CN110198763B - 智能高度安全系统 - Google Patents

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Abstract

装置和相关方法涉及智能挂钩、安全束具模块（125）和相关的电子部件，该电子部件通过监测智能挂钩和安全束具模块（125）处的各种参数并确定用户是否正在极端高度处使用适当安全规程和/或用户是否已经经历高度相关的事故来检测用户的安全状态。在一个说明性示例中，用户可穿上安全束具（115），该安全束具可包括含有传感器的模块（125），该传感器监测用户的加速度/速度/位置和/或用户周围的环境空气压力。该模块（125）可以从至少一个具有传感器的钢筋挂钩（120a，120b）接收无线信号，所述传感器监测钢筋挂钩（120a，120b）的加速度/速度/位置和门位置。安全束具模块（125）中包含的控制器可使用这些传感器来有利地确定用户的安全状态并生成警示/警告信号。

Description

智能高度安全系统
技术领域
各种实施方案整体涉及个人防护设备。
背景技术
从事高空建筑、修理和维修工作的工作人员使他们自己暴露于许多风险。例如，攀爬小区塔的维修工作人员可达到200、400、500或更多英尺的高度。从这种高度掉落可能导致对工作人员的严重伤害(如果不致命的话)。已开发各种类型的防护和安全设备来减少与在这种极端高度工作相关的风险。
一种这种类型的安全设备是身体安全束具。工作人员可穿上安全束具，该安全束具可具有联接构件以当工作人员在极端高度工作时将工作人员锚定到固定点。例如，安全束具可联接到双系索，该双系索可具有能够将工作人员可释放地附接到稳定梁或结构的挂钩。当安全工作人员正确使用双系索挂钩时，该工作人员可显著降低高度相关损伤的风险。
发明内容
设备和相关方法涉及智能挂钩、安全束具模块和相关的电子部件，所述电子部件通过监测智能挂钩和安全束具模块处的各种参数并确定用户是否正在极端高度处使用适当安全规程(safety protocol)和/或用户是否已经经历高度相关的事故来检测用户的安全状态。在一个说明性示例中，用户可穿上安全束具，该安全束具可包括含有传感器的模块，该传感器监测用户的加速度/速度/位置和/或用户周围的环境空气压力。该模块可以从具有传感器的至少一个钢筋挂钩接收无线信号，所述传感器监测钢筋挂钩的加速度/速度/位置和门位置。安全束具模块中包含的控制器可使用这些传感器来有利地确定用户的安全状态并生成警示/警告信号。
各种实施方案可实现一个或多个优点。例如，一些实施方案可例如通过激活用户安全束具上的蜂鸣器或警报器来提醒用户他们没有正确地使用钢筋挂钩。指示不正确使用钢筋挂钩的警告/警示信号可从安全束具模块发送至监督者的远程计算设备，从而有利地通知监督者他们的工作人员没有遵守正确的安全规程。安全违规行为可记录在数据库中以便监督者能够容易地监测静力学和辨别哪些工作人员在高处时始终违反正确的安全措施。在一些实施方案中，如果已经确定用户已经发生事故(例如，已经坠落)，则应急信号可自动生成并发送到医院或其他应急响应服务机构以便可以向该用户提供立即援助。在一些实施方案中，可无线地发送各种数据信号，从而避免与用户受到有线连接阻碍相关联的任何潜在危险。在各种实施方案中，可以将实时数据从安全束具模块传输到远程计算设备，该远程计算设备可有利地允许当用户正在小区塔或其他高层建筑结构上工作时对用户进行实时监测。
各种实施方案的细节在附图和以下描述中阐述。其他特征和优点将根据说明书和附图以及根据权利要求书而显而易见。
附图说明
图1示出了关于示例性智能安全束具和示例性智能钢筋挂钩的示例性无线电塔场景的透视图。
图2示出了示例性智能安全束具和智能钢筋挂钩以及示例性远程计算设备的前视图。
图3示出了示例性安全监测系统的框图。
图4A、图4B、图4C和图4D示出了示例性智能钢筋挂钩以及示例性微动开关的各种视图。
图5A和图5B示出了具有磁场传感器的示例性智能钢筋挂钩的侧视图。
图6示出了具有磁场传感器的示例性智能钢筋挂钩的透视放大图。
图7示出了示例性智能安全束具和智能钢筋挂钩的示例性水平移动场景的透视图。
图8示出了示例性坠落场景的透视图。
图9示出了示例性安全系统决策树的流程图。
图10示出了示例性用户移动条件决策树的流程图。
图11示出了示例性用户坠落决策树的流程图。
图12示出了示例性智能挂钩系统、示例性智能安全束具系统和示例性监督监测系统的框图。
图13示出了示例性坠落保护和安全监测引擎的框图。
各附图中的相同参考符号表示相同元件。
具体实施方式
图1示出了关于示例性智能安全束具和示例性智能钢筋挂钩的示例性无线电塔场景的透视图。用例场景100具有无线电台塔105的设置。无线电台塔105被示出为具有正在攀爬塔105以执行对塔105的例行维护的工作人员110。工作人员110穿戴着安全束具115，该安全束具用于防止当工作人员110在塔105上时发生坠落事故。两个钢筋挂钩120a和120b联接到安全束具115。在图1的图示中，工作人员110选择性地将两个钢筋挂钩120a和120b附接到塔105上的各个锚定点。如果工作人员110经由钢筋挂钩锚定到塔105并且发生坠落，则工作人员110只会坠落有限的距离，从而防止对工作人员110的严重伤害。钢筋挂钩120a和120b包括各种电子部件，所述电子部件可测量用于确定钢筋挂钩120a和120b状态的各种参数。
模块125设置在安全束具115上。模块125包括各种电子部件，所述电子部件可以测量用于确定工作人员110状态的各种参数。这些测量可有利地用于确定工作人员110是竖直移动还是水平移动，或者工作人员110是否已经发生事故，诸如从塔105坠落。模块125还包括接收器，所述接收器能够接收无线数据信号。例如，钢筋挂钩120a和120b可包括发射器，该发射器能够将数据传输到模块125的接收器。模块125还可包括发射器，该发射器能够将无线数据信号传输到远程计算设备。
在一些实施方案中，钢筋挂钩120a和120b可经由无线(例如，蓝牙)连接130将信号传输至模块125。在各种示例中，模块125可经由无线(例如，射频)链路135将信号传输至地面站140。地面站140包括远程计算设备145，该远程计算设备接收从模块125传输的无线信号。例如，可将在钢筋挂钩120a和120b处收集的数据传输到模块125。然后模块125将此数据连同在模块125处测量的数据一起转发到远程计算设备145。这些数据传输可有利地允许使用远程计算设备145的监督者监测工作人员110当正在塔105上进行操纵和维修时的状态。
远程计算设备145可经由数据链路155(例如，2G、3G、或4G无线标准)与云数据系统150通信。在钢筋挂钩120a和120b以及模块125处测量的数据可被转发到云数据系统150，该云数据系统可以将该数据存录在数据库中。在一些实施方案中，模块125、远程计算设备145和/或云数据系统150可对在钢筋挂钩120a和120b以及模块125处收集的数据执行各种处理步骤。例如，模块125可对从钢筋挂钩120a和120b接收的数据执行计算，以确定工作人员110是否正在正确地使用钢筋挂钩120a和120b。在一些示例中，远程计算设备145可以使用在模块125以及钢筋挂钩120a和120b处收集的数据来确定工作人员110是否已经发生事故。如果远程计算设备145确定工作人员已坠落，则远程计算设备145可向云数据系统150发送警示信号。
工作人员110在不使用钢筋挂钩120a和120b的情况下攀爬塔105可能是非常危险的。工作人员110可能因使用钢筋挂钩120a和120b可能显著地降低工作人员的攀爬速度而放弃使用所述钢筋挂钩。因此，模块125可有利地提醒工作人员110适当地使用钢筋挂钩120a和120b。钢筋挂钩120a和120b以及模块125也可监测工作人员110以确保他们正在使用正确的安全操作。钢筋挂钩120a和120b以及模块125可为便携式的，并且可有利地简便操作用于工作人员安全。
钢筋挂钩120a和120b以及模块125可提醒用户正确使用连接到安全束具115的系索。这些提醒可以例如当工作人员110正在攀爬或爬下塔105时使用。工作人员110可当正在攀爬或往下爬时使用联接到钢筋挂钩120a和120b的系索作为锚定连接。当工作人员110正在水平移位时，至少一个钢筋挂钩120a或120b可锚定在工作人员胸部点上以提供足够的坠落防护因子。当工作人员110发生坠落时，模块125可广播“有人坠落”信号以通知监督者例如已经发生坠落并且救援人员应尽快响应。
图2示出了示例性智能安全束具和智能钢筋挂钩以及示例性远程计算设备的前视图。智能安全束具系统200包括安全束具205。模块C设置在安全束具205上。所述模块C可具有各种电子部件以收集、接收和传输参数数据。在一些实施方案中，所述模块C可位于安全束具的胸部区段205上。使模块C位于安全束具205的胸部区段上可以有利地为模块C的电子部件提供中心位置，以准确地测量穿戴安全束具205的工作人员的状态。模块C还可处理在模块C处收集的数据以确定穿戴安全束具205的工作人员是否已经坠落。
安全束具205联接到双系索210的近侧端部。双系索210具有远侧端部，该远侧端部联接到相应的钢筋挂钩215a和215b。每个钢筋挂钩215a和215b具有相应的挂钩模块A和B。挂钩模块A和B具有用于将参数数据传输到模块C的电子部件。模块C可处理该参数数据以确定用户是否正在正确地使用钢筋挂钩215a和215b。
远离安全束具205的是远程设备D。远程设备D是被配置为从模块C接收数据信号的远程计算设备。在一些示例中，可以将在模块A、B和C处收集的数据转发至远程设备D。远程设备D可以处理该数据以确定用户是否正在正确地使用钢筋挂钩215a和215b，或者穿戴安全束具205的工作人员是否发生了事故。在一些示例中，远程设备D可以从模块C接收经过后处理的数据。例如，模块C可以自己确定穿戴安全束具205的工作人员是否已经坠落，并且如果确定已经发生坠落则可以向远程设备D发送警示信号。
挂钩模块A和B可以安装在双系索210的相应挂钩215a或215b中或者可以与所述挂钩结合。挂钩模块A和B可包括传感器(例如，陀螺仪、霍尔效应传感器、微动开关)，所述传感器可用于检测挂钩215a或215b的状态。在一些示例中，挂钩模块A或B中的传感器可以检测挂钩门的开度以及挂钩的移动。挂钩模块A和B也可具有信号发送功能(例如，经由蓝牙低功耗)以及为各种电子部件供电的电池。
模块C可与安全束具205结合或缝合到安全束具205的布中。模块C可包括传感器(例如，陀螺仪(9轴以测量速度/加速度)、气压传感器)，所述传感器可用于测量穿戴安全束具205的工作人员的运动和/或高度变化。模块C可具有信号接收/传输功能，以从挂钩模块A和B接收数据信号并将数据信号发送到远程设备D。模块C还可具有电池和警告元件(例如，蜂鸣器)，所述警告元件用于通知穿戴安全束具205的工作人员他们没有正确使用钢筋挂钩215a和215b。模块C还可以包括GPS系统，以跟踪穿戴安全束具205的工作人员的位置。
远程设备D可以是远程计算设备(例如，智能电话)。远程设备D可以包括信号接收/传输功能，以从模块C接收数据信号并将数据信号发送到云数据系统。远程设备D还可以包括警示/警告功能，该警示/警告功能可以通知远程设备D的用户。远程设备D还可以包括GPS系统。
图3示出了示例性安全监测系统的框图。安全监测系统300包括工作设备305。工作设备305可以包括具有相应挂钩模块A和B的钢筋挂钩。在挂钩模块A和B处收集的数据可传输(例如，经由蓝牙低功耗)到模块C。在一些示例中，模块C位于工作人员的安全束具上。在一些实施方案中，模块C可以附接在工作人员身体上的其他地方(例如，头盔、胸部、背部)。
模块C可以在现场位置310处将数据传输到远程设备D和/或E。在一些示例中，远程设备D可以是智能手机。远程设备E可经由WiFi连接从模块C接收数据信号。在各种示例中，远程设备E可以是射频接收器。远程设备E可经由射频连接从模块C接收信号。远程设备E可经由例如蓝牙低功耗连接将数据信号传输到远程设备D。
远程设备D可与云服务器315通信(例如，经由2G、3G或4G)。例如，从模块C接收的信号可经由远程设备D转发到云服务器315上。云服务器315可以将从远程设备D接收的数据存录在数据库中。在一些示例中，如果例如工作人员已经在现场坠落，则远程设备D可以发送警告和/或警示信号到云服务器315。在一些实施方案中，远程设备E可与云服务器315通信。
云服务器315可与各种实体320通信。例如，云服务器315可向健康、安全和环境(HSE)部门发送警告或警示信号。HSE部门可以使用这些警告或警示信号以通知其他实体(例如，抢救、急救、当地HQ)涉及使用工作设备305的工作人员的事故。在一些示例中，警告提醒可被发送到云服务器315，并且云服务器315可向特定实体320通知相关风险，或者实体320可链接到云服务器315以了解任何更新。
模块C、远程设备D或E，和/或云服务器315可以执行以下安全功能/计算中的任一者：(1)检查工作人员在攀爬或往下爬时是否正确使用双系索挂钩；(2)检测工作人员在水平移位时是否正确使用钢筋挂钩保护自己；(3)检测现场是否发生事故(例如，人员坠落)；(4)提醒工作人员遵守正确的安全规程；(5)通知现场监督者工作人员未遵守规则；以及(6)向实体提醒相关风险/警告/警示。
此外，安全监测系统300的各种部件可以执行以下功能：(1)执行坠落事故检测和救援提醒(例如，检测工作人员是否已从危险高度坠落)；(2)检测在攀爬或往下爬时使用/未使用系索/挂钩和进行警告提醒(例如，确定工作人员是否正在竖直移动，确定钢筋挂钩是否打开，确定钢筋挂钩是否正被身体携带)；(3)检测在侧向移动时使用/未使用系索/挂钩和进行警告提醒(例如，检测工作人员是否正在水平移动，检测钢筋挂钩是否正被身体携带)；(4)在模块A/B/C/D/E之间传输数据；(5)检查智能安全束具系统的状态(例如，检测传输问题的状态和电池容量)；以及(6)模块C/D/E上的警告/警示。
图4A、图4B、图4C和图4D示出了示例性智能钢筋挂钩以及示例性微动开关的各种视图。图4A示出了处于“闭合”状态的钢筋挂钩400。钢筋挂钩400包括钩区段405和门区段410。门区段410铰接地联接至钩部分405，使得用户可选择性地打开钢筋挂钩400以将钢筋挂钩400与锚定点联接或脱离。钢筋挂钩400包括经由有线连接420联接到发射器415的各种电子部件(例如，开关和/或传感器，诸如加速度传感器)。传感器可以收集与钢筋挂钩400的状态有关的数据，该数据然后可以经由发射器415传输到另一位置(例如，如上所述，传输到模块C)。
钢筋挂钩400还包括微动开关425，该微动开关检测钢筋挂钩400的打开/闭合，如图4B所示。在该说明性实施方案中，微动开关425位于门区段410的内部，使得当门区段410处于打开状态(图4D)时，微动开关425处于第一状态，并且当门区段410处于闭合状态(图4A)时，微动开关425处于第二状态。指示这些第一状态和第二状态的数据信号可传输到发射器415，该发射器可将该状态信息转发给例如模块C。
图4C示出了包括枢转板430的示例性微动开关425。当枢转板430被按下时，它启动开关435。因此，开关435处于第一状态(铰合板闭合)或第二状态(铰合板打开)下。可以在电引线440处测量开关435的状态信息，所述电引线可以经由有线连接420耦接到发射器415。
这种配置可以有利地允许检测钢筋挂钩400的门打开/关闭状态。在一些示例中，发射器415可以从微动开关425接收状态信息并将该状态信息发送到模块C。在各种实施方案中，微动开关425可以结合在门区段410内。
图4D示出了钢筋挂钩400的“打开”状态。钩区段405和门区段410由用户的手445按压到一起。当发生这种情况时，微动开关425(位于门区段410中)由于与钩405的相对侧接合而将处于第一状态(铰合板闭合)下。发射器415可以接收指示微动开关425的该状态变化的电信号，并将该状态信息发送到模块C。
在一些实施方案中，传感器和/或开关可设置在钢筋挂钩400上或钢筋挂钩400中的其他地方。例如，该开关可位于钩区段405的内侧上。传感器可以与钢筋挂钩400一体形成，以使由于抖动而造成的噪声最小化。
图5A和图5B示出了具有磁场传感器的示例性智能钢筋挂钩的侧视图。钢筋挂钩500包括钩区段505和门区段510，所述门区段铰接地联接至钩区段505。铰合板520联接到钩区段505和门区段510两者，所述铰合板铰接地联接到钩区段505。传感器壳体515位于门区段510上。所述传感器壳体包含磁场传感器/芯片(未示出)，该磁场传感器/芯片能够检测局部磁场强度。磁场发生器(未示出)设置在铰合板520中或铰合板520上。当钢筋挂钩500在“闭合”状态(例如，图5A)和“打开”状态(例如，图5B)之间转变时，由于磁场发生器正远离或接近磁场传感器，该磁场传感器检测到磁场强度的变化。
图6示出了具有磁场传感器的示例性智能钢筋挂钩的透视放大图。钢筋挂钩500包括钩区段505、门区段510、传感器壳体515、和铰合板520(如上文关于图5A和图5B所述)。
在该说明性实施方案中，磁场传感器605位于传感器壳体515中。磁场传感器605被配置为检测由磁场发生器610产生的磁场。在该示例性图示中，磁场发生器610设置在铰合板520的底部内侧区段上。在该配置中，当门区段510打开时，磁场传感器605和磁场发生器610可以接近彼此，使得磁场传感器605附近的磁通量可以可测量地增加。该配置可以有利地检测钢筋挂钩500的门区段510的状态(例如，打开、闭合)。
加速度传感器620也位于传感器壳体515中。加速度传感器620测量钢筋挂钩500的加速度。磁场传感器605和加速度传感器620电耦接到无线发射器625。传感器605和620的输出被传送至无线发射器625，该无线发射器将这些传感器输出传输到另一设备(例如，模块C)。在一些示例中，无线发射器625是具有CPU和无线功能的蓝牙模块。无线发射器625可以安装在印刷电路板(PCB)上，该PCB位于传感器壳体515内。加速度传感器620也可安装在PCB上。
传感器壳体515还包括电池盖615，该电池盖用于保护电池(未示出)。电池可提供电力至磁场传感器605、加速度传感器620和/或无线发射器625。
在一些实施方案中，磁场传感器605可不限于特定类型的磁场传感器。例如，磁场传感器605可以是以下类型的磁场传感器中的任一者：霍尔效应传感器、磁敏二极管、磁敏晶体管、各向异性磁阻(AMR)磁力计、巨磁阻(GMR)磁力计、磁隧道结磁力计、磁光传感器、基于洛伦兹力的微机电系统(MEMS)传感器、基于电子穿隧的MEMS传感器、MEMS罗盘、核子旋进磁场传感器、光泵浦磁场传感器、磁通门磁力仪、探测线圈磁场传感器、磁阻传感器、隧道磁阻(TMR)传感器，或超导量子干涉(SQUID)磁强计。
在各种示例中，磁场发生器610可不限于特定类型的磁场发生器。例如，磁场发生器610可以是永磁体、电磁体、或其他可磁化材料。
在一些示例中，磁场传感器605、电池、磁场发生器610、加速度传感器620和/或无线发射器625可以位于钢筋挂钩500上或钢筋挂钩500中的其他位置。例如，磁场传感器605和磁场发生器610的位置可以从图6中所示的位置反转。在一些实施方案中，磁场传感器605可以设置在门区段510的尖端附近，而磁场发生器610可以设置在钩区段505的相对内表面上。
图7示出了示例性智能安全束具和智能钢筋挂钩的示例性水平移动场景的透视图。用例场景700具有无线电台塔705的设置。无线电台塔705被示出为具有正在塔705上水平移动以执行例行维护的工作人员710。工作人员710穿戴着安全束具715，该安全束具可用于防止当工作人员在塔705上时发生坠落事故。具有相应挂钩模块A和B的两个钢筋挂钩720a和720b联接到安全束具715。在图7的图示中，工作人员710已经将一个钢筋挂钩720a附接到支持绳725，所该支持绳固定地联接到塔705。相应钢筋挂钩720a和720b上的挂钩模块A和B包括传感器，该传感器可测量用于确定钢筋挂钩720a和720b状态的各种参数。例如，各个挂钩模块A和B可包括加速度传感器以测量各个钢筋挂钩720a和720b的加速度。
模块C设置在安全束具715上。所述模块C包括至少一个传感器，该至少一个传感器可测量用于确定工作人员710状态的各种参数。例如，模块C可包括加速度传感器以测量工作人员710的加速度。这些测量可以有利地用于确定水平移动的工作人员710是否正在遵循正确的水平运动规程(例如，工作人员710是否正确地将钢筋挂钩720联接到支撑绳725)。模块C包括接收器，该接收器能够接收分别从钢筋挂钩720a和720b上的模块A和B传输的无线信号。模块C还可包括发射器，该发射器可将无线信号传输至与现场监督者730相关联的设备(例如，图2中的设备D和/或E)。这可有利地允许使用设备D的监督者监测工作人员710当正在塔705上进行维修时的状态。
设备D和/或E可以经由例如无线(例如，2G、3G或4G)链路与云系统735通信。由钢筋挂钩720a和720b以及模块C中的传感器所记录的数据可被转发到云数据系统735，该云数据系统可以将该数据存录在数据库中。
模块F也位于工作人员上，该模块F可具有与模块C类似的功能。例如，模块F可以具有一个或多个传感器(例如，加速度传感器)、用于从模块A和B接收数据信号并将数据信号传输到设备D和/或E的接收器和/或发射器。在一些示例中，可以使用模块F代替模块C(或反之亦然)。在各种实施方案中，模块F可与模块C相同，但仅设置在关于工作人员710的不同位置处。
图8示出了示例性坠落场景的透视图。坠落场景800包括处于不平衡状态805a下的工作人员。处于不平衡状态805a下的工作人员开始在横梁810上失去平衡。工作人员经由系索820联接到锚定点815。当工作人员在横梁810上失去平衡时，他们开始坠落，并转变成坠落状态805b。所述工作人员继续坠落，直到系索中的松弛部用完。此时，工作人员到达最终坠落状态805c，在所述最终坠落状态下工作人员悬挂在锚定点815上并经历振荡钟摆运动825。
在整个该坠落运动过程中，模块830主动地测量与坠落中的工作人员相关的各种参数。例如，模块可具有加速度传感器，该加速度传感器可检测工作人员的加速度。该模块可以包括空气压力传感器，该空气压力传感器测量工作人员局部附近的空气压力，该空气压力可用于计算工作人员的高度变化。这些测量可用于检测何时发生了坠落。例如，如果加速度传感器测得在一定时间段内z轴上的加速度基本上等于由于重力造成的加速度(例如，加速度≈g＝9.8米/秒2)，那么可以认为工作人员已经坠落。在此上下文中短语“基本上等于”可意谓数量级为值g+/-50％。在一些示例中，在工作人员到达最终坠落状态805c之后，工作人员可在空中来回摆动。该振荡运动可由加速度传感器检测，并且还可以指示工作人员已经坠落。
图9示出了示例性安全系统决策树的流程图。安全系统决策树900在步骤905处开始，该步骤确定工作人员是正在攀爬还是正在往下爬。如果确定工作人员既非正在攀爬也非正在往下爬，则在步骤910处，将当前空气压力(如由模块C上/中的空气压力传感器测量)设定为基线。如果确定工作人员正在攀爬或正在往下爬(例如，由于空气压力已经在给定时间段内改变了最小量)，则步骤915确定工作人员是否正在使用双系索。如果确定工作人员正在使用双系索，则在步骤920处，随着工作人员攀爬/坠落而及时更新(renewed/updated)空气压力基线。
如果确定工作人员不是正在使用双系索(例如，因为在空气压力传感器测量到最小海拔变化期间微动开关信号没有变化)，则在步骤925处警报(例如，蜂鸣器)在现场启动直到钢筋挂钩被打开。在一些示例中，确定工作人员是否正在使用双系索可以是基于挂钩门传感器信号(例如，磁场传感器605)的变化。警报可以有利地提醒工作人员使用正确的挂钩/系索规程。如果警报启动超过给定时间段(例如，超过Z分钟)，则在步骤930处，将警示信号发送给监督者，以向他们警示工作人员在攀爬/往下爬时没有正确地使用双系索。该警示信号可有利地通知监督者，其下属之一没有使用正确的挂钩/系索规程。
在步骤910中设定和更新的基线可用于计算“X秒期间的空气压力变化”，或用于计算“Y米空气压力差变化”，如图9所示。例如，初始空气压力值可设定为基线(例如，步骤910)。当空气压力值变化时，方法900可比较改变的空气压力值与基线并计算差(Δ)值。如果该差值超过某一阈值，则可以检查来自其他传感器的数据(例如，在步骤915中，方法900检查微动开关/磁场传感器信号的数量)。该检查步骤可起到类似于判断触发器的作用。例如，如果由空气压力传感器测量的高度已经改变超过1.5米而挂钩门传感器信号的状态没有变化，则可判断工作人员已经违反了正确的挂钩/系索安全规则。一旦方法900已经设定基线，它可将基线与高度的(快速)变化进行比较，以确定用户是否实际上正在使用挂钩/系索。
图10示出了示例性用户移动条件决策树的流程图。移动条件决策树1000开始于步骤1005，所述步骤确定空气压力和/或加速度数据是否已在预定时间段内变化超过模块C处的最小量。如果空气压力和/或加速度数据已经在预定时间段内变化超过最小量，则在步骤1010处，将工作人员判断为处于竖直移动状态。接下来，在步骤1015处，记录每个钢筋挂钩的打开时间以及随着时间推移的高度变化。
接下来，在步骤1020处，确定在没有门打开信号的情况下高度是否已改变超过预先确定的量。如果在没有门打开信号的情况下高度未改变超过预先确定的量，则在步骤1025处，将工作人员判断为正确地使用挂钩/系索。如果在没有门打开信号的情况下高度已经改变超过预先确定的量，则在步骤1030处，将工作人员判断为违反正确的挂钩/系索使用规则。因此，模块C将警告工作人员不正确的安全规程，并且如果工作人员在一段时间后未纠正该不正确的安全规程，则将向设备D和/或E传输警示信号。
如果在步骤1005处，空气压力和/或加速度数据在预定时间段内没有改变超过模块C处的最小量，则在步骤1035处，将工作人员判断为处于水平移动状态。接下来，在步骤1040处，确定(1)模块A/B/C的加速度和/或速度是否基本上相同(表示挂钩正被携载于束具上)，或(2)A/B的高度是否小于C的高度。如果答案为“否”，则在步骤1045处，将工作人员判断为正确地使用挂钩/系索。如果答案是“是”(例如，(1)或(2)为真)，则在步骤1050处，将工作人员判断为违反正确的挂钩/系索使用规则。因此，模块C将向工作人员警告不正确的安全规程，并且如果工作人员在一段时间后不纠正该不正确的安全规程，则将向设备D和/或E传输警示信号。在该上下文中短语“基本上相同”可意谓模块A/B/C的加速度和/或速度之间的相对差异为约±1％、2％、5％、10％、20％或约至少30％或更大。
图10中所示步骤的示例性场景如下：地面上的工作人员开始攀爬塔以执行日常维护。当工作人员正在攀登塔时，空气压力和/或竖直加速度/速度数据(如在模块C处测量)随时间推移变化超过一定量。这些测量值指示工作人员处于竖直运动状态(例如，步骤1005处的答案为“是”)。此时，记录和存录联接到工作人员安全束具的挂钩的打开次数以及工作人员的高度变化(例如，如由模块C中的空气压力传感器所测量)。当工作人员正在攀登塔上的梯子时，工作人员连续地将挂钩附接到工作人员重心上方的各点处。因此，随着工作人员高度的増加，挂钩的打开时间以相对较高的频率发生。这些频繁打开的挂钩时间指示工作人员在攀爬塔时正确地使用挂钩(例如，步骤1020处的答案为“否”)。
在工作人员达到一定的高度后，工作人员停止他们的竖直运动并开始水平移动。在该水平移动状态下，空气压力和/或竖直加速度/速度数据(如在模块C处测量)随时间推移改变非常小的量(例如，接近零)。这些测量值指示工作人员处于水平移动状态(例如，步骤1005处的答案为“否”)。现在，由于工作人员匆忙，该工作人员将钢筋挂钩挂在他们的安全束具上并水平移动，而未将挂钩附接到由塔支撑的锚定点。因为钢筋挂钩被钩到工作人员身上而不是锚定点，所以钢筋挂钩上的模块A和B的加速度几乎等于工作人员安全束具上的模块C的加速度。这些测量值指示工作人员未正确使用挂钩/系索(例如，步骤1040处的答案为“是”)。因此，模块C中的警示元件(例如，蜂鸣器)将向工作人员警告该工作人员没有使用正确的安全规程。因为工作人员仍匆忙，所以工作人员决定忽略该警告，在一段时间后后，模块C将警示信号传输给该工作人员的监督者(例如，传输到由该监督者使用的设备D)。
在工作人员完成维修后，工作人员开始下塔。当工作人员正在往下爬时，空气压力和/或竖直加速度数据(如在模块C处测量)随时间推移变化超过一定量。这些测量值指示工作人员处于竖直运动状态(例如，步骤1005处的答案为“是”)。此时，记录和存录联接到工作人员安全束具的挂钩的打开次数以及工作人员的高度变化(例如，如由模块C中的空气压力传感器所测量)。因为工作人员仍匆忙，所以工作人员决定使他们的挂钩保持为钩到他们的安全束具。
当工作人员往下爬时，没有记录到挂钩的打开时间，因为工作人员已经决定在往下爬时不顾风险并且不将挂钩联接到锚定点。因此，当工作人员高度降低时，挂钩的打开时间以零频率发生。缺少打开挂钩的时间指示，工作人员在下塔时未正确地使用挂钩(例如，步骤1020处的回答为“是”)。因此，模块C中的警示元件(例如，蜂鸣器)将向工作人员警告该工作人员没有使用正确的安全规程。此时，工作人员决定听从该警告，并开始在工作人员下塔时锚定挂钩。由于此时工作人员的状态已经改变(例如，挂钩的打开时间以足够高的频率发生)，所以模块C中的警示元件关闭，并且工作人员的监督者不会接收到警示信号(因为工作人员已经纠正了不正确的挂钩/系索用法)。
图11示出了示例性用户坠落决策树的流程图。坠落决策树1100在步骤1105处开始，所述步骤确定模块C的z轴加速度是否在一定时间段内跳到基本上g＝9.8m/s2。如果模块C的z轴加速度在一定时间段内不跳到g＝9.8m/s2，则在步骤1110处，继续监测模块C的z轴加速度。在该上下文中短语“基本上”可意谓模块C的z轴加速度为g的实际值加或减1％、2％、5％、10％、20％、或30％。
如果模块C的z轴加速度在一定时间段内跳至基本上g＝9.8m/s2，则在步骤1115处将工作人员判断为已坠落。然后，模块C将发送“工作人员已坠落”信号到设备D和/或E。接下来，在步骤1120处，设备D和/或E将“工作人员已坠落”信号传输到云端以供紧急联络。接下来，在步骤1125处，将在模块C和/或设备D或E上激活警告以提醒现场人员已经发生坠落。接下来，在步骤1130，将模块A、B、C和/或设备D的序列号和/或模块C的GPS坐标传输到云和/或紧急联络处以传达坠落工作人员的确切位置。
在一些示例中，图11中描述的步骤次序可以不同的顺序执行，并且一些步骤可以是任选的。例如，步骤1130可在步骤1125之前进行。在各种实施方案中，“工作人员已坠落”信号可以仅被发送到设备D和/或E而不被发送到云端(例如，可以省略步骤1120)。
在各种实施方案中，在工作人员坠落后被能量吸收器捕获之后，工作人员可以在空中摆动(例如，图8中所示的振荡钟摆运动825)。因此，模块C中的加速度传感器的加速度、速度和角度将表现出周期性特性，这可用于判断工作人员已坠落并且由连接在锚定点处的系索悬吊在空中。此类摆动运动可用于在步骤1105中确定工作人员是否已坠落。
图12示出了示例性智能挂钩系统、示例性智能安全束具系统和示例性监督监测系统的框图。安全系统1200包括智能挂钩系统1205。每个钢筋挂钩(例如，挂钩模块A和B)可具有智能挂钩系统1205的部件中的至少一些部件。智能挂钩系统1205包括控制器(例如，处理器)、非易失性存储器(NVM)、随机存取存储器(RAM)、输入/输出接口(I/F)、门传感器(例如，微动开关、磁场传感器)、加速度传感器(例如，加速度计)、和电源。
1205的门传感器可以检测与钢筋挂钩的门相关的各种参数。例如，微动开关或磁场传感器可用于检测钢筋挂钩的打开和闭合。1205的加速度传感器可以检测钢筋挂钩的加速度，该加速度也可以间接地用于计算钢筋挂钩的速度和高度变化。来自1205的门传感器和加速度传感器的数据读数被传送到1205的控制器，所述控制器可以执行对数据读数的各种处理功能。例如，1205的控制器可以执行数据的统计过滤以从加速度读数中去除异常值。1205的NVM包含可以由1205的控制器执行的程序指令(例如，P1、P2)。1205的控制器将来自传感器的数据读数发送到1205的I/F，所述I/F经由1205的发射器无线地传输数据读数(例如，到模块C)。
在一些示例中，智能挂钩系统1205不包括控制器、RAM或NVM。在此类示例中，由1205的传感器和加速度传感器所得到的测量值可直接传输到模块C而不是在1205处进行本地处理。
安全系统1200还包括智能安全束具系统1210。模块C可具有智能安全束具系统1210的至少一些部件。智能安全束具系统1210包括控制器(例如，处理器)、非易失性存储器(NVM)、随机存取存储器(RAM)、至少一个输入/输出接口(I/F)、空气压力传感器、加速度传感器(例如，加速度计)、输出端和电源。
1210的至少一个I/F可以接收从1205的I/F传输的信号。这可以允许1210的控制器利用1205的传感器读数和1210的传感器读数两者来执行各种计算。例如，可以将在1205处测量的加速度数据与在1210处测量的加速度数据进行比较，以确定钢筋挂钩是否连接到锚定点或者钢筋挂钩是否钩到工作人员的安全束具上(参见例如图10中的步骤1040)。
1210的NVM包含可以由1210的控制器执行的程序指令(例如，P1、P2)。例如，1210的NVM可以包含指令，该指令允许1210的控制器执行与图9至图11中的步骤相对应的操作。例如，1210的NVM可以具有指令，该指令可用于利用1205的传感器读数和/或1210的传感器读数执行各种计算。1210的NVM还可以包括阈值(例如，时间、高度、加速度阈值)，该阈值可用于确定是否要激活警报或发送警告信号。例如，1210的NVM可以具有指令，所述指令当由1210的控制器执行时确定模块C的z轴加速度是否在阈值时间段内跳跃到g＝9.8/s2(参见例如，图11中的步骤1105)。如果发生这种情况，则1210的控制器可以向工作人员的监督者(例如，经由1210的至少一个I/F)发出警示信号，从而告知他们工作人员已坠落。
安全系统1200还包括监督监测系统1215。设备D可以具有监督监测系统1215的至少一些部件。所述监督监测系统1215包括处理器、非易失性存储器(NVM)、随机存取存储器(RAM)、输入/输出接口(I/F)和电源。
1215的至少一个I/F可以接收从1210的I/F传输的信号。这可以允许1215的处理器利用1205的传感器读数和1210的传感器读数两者来执行各种计算。例如，在1215的处理器处可以使用在1205处测量的加速度数据和挂钩打开时间来确定挂钩的高度是否已经改变超过给定距离而没有门打开信号(参见例如图10中的步骤1020)。
1215的NVM包含程序指令(例如，P1、P2)，该程序指令可由1215的处理器执行。例如，1215的NVM可以包含指令，该指令允许1215的处理器执行与图9至图11中的步骤相对应的操作。例如，1215的NVM可以具有指令，该指令可用于利用1205的传感器读数和/或1210的传感器读数执行各种计算。1215的NVM还可以包括阈值(例如，时间、高度、加速度阈值)，该阈值可用于确定是否要激活警报或发送警告信号。例如，1215的NVM可以具有指令，该指令当由1215的处理器执行时确定模块C的z轴加速度是否在阈值时间段内跳跃到g＝9.8/s2(参见例如，图11中的步骤1105)。如果发生这种情况，则1215的处理器可以向云系统和/或紧急联络处发出警示信号，从而告知他们工作人员已坠落。
监督监测系统1215可联接到监督设备1220。从监督监测系统1215传输的数据、警示、警告和其他信息将被输出到监督设备1220。此外，监督监测系统1215和/或监督设备1220可将信息发送到云系统和/或紧急联络处。在一些示例中，监督监测系统和监督计算设备是同一个。例如，监督设备1220可为智能电话或膝上型电脑，其包括监测监测系统1215的部件。
图13示出了示例性坠落保护和安全监测引擎的框图。坠落保护和安全监测系统1300包括坠落保护和安全监测引擎1305。坠落保护和安全监测引擎1305包括处理器、NVM、RAM、事件处理引擎、数据存录引擎和I/F。I/F可通信地耦接到多个数据库1310，以及健康和安全联络处1315。
在一些示例中，坠落保护和安全监测引擎1305可位于与图1中的元件150、图3中的元件315、或图7中的元件735对应的云系统中。例如，坠落保护和安全监测引擎1305可从设备D和/或E接收数据，并且可使用数据存录引擎来存录该数据。事件处理引擎可被配置为从设备D和/或E接收事件数据(例如，警示、警告)，并且可以特定方式响应于这些事件。例如，如果在坠落保护和安全监测引擎1305处接收到“工作人员已坠落”警示，则事件处理引擎可向健康和安全联络处1315发送“工作人员已坠落”通知。该通知可以包括坠落工作人员的位置、坠落时间、传感器数据和/或工作人员健康状况以及其他项。
多个数据库1310包括个人防护设备(PPE)数据库、人事数据库、安全违规数据库以及健康和安全数据库。个人防护设备数据库可包括与部署在现场的PPE有关的数据。例如，PPE数据库可以包含关于PPE设备已经在现场部署了多长时间、PPE设备是否已经与任何过去的安全问题相关联，和/或PPE设备的品牌/型号的信息。人事数据库可包括与安全工作人员有关的数据。例如，人事数据库可包含部署在现场的工作人员的姓名、电话号码、地址、和/或健康状况。安全违规数据库可包括与安全工作人员过去犯下的安全违规行为有关的数据。例如，安全违规数据库可包含工作人员犯下的安全违规行为的次数、安全违规的性质和/或发生安全违规的日期。健康和安全数据库可包括可广泛涉及工作人员的健康和安全的数据。
健康和安全联络处1315包括救援联络处、总部、急救、监督者和/或队友。每当工作人员在现场发生事故时(例如，当工作人员已经坠落时)，坠落保护和安全监测引擎1305可以向健康和安全联络处1315警示该事故。然后，健康和安全联络处1315可以相应地响应(例如，通过将救护车或救援直升机派遣到现场，或者部署团队成员来挽救坠落的工作人员)。
虽然已参照附图描述了各种实施方案，但其他实施方案也是可能的。例如，模块C中的输出元件(图12中的1210处)可以是可在满足警示条件时振动的蜂鸣器。输出元件可以是扬声器，该扬声器可以从对设备D讲话的监督者接收音频信号。输出元件可以是在满足警示条件时发出警报噪声的声音警报。
在一些示例中，智能挂钩系统可生成正确使用智能挂钩的提醒。智能挂钩系统还可以监测用户以确保正确的操作。在一些示例中，智能挂钩系统可包括各种电子部件、软件应用程序(APP)和远程控件。智能挂钩系统可帮助避免没有正确使用挂钩和系索的人发生危险。例如，当人爬到高处时不使用挂钩和系索是非常危险的。因为挂钩和系索降低了攀爬/往下爬的速度，人可能不使用挂钩和系索。智能挂钩系统可向人提供正确使用挂钩和系索的强烈激励。
在一些示例中，可以仅采用一个钢筋挂钩(例如，使用单系索和挂钩而不是双系索和挂钩的安全束具；参见例如图8)。在各种实施方案中，数据的处理可在不同位置处进行。例如，可在挂钩模块A和B(例如，元件1205，图12)处预先处理数据。这可允许在其他数据处理位置处的计算功率减少。可在模块C(例如，元件1210，图12)处处理数据。这可允许模块A和B在没有处理器/RAM/NVM的情况下仍然执行它们的功能。可在远程计算设备(例如，设备D，元件1215，图12)处处理数据。这可以允许在远离现场部署的工作人员的位置处采用大部分处理功率。可在云系统(例如，图13的安全监测引擎1305、图1中的元件150、图3中的元件315、或图7中的元件735)中处理数据。这可允许跟踪在不同位置处部署的多个工作人员的活动。
实施方案的一些方面可以实现为计算机系统。例如，各种具体实施可包括数字和/或模拟电路、计算机硬件、固件、软件、或它们的组合。装置元件可以在有形地体现在信息载体中的计算机程序产品中实现，例如在机器可读存储设备中实现，以用于由可编程处理器执行；并且可以由执行指令程序的可编程处理器来执行方法，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行各种实施方案的功能。一些实施方案可以有利地在可编程系统上可执行的一个或多个计算机程序中实现，所述可编程系统包括至少一个可编程处理器，该可编程处理器经耦接以从数据存储系统、至少一个输入设备和/或至少一个输出设备接收数据和指令，并将数据和指令传输到数据存储系统、至少一个输入设备和/或至少一个输出设备。计算机程序是一组指令，所述指令可以直接或间接地在计算机中用以执行某种活动或产生某种结果。计算机程序可以用任何形式的编程语言写入，包括编译或解释语言在内，并且它可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、部件、子例程或其他适用于计算环境中的单元。
用于执行指令程序的合适处理器包括作为示例而非限制，通用微处理器和专用微处理器两者，所述微处理器可包括任何类型的计算机的单个处理器或多个处理器中的一个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器。适合于有形地体现计算机程序指令和数据的存储设备包括所有形式的非易失性存储器，包括例如半导体存储器设备，诸如EPROM、EEPROM和闪存存储器设备；磁盘，诸如内置硬盘和可移动磁盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由ASIC(专用集成电路)补充或结合到ASIC中。在一些实施方案中，处理器和构件可以由硬件可编程设备(诸如FPGA)补充或结合到硬件可编程设备中。
在一些实施方式中，每个系统可以用相同或类似的信息编程和/或用存储在易失性和/或非易失性存储器中的基本上相同的信息初始化。例如，一个数据接口可以被配置为在耦接到适当的主机设备(诸如台式计算机或服务器)时执行自动配置、自动下载和/或自动更新功能。
在一些具体实施中，一个或多个用户界面特征可被定制配置为执行特定功能。示例性实施方案可以在包括图形用户界面和/或互联网浏览器的计算机系统中实现。为了提供与用户的交互，一些具体实施可以在计算机上实现，所述计算机具有显示设备(诸如用于向用户显示信息的LCD(液晶显示器)监测器)、键盘和指向设备(诸如鼠标或轨迹球)，用户可以通过所述键盘和指向设备向计算机提供输入。
在各种具体实施中，系统可使用合适的通信方法、设备和技术来进行通信。例如，系统可以使用点对点通信与兼容设备(例如，能够向系统和/或从系统传输数据的设备)通信，其中消息通过专用物理链路(例如，光纤链路、红外链路、超声波链路、点对点布线、菊花链)直接从源传输到接收器。系统的部件可通过任何形式或介质的模拟或数字数据通信交换信息，包括通信网络上的基于分组的消息。通信网络的示例包括例如LAN(局域网)、WAN(广域网)、MAN(城域网)、无线和/或光网络，以及形成因特网的计算机和网络。其他具体实施可以通过广播向通过通信网络联接在一起的所有或基本上所有设备传输消息，例如通过使用全向射频(RF)信号。其他具体实施可以传输以高方向性为特征的消息，诸如使用定向(即，窄波束)天线传输的RF信号或可以可选地与聚焦光学器件一起使用的红外信号。还可以使用适当的接口和协议来实现其他具体实施，所述适当的接口和协议为诸如作为示例而非旨在限制：USB 2.0、FireWire、ATA/IDE、RS-232、RS-422、RS-485、802.11a/b/g/n、Wi-Fi、WiFi-Direct、Li-Fi、蓝牙、以太网、IrDA、FDDI(光纤分布式数据接口)、令牌环网络，或基于频率、时间或码分的多路复用技术。一些具体实施可以可选地包括诸如用于数据完整性的错误检查与校正(ECC)之类的特征，或者诸如加密(例如，WEP)和密码保护之类的安全措施。
在各种实施方案中，计算机系统可包括非暂态存储器。存储器可连接到一个或多个处理器，该一个或多个处理器可被配置用于编码数据和计算机可读指令，包括处理器可执行程序指令。所述数据和计算机可读指令可以是一个或多个处理器可访问的。处理器可执行程序指令当由一个或多个处理器执行时，可使所述一个或多个处理器执行各种操作。
在各种实施方案中，计算机系统可包括物联网(IoT)设备。IoT设备可包括嵌入有电子器件、软件、传感器、致动器和网络连接性的对象，所述电子器件、软件、传感器、致动器和网络连接性使这些对象能够收集和交换数据。IoT设备可以通过将数据经由接口发送到另一个设备来与有线或无线设备一起使用。IoT设备可收集有用的数据，然后自主地使数据在其他设备之间流动。
已经描述了一些具体实施。然而，应当理解可进行各种修改。例如，如果所公开的技术的步骤以不同的顺序执行，或者如果所公开的系统的部件以不同的方式组合，或者如果部件补充有其他部件，则可以实现有利的结果。因此，其他具体实施在以下权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种安全监测装置，包括：
监测模块，所述监测模块被配置为耦接至安全束具，所述监测模块包括：
主加速度传感器；
空气压力传感器；
GPS传感器；
控制器，所述控制器耦接到所述主加速度传感器并且被配置为从所述主加速度传感器接收传感器读数，所述控制器耦接到所述空气压力传感器并且被配置为从所述空气压力传感器接收传感器读数；所述控制器还耦接到所述GPS传感器并被配置为接收位置读数以跟踪穿戴所述安全束具的工人的位置；和
接收器，所述接收器耦接到所述控制器；
第一钢筋挂钩，所述第一钢筋挂钩包括：
第一加速度传感器；
第一挂钩传感器，所述第一挂钩传感器被配置为检测所述第一钢筋挂钩的打开-闭合状态；和
第一钢筋挂钩发射器，所述第一钢筋挂钩发射器耦接到所述第一加速度传感器和所述第一挂钩传感器，所述第一钢筋挂钩发射器被配置为将来自所述第一加速度传感器和所述第一挂钩传感器的传感器读数传输到所述监测模块的所述接收器，其中所述控制器处理所述传感器读数以确定用户是否正在正确地使用所述第一钢筋挂钩，
其中所述第一钢筋挂钩被配置为联接到系索的远侧端部，并且所述系索被配置为联接在所述安全束具的近侧端部处，
其中所述第一钢筋挂钩和所述监测模块提醒所述用户正确使用所述系索作为锚定连接，以提供足够的坠落防护因子。
2.根据权利要求1所述的安全监测装置，其中所述第一挂钩传感器包括磁场传感器，并且所述第一钢筋挂钩还包括第一磁场发生器，所述第一磁场发生器与所述第一挂钩传感器配合，以检测所述第一钢筋挂钩的所述打开-闭合状态。
3.根据权利要求2所述的安全监测装置，其中所述磁场传感器包括霍尔效应传感器。
4.根据权利要求1所述的安全监测装置，其中所述监测模块还包括非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质包含指令，所述指令当被执行时使所述控制器执行包括以下的操作：
确定来自所述主加速度传感器的竖直传感器读数是否已经在预先确定的时间段内变化超过最小量；
如果来自所述主加速度传感器的所述传感器读数已经在预先确定的时间段内变化超过最小量，则认为穿戴所述安全束具的工作人员处于竖直移动位置；
在一段时间跨度内记录所述第一挂钩传感器的所述打开-闭合状态的变化；
确定由所述空气压力传感器测量的高度变化是否已经在所述一段时间跨度内改变超过阈值高度量；以及
如果由所述空气压力传感器测量的所述高度变化已经在所述一段时间跨度内改变超过阈值高度量，则生成指示所述工作人员正在不正确地使用所述第一钢筋挂钩的违规信号。
5.根据权利要求1所述的安全监测装置，其中所述监测模块还包括非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质包含指令，所述指令当被执行时使所述控制器执行包括以下的操作：
确定来自所述主加速度传感器的竖直传感器读数是否已经在预先确定的时间段内变化超过最小量；
如果来自所述主加速度传感器的所述传感器读数没有在预先确定的时间段内变化超过最小量，则认为穿戴所述安全束具的工作人员处于水平移动位置；
确定所述主加速度传感器的加速度读数是否与所述第一加速度传感器的加速度读数基本上相同；以及
如果所述主加速度传感器的加速度读数与所述第一加速度传感器的加速度读数基本上相同，则生成指示所述工作人员正在不正确地使用所述第一钢筋挂钩的违规信号。
6.根据权利要求1所述的安全监测装置，其中所述监测模块还包括主发射器，所述主发射器耦接到所述控制器并且被配置为将信号传输到远程计算设备。
7.根据权利要求6所述的安全监测装置，其中所述监测模块还包括非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质包含指令，所述指令当被执行时使所述控制器执行包括以下的操作：
确定来自所述主加速度传感器的竖直传感器读数是否已经基本上等于局部重力加速度超过预先确定的时间段；
如果来自所述主加速度传感器的所述竖直传感器读数已经基本上等于局部重力加速度超过预先确定的时间段，则认为穿戴所述安全束具的工作人员已坠落；
经由所述主发射器向所述远程计算设备传输警示信号，所述警示信号指示穿戴所述安全束具的所述工作人员已坠落。
8.根据权利要求6所述的安全监测装置，其中所述主发射器被配置为将来自所述主加速度传感器、所述第一加速度传感器和所述第一挂钩传感器的所述传感器读数无线地传输至所述远程计算设备。
9.根据权利要求8所述的安全监测装置，其中所述主发射器被配置为经由射频信道将信号无线地传输至所述远程计算设备。
10.根据权利要求1所述的安全监测装置，其中所述第一钢筋挂钩发射器被配置为经由蓝牙无线信道将来自所述第一加速度传感器和第一挂钩传感器的传感器读数传输至所述监测模块的所述接收器。
11.一种安全监测装置，包括：
监测模块，所述监测模块被配置为耦接至安全束具，所述监测模块包括：
主加速度传感器；
GPS传感器；
控制器，所述控制器耦接到所述主加速度传感器并且被配置为接收来自所述主加速度传感器的传感器读数；所述控制器还耦接到所述GPS传感器并被配置为接收位置读数以跟踪穿戴所述安全束具的工人的位置；和
接收器，所述接收器耦接到所述控制器；
第一钢筋挂钩，所述第一钢筋挂钩包括：
第一加速度传感器；
第一挂钩传感器，所述第一挂钩传感器被配置为检测所述第一钢筋挂钩的打开-闭合状态；和
第一钢筋挂钩发射器，所述第一钢筋挂钩发射器耦接到所述第一加速度传感器和所述第一挂钩传感器，所述第一钢筋挂钩发射器被配置为将来自所述第一加速度传感器和所述第一挂钩传感器的传感器读数传输到所述监测模块的所述接收器，其中所述控制器处理所述传感器读数以确定用户是否正在正确地使用所述第一钢筋挂钩，
其中所述第一钢筋挂钩被配置为联接到系索的远侧端部，并且所述系索被配置为联接在所述安全束具的近侧端部处，
其中所述第一钢筋挂钩和所述监测模块提醒所述用户正确使用所述系索作为锚定连接，以提供足够的坠落防护因子。
12.根据权利要求11所述的安全监测装置，其中所述第一挂钩传感器包括磁场传感器，并且所述第一钢筋挂钩还包括第一磁场发生器，所述第一磁场发生器与所述第一挂钩传感器配合，以检测所述第一钢筋挂钩的所述打开-闭合状态。
13.根据权利要求12所述的安全监测装置，其中所述磁场传感器包括霍尔效应传感器。
14.根据权利要求11所述的安全监测装置，其中所述监测模块还包括主发射器，所述主发射器耦接到所述控制器并且被配置为将信号传输至远程计算设备。
15.根据权利要求14所述的安全监测装置，其中所述主发射器被配置为将来自所述主加速度传感器、所述第一加速度传感器和所述第一挂钩传感器的所述传感器读数无线地传输至所述远程计算设备。
16.根据权利要求15所述的安全监测装置，其中所述主发射器被配置为经由射频信道将信号无线地传输至所述远程计算设备。
17.根据权利要求11所述的安全监测装置，其中所述第一钢筋挂钩发射器被配置为经由蓝牙无线信道将来自所述第一加速度传感器和第一挂钩传感器的传感器读数传输至所述监测模块的所述接收器。
18.一种安全监测装置，包括：
监测模块，所述监测模块被配置为耦接至安全束具，所述监测模块包括：
主加速度传感器；
GPS传感器；
控制器，所述控制器耦接到所述主加速度传感器并且被配置为接收来自所述主加速度传感器的传感器读数；所述控制器还耦接到所述GPS传感器并被配置为接收位置读数以跟踪穿戴所述安全束具的工人的位置；和
接收器，所述接收器耦接到所述控制器；
第一钢筋挂钩，所述第一钢筋挂钩包括：
第一加速度传感器；
用于检测所述第一钢筋挂钩的打开-闭合状态的装置；和
第一钢筋挂钩发射器，所述第一钢筋挂钩发射器耦接到所述第一加速度传感器，所述第一钢筋挂钩发射器被配置为将来自所述第一加速度传感器的传感器读数传输至所述监测模块的所述接收器，所述第一钢筋挂钩发射器还被配置为将所述第一钢筋挂钩的所述打开-闭合状态传输至所述监测模块的所述接收器，其中所述控制器处理所述第一钢筋挂钩的所述打开-闭合状态以确定用户是否正在正确地使用所述第一钢筋挂钩，
其中所述第一钢筋挂钩被配置为联接到系索的远侧端部，并且所述系索被配置为联接在所述安全束具的近侧端部处，
其中所述第一钢筋挂钩和所述监测模块提醒所述用户正确使用所述系索作为锚定连接，以提供足够的坠落防护因子。
19.根据权利要求18所述的安全监测装置，其中所述监测模块还包括主发射器，所述主发射器耦接到所述控制器并且被配置为将信号传输至远程计算设备。
20.根据权利要求19所述的安全监测装置，其中所述主发射器被配置为经由射频信道将信号无线地传输至所述远程计算设备。
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