CN108697911B - 坠落检测警报/报警设备和方法 - Google Patents

Abstract

坠落检测/坠落指示器设备（20），其自动感测诸如坠落安全带（10）之类的坠落防护装备的使用者（14）何时已经历了被阻止的坠落，坠落安全带（10）具有电路（45），其在第一状态中是闭路（46）并且在被阻止的坠落之后的第二状态中是开路（48），以及警报设备（62），其自动响应于该开路（48）以向其他人员发出已经经历了被阻止的坠落的警报/报警。

Description

坠落检测警报/报警设备和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年12月31日提交的美国临时序列号62/273,853的提交日期的权益，其通过引用整体并入本文。

联邦政府资助的研究或开发

不适用。

缩微胶片/版权参考

不适用。

技术领域

本公开涉及个人防护装备（PPE），并且更具体地涉及坠落防护装备（FPE），并且甚至更具体地涉及结合坠落安全带（fall harness）和其他坠落防护装备使用的坠落指示器/坠落检测设备。

背景技术

坠落安全带是一件关键的坠落防护安全装备的示例，其对于防止工作地点上的事故是不可或缺的。它们提供了由工人所穿戴的可靠的约束系统，该系统连接到支撑结构上的固定锚定点。坠落安全带被设计成快速且安全地阻止工人坠落，但导致工人被悬挂在坠落安全带中。如果没有梯子或脚手架来让工人爬回来，工人将保持悬挂直到可以给予另外的救援帮助。悬挂在坠落安全带中达延长的时间段可能会导致严重伤害或死亡。因此，快速响应至关重要。

在坠落安全带中提供坠落指示器以提供坠落安全带在被工人穿戴时已经历了被阻止的坠落的通知是已知的，其中坠落指示器由形成坠落安全带的条带中的一个的折叠长度形成，该坠落安全带通过可断开的连接而被固定在折叠状况中，当安全带在被工人穿戴时经历被阻止的坠落时该可断开的连接断开。通常，此类坠落指示器具有标签或其他标记，当可断开的连接断开并且条带的折叠长度展开时，标签或其他标记暴露，其中现在已暴露的标签或其他标记提供了安全带已经历了被阻止的坠落的通知。虽然对于防止未来在不了解安全带已经历过被阻止的坠落的情况下使用安全带来说，由标签/标记提供的通知是有用的，但是标签/标记没有做任何事来向其他人员警报：工人已经历被阻止的坠落并且可能被悬挂在坠落安全带中。

发明内容

提供了一种坠落检测/坠落指示器设备，其自动感测诸如坠落安全带之类的坠落防护装备的使用者何时已经历了被阻止的坠落并且能够向其他人员提供报警/警报以便他们可以以及时的方式向使用者提供援助。

根据本公开的一个特征，提供了一种用于坠落防护中使用的坠落安全带。坠落安全带包括多个条带，其被配置成将安全带附着到使用者并到其他坠落防护装备。该安全带还包括具有第一状态和第二状态的坠落指示器，在所述第一状态中所述安全带尚未经历被阻止的坠落，在所述第二状态中所述安全带在被使用者穿戴时已经历了被阻止的坠落。所述坠落指示器包括条带中的一个的长度，该长度在所述第一状态中具有折叠状况，其中所述长度被折叠在自身上并且通过连接保持在所述折叠状况中，所述连接响应于安全带在被使用者穿戴时经历被阻止的坠落而断开，并且所述长度在所述第二状态中具有展开状况，其中所述连接是断开的并且所述长度响应于所述安全带在被使用者穿戴时经历被阻止的坠落而展开。所述坠落指示器还包括具有一对电接触的电连接，所述一对电接触在所述第一状态中接触在一起以形成闭路并且在所述第二状态中彼此间隔开以形成开路。将接触安装在条带的长度上，使得在处于折叠状况中的所述条带长度的相邻部分中，所述接触彼此面对并接触在一起以形成闭路，并且使得在所述条带长度处于展开状况中的情况下，所述接触彼此间隔开以形成开路。所述坠落指示器还包括警报设备，其可操作地连接到电连接并且响应于所述开路以向其他人员提供警报：在安全带在被使用者穿戴时经历被阻止的坠落之后所述坠落指示器处于所述第二状态中。

作为一个特征，所述电连接包括按扣（snap fastener），其具有限定所述接触之一的柱部件，以及限定其它接触并且被配置成可释放地接收柱部件的插座部件。

在一个特征中，所述处理单元可操作地连接到所述电连接以检测所述开路并且可操作地连接到警报设备以响应于检测到所述开路而发起所述警报。根据另一特征，所述处理单元是微处理器单元。作为一个特征，壳体将所述处理单元和所述警报设备中的至少一个安装到安全带。在另一个特征中，将所述壳体固定在条带的长度上。

根据一个特征，所述警报设备被配置成发出听得见的声学警报。作为另外的特征，所述警报设备包括汽笛设备。

在一个特征中，所述警报设备被配置成发出视觉警报。根据另外的特征，警报设备包括闪光灯设备。

作为一个特征，所述警报设备被配置成发出无线信号，所述无线信号可以由远离所述安全带的设备检测，以向所述设备警报所述坠落指示器处于第二状态中。在另外的特征中，所述警报设备包括无线发射器。

根据一个特征，所述安全带包括至少一个更多的坠落指示器。

作为一个特征，提供了一种提供一件坠落防护装备在被使用者穿戴或使用时已经历了被阻止的坠落的警报的方法。该件坠落防护装备包括具有第一状态和第二状态的坠落指示器，在所述第一状态中该件坠落防护装备尚未经历被阻止的坠落，在所述第二状态中该件坠落防护装备在被使用者穿戴或使用时已经历了被阻止的坠落。该方法包括以下步骤：以电子方式检测所述坠落指示器从所述第一状态到所述第二状态的改变，以及响应于以电子方式检测的步骤来自动地发起警报。

在一个特征中，以电子方式检测的步骤包括：响应于所述坠落指示器从所述第一状态到所述第二状态的改变而创建开路。

根据一个特征，提供了一种提供一件坠落防护装备在被使用者穿戴或使用时已经历了被阻止的坠落的警报的方法。该方法包括以下步骤：为该件坠落防护装备提供电路，所述电路在第一状态中是闭合的，其中该件坠落防护装备尚未经历被阻止的坠落，并且所述电路在第二状态中是断开的，其中该件坠落防护装备在被使用者穿戴或使用时已经历了被阻止的坠落，并且响应于所述开路来自动地发起警报。

作为一个特征，提供了一种用于在一件坠落防护装备上使用的坠落指示器，用于向其他人员提供使用或穿戴该件坠落防护装备的工人已经历了被阻止的坠落的警报。所述坠落指示器具有第一状态和第二状态，在所述第一状态中该件坠落防护装备尚未经历被阻止的坠落，在所述第二状态中该安全带在被工人穿戴或使用时已经历了被阻止的坠落。所述坠落指示器包括条带的长度，所述长度在所述第一状态中具有折叠状况，其中所述长度被折叠在自身上并且通过连接保持在所述折叠状况中，所述连接响应于该件坠落防护装备经历被阻止的坠落而断开，并且所述长度在所述第二状态中具有展开状况，其中所述连接是断开的并且所述长度响应于被阻止的坠落而展开。坠落指示器还包括具有一对电接触的电连接，所述电接触在第一日期中接触在一起以形成闭路，并且在所述第二状态中我们彼此间隔开以形成开路。将所述接触安装在所述条带的长度上，使得在处于折叠状况中的所述条带的长度的相邻部分中，所述接触彼此面对并且接触在一起以形成闭路，并且使得在所述条带的长度处于所述展开状况中的情况下，所述接触彼此间隔开以形成所述开路。所述坠落指示器还包括警报设备，所述警报设备可操作地连接到所述电连接并且响应于所述开路来向其他人员提供警报：在该件坠落防护装备经历被阻止的坠落之后，所述坠落指示器处于所述第二状态中。

根据对整个说明书的回顾（包括所附权利要求和附图），其他特征和优点将变得显然。

附图说明

图1是采用根据本公开的坠落检测/坠落指示器设备的坠落安全带的略微图解表示。

图2A和2B是沿着图1中的线2-2获取它并且示出了根据本公开的坠落检测/坠落指示器设备的细节的放大的略微图解截面图，其中图2A示出了处于第一状态/折叠状况中的坠落指示器设备，并且图2B示出了处于第二状态/展开状况中的坠落指示器设备；

图3和4是根据本公开的用于提供坠落防护装备的使用者已经历被阻止的坠落的警报的方法的图解表示。

具体实施方式

参考图1，用于提供坠落防护的个人防护装备（PPE）的项目被示为用于在坠落防护中使用的采用安全带/坠落安全带10形式的一件坠落防护装备（FPE）。安全带包括多个条带12，其被配置成将安全带10附着到工人/使用者14以及到其他坠落防护装备，例如诸如锚、坠落防护系索（lanyard）或自回缩式救生索。应当理解，在PPE和FPE工业中安全带/坠落安全带的许多类型和配置是已知的，包括全身安全带和局部或臀/腰坠落安全带，其全部或大部分适合与本文所公开的概念一起使用，因此，图1中所描绘的安全带是用于说明的目的，并且除了为了理解所公开的概念而要求的那些之外，本文将不讨论坠落安全带10的另外的具体细节，并且除非在权利要求中明确记载，否则所附权利要求不限于坠落安全带的任何具体细节。

在安全带10上的一个或多个对应的关键（key）位置处提供一个或多个坠落防护/坠落指示器设备20，其中当安全带10的使用者14经历被阻止的坠落时，安全带10将经历冲击负载。坠落指示器20中的每个具有第一状态和第二状态，在第一状态中使用者14和安全带10尚未经历被阻止的坠落，在第二状态中使用者14和安全带10已经历了被阻止的坠落。在第二状态中，坠落指示器20中的每个向其他人员提供报警/警报：使用者14已经历了被阻止的坠落，由此使得此类人员能够以及时的方式向使用者14提供援助。因为坠落安全带是众所周知的，并且因为它们可以是并且是以与本公开的概念兼容的具有不同细节的多个不同配置来提供的，并且还因为坠落指示器20之外的安全带10的细节对理解坠落指示器20和根据本公开的方法并不至关重要，所以本文将不提供坠落指示器20之外的安全带10的另外的细节。

图2A和2B示出了坠落指示器20中的一个的细节，并且应该理解的是这些细节对于在安全带10上提供的所有坠落指示器20是一致的。坠落指示器20包括条带12中的一个的长度22，长度22具有图2A中所示的第一状态中的折叠状况，其中长度22折叠在自身上并通过可断开或可释放的连接24而保持在折叠状况中，该连接24响应于安全带10和使用者14经历被阻止的坠落而断开或释放，并且长度22具有图2B中所示的第二状态中的展开状况，其中连接24断开并且长度22响应于使用者14中的安全带10所经历的被阻止的坠落而展开。

在所图示的实施例中，以两条间隔开的缝合线26的形式提供连接24，所述缝合线26延伸通过并连接在折叠状况中在坠落指示器20的折叠34处的长度22的相邻部分28、30和32。如已知的，当条带12的长度22经历预定的拉伸冲击负载F（其对应于在被阻止的坠落期间将经历的预期负载）时，适当选择的材料和缝合配置将允许缝合线26断开。应当认识到，虽然所图示的实施例以该对间隔开的缝合线26的形式示出了连接24，但是要在本公开的范围内考虑到其他合适形式的连接24，诸如例如单缝合线、结合剂或粘合剂和/或一个或多个可断开/可释放的铆钉连接。

坠落指示器20包括具有一对电接触42和44的电连接40，其是在图2A和2B中以45示意性地示出的电路的一部分。在第一状态和折叠状况中，如图2A中以46示意性地示出的，电接触42和44连接在一起以形成闭路，并且如图2B中以48示意性地示出的，其在第二状态和展开状况中彼此间隔开以形成开路。将接触42和44安装在条带12的长度22上，使得接触42和44在折叠状况中在长度22的相邻部分28和30中彼此面对并且接触在一起以形成闭路46，如图2A中所示，并且使得当条带12的长度22处于展开状况中时接触42和44将彼此间隔开以形成开路48，如图2B中所示。

在所图示的实施例中，电连接40以导电按扣50的形式提供，其具有限定接触42中的一个的导电柱部件52和限定接触44中的其它的并被配置成可释放地接收柱部件52的柱56的导电插座部件54，并且柱56和插座部件54的紧密结合形成导电连接。虽然不知道将此类按扣用作电连接，但是服装工业充满了许多已知的此类按扣的合适的导电配置和类型，其中的任何一个可以在根据本公开的坠落指示器20中取决于每个应用的特定要求而被利用，并且因此，所图示的按扣50的细节对于理解本文所公开和要求保护的概念并不重要，并且除非在权利要求中明确声明，权利要求不被限制到任何特定细节。话虽如此，如图2B中最佳地看到的，在按扣50的所图示的实施例中，柱56包括制动器57，由于柱56的其余部分或插座部件54的其余部分的弹性，所述制动器57可移动经过插座部件54中的制动器58。

在所图示的实施例中，坠落指示器20还包括电子模块60，其至少包括警报设备62，所述警报设备62可操作地连接到电连接40并响应于开路48来在安全带10和使用者14已经历了被阻止的坠落之后自动地提供坠落指示器20处于第二状态中的警报。

在所图示的实施例中，电子模块60还包括以微处理器单元（MPU）64的形式提供的处理单元，其可操作地连接到电连接40以自动地检测开路48并可操作地连接到警报设备62来响应于检测到开路48而自动地发起警报。在这方面，在一些实施例中，将期望MPU 64是非常低功耗的MPU，其被配置成定期地唤醒以感测坠落指示器20的状况。在所图示的实施例中，开路48被检测为MPU 64中DI处的电压相对于DI处的闭路46电压的变化。在所图示的实施例中，壳体66被固定在条带12的长度22上，并且安装并封闭警报设备62和处理单元64。

在一些实施例中，警报设备62被配置成发出由远离使用者14的人员可检测的听得见的声学警报/报警。在一些实施例中，警报设备62被配置成发出由远离使用者14的人员可检测到的视觉警报。在一些实施例中，警报设备62被配置成发出无线信号，该无线信号可以由远离安全带10和使用者14的一个或多个设备（未示出）检测以向（多个）远程设备警报：坠落指示器20处于第二状态中并且使用者14已经历了被阻止的坠落。（多个）远程设备可以采用具有坠落检测应用软件的一个或多个无线电话（蜂窝电话）的形式，并且其由远程人员通过具有嵌入式声学警报设备/发生器或/和将使无线信号中继到云服务器或类似设备的中继设备的接收器来携带，所述云服务器或类似设备被配置成分配无线信号，包括对坠落使用者的监督者和/或救助者的坠落使用者的识别。在一些实施例中，警报设备62被配置成发出视觉警报、听得见的声学警报和无线信号中的至少两个。在一些实施例中，警报设备被配置成发出视觉警报、听得见的声学警报和无线信号中的仅一个。在一些实施例中，警报设备62被配置成发出视觉警报、听得见的声学警报和无线信号中的全部三个。在其中警报设备62被配置成发出听得见的声学警报的一些实施例中，警报设备62将包括汽笛设备68，其中的许多合适的类型和配置是已知的，其中在许多应用中能够产生85 dB听得见的噪声的高功率汽笛设备68是所期望的。在其中警报设备62被配置成发出视觉警报的一些实施例中，警报设备62将包括闪光灯设备70，其中许多合适的类型和配置是已知的。在一些应用中将闪光灯设备70定位成使得其反射（多个）条带12的材料以进一步增强照明将是期望的。在其中警报设备62被配置成发出无线信号的一些实施例中，警报设备62将包括无线发射器72，其中许多合适的类型和配置是已知的。

参考图3，示出了用于提供坠落安全带10或其他件坠落防护装备（FPE）10在被使用者/工人14穿戴或使用时已经历了被阻止的坠落的警报的方法74。该方法包括步骤76：为该件坠落防护装备10提供电路45，其在第一状态中是闭合的，其中该件坠落防护装备10尚未经历被阻止的坠落，并且其在第二状态中是断开的，其中该坠落防护装备10在被使用者14穿戴或使用时已经历了被阻止的坠落。方法74还包括响应于开路来自动地发起警报的步骤78。

参考图4，示出了用于提供坠落安全带10或其他件坠落防护装备当被使用者14穿戴或使用时已经历了被阻止的坠落的警报的方法80，该件坠落防护装备10包括坠落指示器20，其具有第一状态和第二状态，在第一状态中该件坠落防护装备10尚未经历坠落，在第二状态中该件坠落防护装备10在被使用者14穿戴或使用时已经历了坠落。该方法包括以下步骤：

以电子方式检测82坠落指示器20从第一状态到第二状态的改变；和

响应于关于以电子方式检测的步骤来自动地发起84警报。

在方法80的另一实施例中，以电子方式检测的步骤82包括响应于坠落指示器20从第一状态到第二状态的改变而创建86开路48。

虽然本文已经示出和讨论了若干实施例，但是应该理解，本公开设想了对那些实施例的修改。例如，虽然电子模块60已被示为固定到坠落指示器20，但是电子模块60可以固定到安全带10的其他部分。作为另一示例，虽然电子模块60已被示为被安装和封闭在单个壳体66中，但是电子模块60可以安装并封闭在多个壳体中。作为另一示例，虽然所图示的实施例将警报设备62示为经由MPU 64连接到电连接40并且由MPU 64发起，但是要设想将响应于开路48而发起警报设备62的其他可操作连接。作为又一示例，虽然电连接40的所示实施例以按扣50的形式被示出，但是要在本公开的范围内设想具有一对电接触的其他合适形式的电连接，其可以在第一状态中连接并且在第二状态中断开。作为又一示例，虽然本文已经结合坠落安全带10公开了坠落指示器20，但是要在本公开的范围内设想坠落指示器20与其他类型的坠落防护装备（诸如例如坠落防护系索和SRL）的使用。作为另一示例，虽然可断开/可释放的连接24示出了两条缝合线26的形式（其延伸通过条带12的三层长度22），但是可能的是缝合线26中的任一条或两条仅延伸通过条带12的两层长度，或者连接是仅延伸通过条带12的两层长度的单缝合线。

Claims (14)

1.一种用于在一件坠落防护装备上使用的坠落指示器（20），用于向其他人员提供使用或穿戴该件坠落防护装备的工人已经历了被阻止的坠落的警报，所述坠落指示器（20）具有第一状态和第二状态，在所述第一状态中该件坠落防护装备尚未经历被阻止的坠落，在所述第二状态中该件坠落防护装备在被工人穿戴或使用时已经历了被阻止的坠落，所述坠落指示器（20）包括：

条带（12）的长度（22），所述长度（22）在所述第一状态中具有折叠状况，其中所述长度（22）被折叠在自身上并通过连接（24）保持在所述折叠状况中，所述连接（24）响应于该件坠落防护装备经历被阻止的坠落而断开，并且所述长度（22）在所述第二状态中具有展开状况，其中所述连接（24）断开并且所述长度（22）响应于被阻止的坠落而展开；

具有一对电接触（42、44）的电连接（40），所述一对电接触（42、44）在所述第一状态中接触在一起以形成闭路（46），并且在所述第二状态中彼此间隔开以形成开路（48），将所述电接触（42、44）安装在所述条带（12）的长度（22）上，使得在处于所述折叠状况中的所述条带（12）的长度（22）的相邻部分（28、30）中，所述电接触（42、44）彼此面对并接触在一起以形成所述闭路（46），并且使得在所述条带（12）的长度（22）处于所述展开状况中的情况下，所述接触（42、44）彼此间隔开以形成所述开路（48）；和

警报设备（62），所述警报设备（62）可操作地连接到所述电连接（40）并且响应于所述开路（48）来向其他人员提供在该件坠落防护装备经历被阻止的坠落之后所述坠落指示器（20）处于所述第二状态中的警报。

2.根据权利要求1所述的坠落指示器（20），其中所述警报设备（62）被配置成发出听得见的声学警报。

3.根据权利要求2所述的坠落指示器（20），其中所述警报设备（62）包括汽笛设备（68）。

4.根据权利要求1所述的坠落指示器（20），其中所述警报设备（62）被配置成发出视觉警报。

5.根据权利要求4所述的坠落指示器（20），其中所述警报设备（62）包括闪光灯设备（70）。

6.根据权利要求1所述的坠落指示器（20），其中所述警报设备（62）被配置成发出无线信号，所述无线信号可由远离安全带（10）的设备检测，以警报所述设备所述坠落指示器（20）处于所述第二状态中。

7.根据权利要求6所述的坠落指示器（20），其中所述警报设备（62）包括无线发射器（72）。

8.一种用于在坠落防护中使用的坠落安全带（10），所述坠落安全带（10）包括：

多个条带（12），其被配置成将所述安全带（10）附着到使用者（14）并且到其他坠落防护装备；和

根据权利要求1所述的坠落指示器（20）。

9.根据权利要求8所述的安全带（10），其中所述电连接（40）包括按扣（50），所述按扣（50）具有限定所述接触（42、44）中的一个的柱部件（52）和限定其它接触并被配置成可释放地接收所述柱部件（52）的插座部件（54）。

10.根据权利要求8所述的安全带（10），其中所述安全带（10）还包括：

处理单元（64），所述处理单元（64）可操作地连接到所述电连接（40）以检测所述开路（48）并且可操作地连接到所述警报设备（62）以响应于检测到所述开路（48）而发起所述警报；和

壳体（66），所述壳体（66）将所述处理单元（64）和所述警报设备（62）中的至少一个安装到所述安全带（10）。

11.根据权利要求10所述的安全带（10），其中将所述壳体（66）固定在条带（12）的长度（22）上。

12.根据权利要求8所述的安全带（10），还包括至少一个坠落指示器（20）。

13.一种提供一件坠落防护装备在被使用者（14）穿戴或使用时已经历了被阻止的坠落的警报的方法，该件坠落防护装备包括：

根据权利要求1所述的坠落指示器（20），所述方法包括以下步骤：

以电子方式检测所述坠落指示器（20）从第一状态到第二状态的改变；和

响应于以电子方式检测的步骤来自动地发起警报。

14.根据权利要求13所述的方法，其中以电子方式检测的步骤包括响应于所述坠落指示器（20）从所述第一状态到所述第二状态的改变而创建开路（48）。

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