CN110301693A - 一种高空施工安全防护背心 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高空施工安全防护背心，包括背心主体，背心主体上设有保护气囊和可向气囊充气的气体发生器；背心主体上还设有加速度传感器和与加速度传感器信号连接的控制器，控制器与气体发生器控制连接以在坠落发生时自动及时控制气体发生器启动并向保护气囊充气；背心主体上还设有监测保护气囊内气压的压力传感器，压力传感器与控制器信号连接以在保护气囊气压达到设定上限时通过控制器停止气体发生器的运行从而停止充气；保护气囊的充气入口端设有防回流机构以防止气体回流外泄。本发明可避免人员在高空作业过程中发生坠落后会造成严重人身伤害的问题，取得防护反应响应及时可靠、结构可靠、更好地保障高空作业人员人身安全的效果。

Description

一种高空施工安全防护背心

技术领域

本发明属于建筑行业防护装置技术领域，具体涉及一种高空施工安全防护背心。

背景技术

降落伞是一种利用空气阻力原理，形成减速器并使人或物从空中安全降落到地面的一种工具，其需要较长的相对于空气运动从而充气展开形成减速器的行程，即适合于航空航天类高度情况下的降落安全保护；在其它一些高度相对较低的场合，如电力作业、建筑施工的高空作业中，不能有效发挥安全防护作用和保障人身安全。目前，适用于这种高空作业的防护装备比较少，通常只是给施工人员系上安全绳避免坠落，但一旦坠落发生，就可能造成严重的人身伤害，甚至丧命。针对这种情况，现在也有了考虑坠落发生后对人员进行防护的装备，如CN204335885U、CN108939342A所公开，但还是存在防护效果有限、过于复杂影响可靠性、防护反应及时性如何确认等方面的问题，也有如CN202449209U所公开，解决航天飞行过程中座舱气密性问题的装备。总的来说，类似高空施工防护装备产品不多，可选择面较窄，还有待进一步完善。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种高空施工安全防护背心，避免人员在高空作业过程中发生坠落后会造成严重人身伤害的问题，取得防护反应响应及时可靠、结构可靠、更好地保障高空作业人员人身安全的效果。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高空施工安全防护背心，包括可供人体穿上的背心主体，所述背心主体上设有保护气囊和可向所述保护气囊充气的气体发生器；所述背心主体上还设有加速度传感器和与所述加速度传感器信号连接的控制器，所述控制器与气体发生器控制连接以在坠落发生时自动及时控制气体发生器启动并向保护气囊充气；所述背心主体上还设有监测保护气囊内气压的压力传感器，所述压力传感器与控制器信号连接以在保护气囊气压达到设定上限时通过控制器停止气体发生器的运行从而停止充气；所述保护气囊的充气入口端设有防回流机构以防止气体回流外泄。

进一步完善上述技术方案，所述保护气囊包括布置于背心主体躯干部的胸部气袋和布置于背心主体领口部的颈部可伸出气袋，所述颈部可伸出气袋常态时折叠收缩于收纳固定装置内并通过所述收纳固定装置呈环形连接在背心主体的领口部，收纳固定装置朝向环形中间的一侧面上设有沿背心主体领口周向延伸的易破损薄弱区以便颈部可伸出气袋充气后可从该位置冲出从而更好地固定和保护人体的头颈部。

进一步地，所述气体发生器通过导气管与胸部气袋相连通以便充气，所述导气管上设有旁路支管且所述旁路支管连通至颈部可伸出气袋以便同时充气从而保证充气及时性。

进一步地，所述防回流机构和压力传感器依次沿充气气流方向设置在所述导气管上。

进一步地，所述胸部气袋呈长条状并呈蛇形延伸布满背心主体的躯干部。

进一步地，所述背心主体为双层面料，所述胸部气袋夹设在双层面料之间；所述收纳固定装置呈三棱柱形，所述易破损薄弱区设于其一侧面上，其另外两个侧面置于双层面料之间并与对应侧的面料相连；所述导气管和旁路支管也夹设在双层面料之间。

进一步地，颈部可伸出气袋充气后从易破损薄弱区伸出，伸出段与竖向呈30-45°夹角且呈半圆锥体形态。

进一步地，所述加速度传感器设在背心主体的肩部位置，控制器和气体发生器设在背心主体的下侧部。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的防护背心主要通过①及时充气-②保证气压-③防止外泄的角度来保证结构的可靠性以及对人身安全的有效保障；可避免人员在高空作业过程中发生坠落后会造成严重人身伤害的问题，取得防护反应响应及时可靠、结构可靠、更好地保障高空作业人员人身安全的效果。

2、本发明通过胸部气袋和颈部可伸出气袋可以为人体的躯干部和头颈部提供更好的缓冲防护。

3、本发明合理地将组成部件设置在背心主体的双层面料之间，可以防止钩挂等意外情况，保证产品的完整性进而保障使用效果。

附图说明

图1-具体实施例的一种高空施工安全防护背心的结构示意图；

图2-图1中A-A，示意收纳固定装置和颈部可伸出气袋的结构，未冲出状态；

图3-图1中A-A，示意收纳固定装置和颈部可伸出气袋的结构，冲出状态；；

其中，背心主体1，加速度传感器2，控制器3，气体发生器4，导气管5，旁路支管51，防回流机构52，压力传感器53，胸部气袋6，颈部可伸出气袋7，收纳固定装置8，易破损薄弱区81。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

参见图1，具体实施例的一种高空施工安全防护背心，包括可供人体穿上的背心主体1，其具有位于下端的下敞口以及位于上端供人体头手分别伸出的领口和两侧敞口，所述背心主体1上设有保护气囊和可向所述保护气囊充气的气体发生器4；所述背心主体1上还设有加速度传感器2和与所述加速度传感器2信号连接的控制器3，所述控制器3与气体发生器4控制连接以在坠落发生时自动及时控制气体发生器4启动并向保护气囊充气；所述背心主体1上还设有监测保护气囊内气压的压力传感器53，所述压力传感器53与控制器3信号连接以在保护气囊气压达到设定上限时通过控制器3停止气体发生器4的运行从而停止充气；所述保护气囊的充气入口端设有防回流机构52以防止气体回流外泄。

本实施例的防护背心，通过保护气囊充气后形成良好的缓冲层，保障人员在高空作业过程中发生坠落后的人身安全；本防护背心主要通过①及时充气-②保证气压-③防止外泄的角度来保证结构的可靠性以及对人身安全的有效保障。①通过加速度传感器2和控制器3来自动及时控制气体发生器4启动，一旦坠落事故发生，人体坠落移动的加速度超过设定阀值（设定阀值预写入控制器3），加速度传感器2将实测加速度信号传递给控制器3，控制器3判断实测加速度已大于设定阀值即控制气体发生器4启动，向保护气囊充气，保证防护反应响应及时可靠，避免紧急情况下人工操作的失误，加速度判断的设定阀值应在合理区间内，上限肯定要小于重力加速度9.8m/s²，下限不能过小，以防止因穿戴防护背心的人员的正常活动而触发。②气体发生器4启动向保护气囊充气，使保护气囊达到所需气压上限时（上限阀值预写入控制器3），压力传感器53将对应信号传递给控制器3并由控制器3停止气体发生器4的运行，这样可以避免因保护气囊内气压过高导致保护气囊破损而使防护效果降低或丧失的问题。③气体发生器4停止运行后，通过保护气囊充气入口端的防回流机构52防止气体回流外泄，保障防护效果，防回流机构52为单通功能阀，充气时气体可向保护气囊内流动，而保护气囊内的气体不能反向流出，机构本身在现有技术中有所应用，此处不再赘述。实施时，可以理解的，还应包括供电模块以向各电子器件提供电能，供电模块可以集成到控制器3上。实施时，为完善功能设定，也可以选择设定气压感应触发下限，即当气体发生器4停止运行后，如果保护气囊的气压下降并低于了设定气压下限时，压力传感器53将对应信号传递给控制器3并由控制器3控制气体发生器4再次启动。

本实施例的防护背心，可避免人员在高空作业过程中发生坠落后会造成严重人身伤害的问题，取得防护反应响应及时可靠、结构可靠、更好地保障高空作业人员人身安全的效果。

参见图2、图3，其中，所述保护气囊包括布置于背心主体1躯干部的胸部气袋6和布置于背心主体1领口部的颈部可伸出气袋7，所述颈部可伸出气袋7常态时折叠收缩于收纳固定装置8内并通过所述收纳固定装置8呈一圈连接在背心主体1的领口部，收纳固定装置8朝向一圈中间的一侧上设有沿背心主体1领口周向延伸的易破损薄弱区81以便颈部可伸出气袋7充气后可从该位置冲出从而更好地固定和保护人体的头颈部。

这样，可以为人体的躯干部和头颈部提供更好的缓冲防护；实施时，胸部气袋6可以是布置在前胸和后背的面层状气袋或其它形式，颈部可伸出气袋7在未充气状态下折叠于收纳固定装置8内处于扁平状态，在充气状态下内部达到一定压力后，突破易破损薄弱区81并冲出，优选沿与竖向呈30-45度角冲出且充气冲出后状态呈半圆锥体形，保护人员头部和颈部。

其中，所述气体发生器4通过导气管5与胸部气袋6相连通以便充气，所述导气管5上设有旁路支管51且所述旁路支管51连通至颈部可伸出气袋7以便同时充气从而保证充气及时性。

其中，所述防回流机构52和压力传感器53依次沿充气气流方向设置在所述导气管5上。实施时，旁路支管51可以连接在压力传感器53之后的导气管5段上，或者是在旁路支管51上也顺序设置防回流机构52和压力传感器53，根据实际设置和需求而定，本发明不作具体限制。

其中，所述胸部气袋6呈长条状并呈蛇形延伸布满背心主体1的躯干部。

这样，便于快速充气，有效提供缓冲，避免面层状气袋过大，充气至设定压力耗时较长的问题，同时蛇形延伸布置的形式也可能够提供有效防护。实施时，长条状的胸部气袋6可以是沿横向或纵向呈S形延伸排列，本实施例选择的是沿纵向排列，控制器3、气体发生器4设在背心主体1的下侧部，通过导气管5与其一端头连通；颈部可伸出气袋7、胸部气袋6由不透气的有一定强度的柔软材料制作。

其中，所述背心主体1为双层面料，均为柔性材料，所述胸部气袋6夹设在双层面料之间，实施时，胸部气袋6呈长条状并呈蛇形延伸布满背心主体1的躯干部，在双层面料之间可以通过缝合线或热压痕来固定长条状的胸部气袋6的走向和姿态，并预留出供其充气膨胀的余量空间，现有的羽绒服上有类似方式运用以限制内部填充的绒制品窜动并提供蓬松空间，此处不再赘述；所述收纳固定装置8呈三棱柱形，具体应该是在颈部可伸出气袋7充气且没有冲出易破损薄弱区81时其整体形态呈三棱柱形，即由三面柔性材料缝制连接而成，易破损薄弱区81设于朝向领口中间的一侧面上，具体可以是间隔的缝合线，其另外两个侧面置于背心主体1领口边缘的双层面料之间并与对应侧的面料相连，常态时，收纳固定装置8以及内部收纳的颈部可伸出气袋7还是呈扁平状态的；所述导气管5和旁路支管51也夹设在双层面料之间（含防回流机构52和压力传感器53），可以防止钩挂，保证气管完整性。

本实施例中，优选将加速度传感器2设在了背心主体1的肩部位置以减少施工过程中的磕碰，控制器3、气体发生器4设在背心主体1的下侧部以减少对重要防护部位的占用，可以是全部或部分夹设在双层面料之间，本发明不作具体限制，电子器件之间可以是有线连接，也可以选择无线信号连接，采用有线连接时，连接线应优选夹设在背心主体1的双层面料之间。

实施时，进一步地，所述背心主体1上还可设置用于发送人员位置信息的人员定位模块以及告警模块，所述人员定位模块和告警模块与控制器3相连并可在控制器3控制气体发生器4启动的同时启动，人员定位模块向终端的施工管理模块发送人员位置信息以便部分特殊施工情况时，如基坑、水利等施工情况下，便于快速找到事故人员；告警模块可以是声电装置，通过亮光和声音进一步保障快速找到事故人员。人员定位模块也可以是持续实时发送人员位置信息以便常态化监控。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种高空施工安全防护背心，包括可供人体穿上的背心主体，所述背心主体上设有保护气囊和可向所述保护气囊充气的气体发生器；其特征在于：所述背心主体上还设有加速度传感器和与所述加速度传感器信号连接的控制器，所述控制器与气体发生器控制连接以在坠落发生时自动及时控制气体发生器启动并向保护气囊充气；所述背心主体上还设有监测保护气囊内气压的压力传感器，所述压力传感器与控制器信号连接以在保护气囊气压达到设定上限时通过控制器停止气体发生器的运行从而停止充气；所述保护气囊的充气入口端设有防回流机构以防止气体回流外泄。

2.根据权利要求1所述一种高空施工安全防护背心，其特征在于：所述保护气囊包括布置于背心主体躯干部的胸部气袋和布置于背心主体领口部的颈部可伸出气袋，所述颈部可伸出气袋常态时折叠收缩于收纳固定装置内并通过所述收纳固定装置呈环形连接在背心主体的领口部，收纳固定装置朝向环形中间的一侧面上设有沿背心主体领口周向延伸的易破损薄弱区以便颈部可伸出气袋充气后可从该位置冲出从而更好地固定和保护人体的头颈部。

3.根据权利要求2所述一种高空施工安全防护背心，其特征在于：所述气体发生器通过导气管与胸部气袋相连通以便充气，所述导气管上设有旁路支管且所述旁路支管连通至颈部可伸出气袋以便同时充气从而保证充气及时性。

4.根据权利要求3所述一种高空施工安全防护背心，其特征在于：所述防回流机构和压力传感器依次沿充气气流方向设置在所述导气管上。

5.根据权利要求3所述一种高空施工安全防护背心，其特征在于：所述胸部气袋呈长条状并呈蛇形延伸布满背心主体的躯干部。

6.根据权利要求3所述一种高空施工安全防护背心，其特征在于：所述背心主体为双层面料，所述胸部气袋夹设在双层面料之间；所述收纳固定装置呈三棱柱形，所述易破损薄弱区设于其一侧面上，其另外两个侧面置于双层面料之间并与对应侧的面料相连；所述导气管和旁路支管也夹设在双层面料之间。

7.根据权利要求3所述一种高空施工安全防护背心，其特征在于：颈部可伸出气袋充气后从易破损薄弱区伸出，伸出段与竖向呈30-45°夹角且呈半圆锥体形态。

8.根据权利要求3所述一种高空施工安全防护背心，其特征在于：所述加速度传感器设在背心主体的肩部位置，控制器和气体发生器设在背心主体的下侧部。

9.根据权利要求1所述一种高空施工安全防护背心，其特征在于：所述背心主体上还设有告警模块和用于发送人员位置信息的人员定位模块，所述人员定位模块和告警模块与控制器相连并可在控制器控制气体发生器启动的同时启动。