火器4输送驱动电力；点火器4内置于气体发生器5中并可引爆气体发生器内的点火剂；气体发生器5内填充点火剂和产气剂，气体发生器的出口与安全气囊连通；安全气囊包括一个以上安全气袋6，各安全气袋6折叠卷曲在一背包7内，背包7上开设有供各安全气袋6弹出的气袋弹出口8。
上述结构中，装置通过背包7随身携带，利用三轴加速度传感器1实时检测人员状态，当检测到人员加速度为重力加速度时，传感器向主控电路2发送信号，主控电路2控制点火驱动电路3驱动点火器4点火，将气体发生器5内的点火剂和产气剂混合物引爆，从而产生大量气体，对气袋充气，气袋充气后从背包上的气袋弹出口弹出并形成安全气囊，从而可对坠落人员的人身安全进行保护，降低坠落损伤，坠落过程中，人员可调整自身姿态，将坠落伤害降低到最小。
参照附图，背包7的背面设置背带71，背包7的正面安装有控制盒72，所述三轴加速度传感器1、主控电路2和点火驱动电路3均内置于控制盒72中，气体发生器5内置于背包7中，气体发生器5的出口连接有圆盘形的布气舱73，安全气袋6为三个，布气舱73的周圈侧壁间隔开设三个与安全气袋6的入口连通的气体出口74，背包7为三角形背包，气袋弹出口8分别开设在背包7的三个侧面上。安全气袋6为扇形盘状袋体，气袋的入口开设在扇形圆心角的位置处且三个安全气袋6充气后对合形成圆盘形气囊。布气舱73用于均匀分布气体，对应的，设置三个扇形的气袋，通过布气舱73将气体均匀分布到三个气袋内，三个扇形气袋充盈后可拼接成圆形的安全气囊，背包7位于安全气囊的中心位置，可对坠落人员的周圈进行全方位保护，进一步保证使用的安全性。
参照附图，背包7内设置有防护板75，防护板75的背面紧贴背包7的背面，布气舱73设置在防护板75的正面上，气体发生器5与布气舱73的中心部位连通。背带71的两端连接在防护板75上。防护板75可缓冲气体发生器5产气时的冲击力，保护人员安全，同时，将背包7的背带71与防护板75连接，可避免坠落过程中背带71脱落，从而可加强整个背包7的强度。
参照附图，主控电路2上连接有安全气囊检测电路，该检测电路包括诊断电路9和记忆电路10，诊断电路9上连接有故障指示灯11和检查连接器12。控制盒72内置蓄电池，蓄电池上连接有欠压指示灯13，欠压指示灯13和故障指示灯11均设置在控制盒72的外面板上，控制盒72的外面板上还设置电源开关14。诊断电路9负责检查诊断气囊故障，检查连接器12用于连接外部检测用仪表，记忆电路10负责记录故障，便于维修读取，故障指示灯11可直观指示装置的状态，当故障指示灯11亮时表示装置故障，装置不可用；同时，设置欠压指示灯13用于指示装置电量，设置电源开关14可控制装置的工作状态，当非使用状态时将电源关闭，人员使用时才打开电源，避免信号误触发，装置的使用更灵活方便。
综上所述，本发明不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本发明的保护范围应以本发明的权利要求为准。

Claims (3)

1.一种高空坠落保护装置，其特征是包括三轴加速度传感器（1）、主控电路（2）、点火驱动电路（3）、点火器（4）、气体发生器（5）和安全气囊，其中：
三轴加速度传感器（1），其检测加速度并将加速度信号传输给主控电路（2）；
主控电路（2），其接收加速度信号并向点火驱动电路（3）发送点火使能信号；
点火驱动电路（3），其接收点火使能信号并向点火器（4）输送驱动电力；
点火器（4），其内置于气体发生器（5）中并可引爆气体发生器内的点火剂；
气体发生器（5），其内填充点火剂和产气剂，其出口与安全气囊连通；
安全气囊，其包括一个以上安全气袋（6），各安全气袋（6）折叠卷曲在一背包（7）内，背包（7）上开设有供各安全气袋（6）弹出的气袋弹出口（8）；
所述主控电路（2）上连接有安全气囊检测电路，该检测电路包括诊断电路（9）和记忆电路（10），诊断电路（9）上连接有故障指示灯（11）和检查连接器（12）；
所述背包（7）的背面设置背带（71），背包（7）的正面安装有控制盒（72），所述三轴加速度传感器（1）、主控电路（2）和点火驱动电路（3）均内置于控制盒（72）中，气体发生器（5）内置于背包（7）中，气体发生器（5）的出口连接有圆盘形的布气舱（73），安全气袋（6）为三个，布气舱（73）的周圈侧壁间隔开设三个与安全气袋（6）的入口连通的气体出口（74），背包（7）为三角形背包，气袋弹出口（8）分别开设在背包（7）的三个侧面上；
所述安全气袋（6）为扇形盘状袋体，气袋的入口开设在扇形圆心角的位置处且三个安全气袋（6）充气后对合形成圆盘形气囊；
所述背包（7）内设置有防护板（75），防护板（75）的背面紧贴背包（7）的背面，布气舱（73）设置在防护板（75）的正面上，气体发生器（5）与布气舱（73）的中心部位连通。
2.如权利要求1所述的高空坠落保护装置，其特征是所述控制盒（72）内置蓄电池，蓄电池上连接有欠压指示灯（13），欠压指示灯（13）和故障指示灯（11）均设置在控制盒（72）的外面板上，控制盒（72）的外面板上还设置电源开关（14）。
3.如权利要求1所述的高空坠落保护装置，其特征是所述背带（71）的两端连接在防护板（75）上。
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