CN108433206B - 一种适用于隧道与地下工程施工的防护装备 - Google Patents

Abstract

本发明一种适用于隧道与地下工程施工的防护装备，包括头部照明系统、防滑鞋底及全身保护装置构成；全身保护装置包括上衣、裤子和帽子，上衣和裤子包括内层和外层，所述的内层和外层缝合在一起形成一个封闭空间，该封闭空间与一个充气装置相连；在所述的上衣的手腕部分设有控制键所述的控制键控制充气装置启停；在上衣上设有体温和血压感应传感器、心电图感应传感器、脉搏感应传感器；在帽子内部设有脑电图传感器，在裤子内设有运动传感器；各个传感器与一个信号采集和处理单元相连，信号采集和处理单元通过发射单元与远程控制中心进行通讯；由中央远程控制中心通过信号传输触发所述的充气装置进行充气。头部照明系统为自动感应系统，根据现场的光线强度自动亮起或者关闭。

Description

一种适用于隧道与地下工程施工的防护装备

技术领域

本发明涉及隧道等地下工程施工过程中施工人员的安全防护，具体涉及一种多功能保护施工人员安全的防护装备。

技术背景

近年来，随着国防和交通工程建设的飞速发展，为了节约用地，克服地形和高程上的障碍，保护生态环境，避免出现各种高边坡病害,隧道越来越广泛地应用于国防和交通工程建设中。通过修建隧道，既能保证线路平顺和行车安全,提高运营效率，又能增加隐蔽性，提高敌对势力空中打击的防护能力。但是,由于隧道与地下工程施工作业条件差，地质条件较为复杂，极易造成人员安全事故，造成巨大损失。因此，针对人员保护具体安全问题，采取有效措施，加强施工安全管理，确保人员隧道与地下工程施工安全是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种适用于隧道与地下工程施工的防护服，本发明的施工防护服外部由高分子防水材料制成，包括头部照明系统和防尘面罩、脚底防滑钉及全身保护装置较好的适应了隧道施工环境，并有效保护了施工人员的生命安全。本发明解决了普通的施工防护服不能适应隧道与地下工程施工环境变化的困难。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种适用于隧道与地下工程施工的防护装备，包括头部照明系统、防滑鞋底及全身保护装置四部分构成；

所述的全身保护装置包括上衣、裤子和帽子，所述的上衣和裤子包括内层和外层，所述的内层和外层缝合在一起形成一个封闭空间，该封闭空间与一个充气装置相连；在所述的上衣的手腕部分设有控制键所述的控制键控制充气装置启停；在所述的上衣上设有体温和血压感应传感器、心电图感应传感器、脉搏感应传感器；在帽子内部设有脑电图传感器，在裤子内设有运动传感器；各个传感器与一个信号采集和处理单元相连，所述的信号采集和处理单元通过发射单元与远程控制中心进行通讯；由中央远程控制中心通过信号传输触发所述的充气装置进行充气。

所述的头部照明系统为自动感应系统，根据现场的光线强度自动亮起或者关闭。

在防护服手腕部分设有控制键，施工人员意识到危险发生主动按下时或者防护服受到压力超过一定限度时，防护服会自动充气；除此之外，现场施工人员所穿施工防护服内置信号发射系统，地面设有远程控制中心，在施工现场建立一个小型的无线体域网，分布在防护服上的各个传感器节点和个人终端组成无线通信网络，在远程控制保护施工人员安全。

作为本发明一种适用于隧道与地下工程施工的防护服在一方面的优选方案，所述头部照明系统包括光感应、声感应装置和发光单元，所述的光感应和声感应装置与所述的信号采集和处理单元相连，所述的信号采集和处理单元与发光单元相连。

作为本发明一种适用于隧道与地下工程施工的防护服在一方面的优选方案，所述帽子上有可拆卸的防尘面罩，所述面罩为透明高分子材料组成，不影响其施工过程。

作为本发明一种适用于隧道与地下工程施工的防护服在一方面的优选方案，所述上衣和裤子上设有反光带，且反光带为醒目颜色。

作为本发明一种适用于隧道与地下工程施工的防护服在一方面的优选方案，所述上衣和裤子多处设置压力感应装置，所述的压力感应装置检测压力超过一定限度时，发送信号给所述的信号采集和处理单元，所述的信号采集和处理单元控制自动充气装置开启。

作为本发明一种适用于隧道与地下工程施工的防护服在一方面的优选方案，所述防护服上设有传感器节点和个人终端组成无线通信网络，依靠内置中心节点传输到远程控制节点，经过信号分析处理后，传输到远程控制中心，在预判到隧道内可能发生塌方等危险时，由中央远程控制中心通过信号传输触发紧急保护系统。

作为本发明一种适用于隧道与地下工程施工的防护服在一方面的优选方案，所述的防滑鞋底包括前半部分鞋体和后半部分鞋体，两部分之间通过伸缩杆相连；所述前半部分鞋体和后半部分鞋体底部设有均设有纵向仿真岩石防滑鞋单元和横向密集螺纹防滑鞋单元，纵向仿真岩石防滑鞋单元在与横向密集螺纹防滑鞋单元连接处有凹陷，横向密集螺纹防滑鞋单元嵌入纵向仿真岩石防滑鞋单元，最后通过连接钉与纵向仿真岩石防滑鞋单元垂直相连；

在鞋体两侧设有连接环，使用时，所述的连接环通过弹性绳与连接环相连。

进一步的，所述的横向密集螺纹防滑鞋单元为条状结构，其可以包括多个，多个横向密集螺纹防滑鞋单元嵌入纵向鞋底，再分别通过连接钉与前纵向仿真岩石防滑鞋底相连。

横向防滑单元嵌入纵向防滑单元，两者由连接钉相连，两者基本处于同一水平高度，保证整体性。纵向仿真岩石防滑鞋底采用轻质泡沫型材料减震，横向密集螺纹防滑鞋底花纹提高防滑性能，同时还具有可伸缩系统，可改变鞋套的长度，有良好的适应性。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明中的充气装置采用两种方式控制，一种是通过按键手动直接控制，另一种是通过各个传感器检测信号后，中央远程控制中心通过信号传输触发所述的充气装置进行充气在隧道施工现场有效保护施工人员生命安全；

(2)本发明结合压力感应系统和光感系统提供照明和自动保护；

(3)实际考虑施工现场的环境，采用了有效的鞋底防滑系统；

(4)便于穿戴，容易保存，清洗简单。

附图说明

下面结合附图详细说明本发明，其作为说明书的一部分，通过实例说明本发明的原理，本发明在其它方面的特征及优点通过该详细说明一目了然。

图1是本发明的防护服主体结构示意图；

图2是本发明的PC结构示意图；

图3是无线体域网络结构示意图；

图4是本发明的脚底处结构示意图；

图5是本发明的脚底侧面结构示意图；

图6是本发明的弹性绳连接装置示意图；

其中，1.自动感应照明装置，2.防尘面罩，3.反光带，4.sos按键，5.鞋底连接钉，6.纵向仿真岩石防滑鞋底 7.横向密集螺纹防滑鞋底，8.长度伸缩杆，9.弹性绳连接装置，10.侧面连接环，11.弹性绳，12.左孔，13.右孔。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，一种适用于隧道与地下工程施工的防护服，包括自动感应照明灯1、防尘面罩2、反光带3、SOS按键4；

自动感应照明装置在施工人员进入隧道与地下工程施工现场时由于外部光线不足，光感应会自动感应，开启照明开关，并持续照明，待外部环境光线良好时，光感应自动断开。

防尘面罩2为透明高分子材料组成，穿戴方便，可拆卸，不影响施工人员正常作业。

反光带3为醒目颜色在隧道内昏暗环境下反应了施工人员的所处位置，防止机械作业对施工人员产生不必要的伤害。在施工人员自身感觉到危险来临时可按下紧急SOS按键，防护服自动保护系统开启，防护服快速充气保护施工人员。

在施工人员自身感觉到危险来临时可按下紧急SOS按键4，充气装置开启，防护服快速充气保护施工人员。

全身保护装置包括上衣、裤子和帽子，所述的上衣和裤子包括内层和外层，所述的内层和外层缝合在一起形成一个封闭空间，该封闭空间与一个充气装置相连；在所述的上衣的手腕部分设有控制键所述的控制键控制充气装置启停；在所述的上衣上设有体温和血压感应传感器、心电图感应传感器、脉搏感应传感器；在帽子内部设有脑电图传感器，在裤子内设有运动传感器；各个传感器与一个信号采集和处理单元相连，所述的信号采集和处理单元通过发射单元与远程控制中心进行通讯；由中央远程控制中心通过信号传输触发充气装置进行充气。

作为本发明一种适用于隧道与地下工程施工的防护服在一方面的优选方案，所述帽子上有可拆卸的防尘面罩，所述面罩为透明高分子材料组成，不影响其施工过程。

作为本发明一种适用于隧道与地下工程施工的防护服在一方面的优选方案，所述上衣和裤子上设有反光带，且反光带为醒目颜色。

作为本发明一种适用于隧道与地下工程施工的防护服在一方面的优选方案，所述上衣和裤子多处设置压力感应装置，所述的压力感应装置检测压力超过一定限度时，发送信号给所述的信号采集和处理单元，所述的信号采集和处理单元控制自动充气装置开启。

如图2所示，信号采集和处理单元的结构示意图，信号采集和处理单元中的“软继电器”实质上是存储器中的一位触发器对应通断状态为1和0，在PC运行过程中，微处理器对用户程序做周期性的循环扫描。在施工过程中，连续变化的量如温度，压力等从模拟量转换成数字量，信号采集和处理单元对环境中的数据进行处理和自我诊断，决定照明系统的通断状态。

如图3所示，防护服上设有传感器节点和个人终端组成无线通信网络，传感器节点包括脑电图传感器，运动传感器体温或血压传感器等，依靠内置中心节点传输到远程控制节点，经过信号分析处理后，传输到远程控制中心，在预判到隧道内可能发生塌方等危险时，由中央远程控制中心通过信号传输触发充气装置进行充气。

如图4所示，防滑鞋底9包括前半部分鞋体和后半部分鞋体，两部分之间通过伸缩杆8相连；所述前半部分鞋体和后半部分鞋体底部设有均设有纵向仿真岩石防滑鞋单元6和横向密集螺纹防滑鞋单元7，纵向仿真岩石防滑鞋单元6在与横向密集螺纹防滑鞋单元7连接处有凹陷，横向密集螺纹防滑鞋单元嵌入纵向仿真岩石防滑鞋单元，最后通过连接钉5与纵向仿真岩石防滑鞋单元垂直相连；

在鞋体两侧设有连接环10，使用时，所述的连接环通过弹性绳与连接环相连。

进一步的，所述的横向密集螺纹防滑鞋单元为条状结构，其可以包括多个，多个横向密集螺纹防滑鞋单元嵌入纵向鞋底，再分别通过连接钉与前纵向仿真岩石防滑鞋底相连。

横向防滑单元嵌入纵向防滑单元，两者由连接钉相连，两者基本处于同一水平高度，保证整体性。纵向仿真岩石防滑鞋底采用轻质泡沫型材料减震，横向密集螺纹防滑鞋底花纹提高防滑性能，同时还具有可伸缩系统，可改变鞋套的长度，有良好的适应性。

在前横向密集螺纹防滑鞋单元和后横向密集螺纹防滑鞋单元的两侧设有连接环10，使用时，所述的连接环通过弹性绳11与鞋面上的弹性绳连接装置9相连。

如图6所示。弹性绳连接装置9为六边形结构，每边均有连接口，连接绳从各边左孔12接入，右孔13环出，每边平均由两股弹性绳组合而成，弹性绳可替换，图5所示，弹性绳使鞋底与施工人员所穿的鞋子紧密结合。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种适用于隧道与地下工程施工的防护装备，包括头部照明系统、防滑鞋底及全身保护装置；其特征在于，

所述的全身保护装置包括上衣、裤子和帽子，所述的上衣和裤子包括内层和外层，所述的内层和外层缝合在一起形成一个封闭空间，该封闭空间与一个充气装置相连；充气装置采用两种方式控制，一种是通过按键手动直接控制，在所述的上衣的手腕部分设有控制键；所述的控制键控制充气装置启停；另一种是通过各个传感器检测信号后，中央远程控制中心通过信号传输触发所述的充气装置进行充气，在所述的上衣上设有体温和血压感应传感器、心电图感应传感器、脉搏感应传感器；在帽子内部设有脑电图传感器，在裤子内设有运动传感器；各个传感器与一个信号采集和处理单元相连，所述的信号采集和处理单元通过发射单元与远程控制中心进行通讯；

所述的头部照明系统为自动感应系统，根据现场的光线强度自动亮起或者关闭；

所述的防滑鞋底包括前半部分鞋底和后半部分鞋底，两部分之间通过伸缩杆相连；所述前半部分鞋底和后半部分鞋底均设有纵向仿真岩石防滑鞋单元和横向密集螺纹防滑鞋单元，纵向仿真岩石防滑鞋单元在与横向密集螺纹防滑鞋单元连接处有凹陷，横向密集螺纹防滑鞋单元嵌入纵向仿真岩石防滑鞋单元，最后通过连接钉与纵向仿真岩石防滑鞋单元垂直相连；

在鞋体两侧设有连接环，使用时，所述的连接环通过弹性绳与鞋面上的弹性绳连接装置相连，弹性绳连接装置为六边形结构，每边均有连接口，连接绳从各边左孔接入，右孔环出，每边平均由两股弹性绳组合而成。

2.如权利要求1所述的适用于隧道与地下工程施工的防护装备，其特征在于，所述头部照明系统包括光感应、声感应装置和发光单元，所述的光感应和声感应装置与所述的信号采集和处理单元相连，所述的信号采集和处理单元与发光单元相连。

3.如权利要求1所述的适用于隧道与地下工程施工的防护装备，其特征在于，所述帽子上有可拆卸的防尘面罩，所述面罩为透明高分子材料。

4.如权利要求1所述的适用于隧道与地下工程施工的防护装备，其特征在于，所述上衣和裤子上设有反光带，且反光带为醒目颜色。

5.如权利要求1所述的适用于隧道与地下工程施工的防护装备，其特征在于，所述上衣、裤子自身多处设置压力感应装置，所述的压力感应装置检测压力超过一定限度时，发送信号给所述的信号采集和处理单元，所述的信号采集和处理单元控制自动充气装置开启。

6.如权利要求1所述的适用于隧道与地下工程施工的防护装备，其特征在于，所述的横向密集螺纹防滑鞋单元为条状结构，其可以包括多个，多个横向密集螺纹防滑鞋单元嵌入纵向仿真岩石防滑鞋单元，再分别通过连接钉与纵向仿真岩石防滑鞋单元相连。