CN110975185A - 一种基于气压传感器的防止安全带低挂高用的方法 - Google Patents

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孙东晗
柳锦龙
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Abstract

本发明公开了一种基于气压传感器的防止安全带低挂高用的方法，该方法将背负带腰部位置、主安全带位置和后备保护绳位置的气压值分别与地面位置的气压值利用气压‑高度公式计算出背负带腰部高度、主安全带高度和后备保护绳高度；对三处高度值进行对比，监督背负式安全带是否低挂高用。本发明利用气压传感器的高度测量原理实现了对安全带使用的监督，解决了目前电力设备登高作业中存在的安全带安全距离难把控、高空作业难监护、经验作业难训练等难题，实现了背负式安全带的实时定位、精准测距、可靠警示和智能监控，能够有效降低安全风险，提高作业效率。

Description

一种基于气压传感器的防止安全带低挂高用的方法
技术领域
本发明涉及电力作业安全工具技术领域，具体涉及一种基于气压传感器的防止安全带低挂高用的方法。
背景技术
在电力系统中，由于人的不安全行为、物的不安全状态、环境不良及监督管理不力等各方面因素造成的各种事故中，经统计排在前三位的事故分别为触电、高处坠落和误操作。显而易见，每年因高处作业时的防护不当，引起的坠落事故是当今最主要的伤亡事故之一。如今人们对预防意外事故的发生越来越重视，而高处作业本身充满着潜在危险，可能会有各种各样的因素引发坠落事故的发生。因此，充分利用和发挥高处作业的基本防护器材的作用，合理的进行防坠装置的布置或配置，减轻失足跌落者的伤痛或伤害，对高处作业人员而言是十分必要的。
电网检修时，作业人员常常需要高空作业，因此安全带是必要的使用工具；作业人员将安全带穿戴完毕后，爬到作业处，将安全绳挂好，然后将围杆绳围在电力杆上并固定挂在腰带上，然后进行检修维护作业电力行业高空作业时，背负式安全带使用时应该将主安全带和后备保护绳挂在高于人站立的地方，确保工作人员工作的地方低于主安全带和后备保护绳的挂点。按照这样的方式，一旦出现坠落事故，主安全带和后备保护绳可将人员拉住，防止出现高空坠落事故。
但在实际工作中，电力施工作业人员存在将“低挂高用”的习惯性违章行为，并且屡禁不止。如何确保工作人员登杆后正确使用安全带成为一个难题。
因此，亟需提供一种解决上述问题的基于气压传感器的防止安全带低挂高用的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于气压传感器的防止安全带低挂高用的方法，利用气压传感器的高度测量原理实现了对安全带使用的监督，避免了安全带低挂高用的问题。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种基于气压传感器的防止安全带低挂高用的方法，该方法将背负带腰部位置、主安全带位置和后备保护绳位置的气压值分别与地面位置的气压值利用气压-高度公式计算出背负带腰部高度、主安全带高度和后备保护绳高度；对三处高度值进行对比，监督背负式安全带是否低挂高用。
作为本发明的进一步改进，所述背负式安全带包括背负带、腰部束带、主安全带、后备保护绳和安全锁扣；
所述背负带是供人员肩部和背部背负位置，所述腰部束带固定连接在背负带上并供人员束紧腰部，所述主安全带固定连接在背负带上并用来围套在电力杆上，所述后备保护绳下端固定连接在背负带上部，所述安全锁扣固定连接在后备保护绳上端，所述安全锁扣用来悬挂高点位置。
作为本发明的进一步改进，所述背负带腰部位置的气压测量方法：在腰部束带上固定安装气压传感器a和传输该气压值的通讯模块a。
作为本发明的进一步改进，所述主安全带位置的气压测量方法：在主安全带中部固定安装气压传感器b和传输该气压值的通讯模块b。
作为本发明的进一步改进，所述后备保护绳位置的气压测量方法：在后备保护绳中部固定安装气压传感器c和传输该气压值的通讯模块c。
作为本发明的进一步改进，所述地面位置的气压测量方法：在地面上固定安装比较器，比较器包括气压传感器d和传输该气压值的通讯模块d。
作为本发明的进一步改进，所述通讯模块a、通讯模块b、通讯模块c和通讯模块d将四个位置的气压值分别传输至后台服务器；
后台服务器根据背负带腰部位置的气压值和地面位置的气压值，利用气压-高度公式计算的出背负带腰部位置相对地面位置的高度差值Ha；
后台服务器根据主安全带位置的气压值和地面位置的气压值，利用气压-高度公式计算的出主安全带位置相对地面位置的高度差值Hb；
后台服务器根据后备保护绳位置的气压值和地面位置的气压值，利用气压-高度公式计算的出后备保护绳位置相对地面位置的高度差值Hc。
作为本发明的进一步改进，当后台服务器计算的高度差值Ha小于后台服务器预设值时，则判断为人员未到达预定地点，人员继续向上攀爬；当后台服务器计算高度差值Ha达到后台服务器预设值时，则判断为人员到达预定地点，此时人员停止向上攀爬。
作为本发明的进一步改进，当后台服务器计算的高度差值Hb小于Ha或高度差值Hc小于Ha，后台服务器判断该副背负式安全带为低挂高用，后台服务器触发报警，并记录该副背负式安全带的编号，并提醒使用人员违章操作。
作为本发明的进一步改进，在后台服务器判断人员到达预定地点后，暂停1-2分钟再进行低挂高用的监测，暂停时间供人员整理安全带，以避免整理过程中气压数值频繁变动造成后台服务器产生监测差错。
与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下：
本发明利用气压传感器的高度测量原理实现了对安全带使用的监督，解决了目前电力设备登高作业中存在的安全带安全距离难把控、高空作业难监护、经验作业难训练等难题，实现了背负式安全带的实时定位、精准测距、可靠警示和智能监控，能够有效降低安全风险，提高作业效率。
附图说明
附图1是本发明安全带的主视结构示意图；
附图2是本发明安全带的侧视结构示意图；
附图3是本发明的工作原理图；
附图4是比较器的模块原理图；
附图5是背负带腰部位置气压测量的模块原理图；
附图6是主安全带位置气压测量的模块原理图；
附图7是后备保护绳气压测量的模块原理图。
附图中，
11背负带、12腰部束带、13主安全带、14后备保护绳、15安全锁扣、21气压传感器a、22气压传感器b、23气压传感器c。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
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。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
如图1-7所示，
一种基于气压传感器的防止安全带低挂高用的方法，该方法将背负带腰部位置、主安全带位置和后备保护绳位置的气压值分别与地面位置的气压值利用气压-高度公式计算出背负带腰部高度、主安全带高度和后备保护绳高度；对三处高度值进行对比，监督背负式安全带是否低挂高用。
气压-高度公式为：Hs=H0+R/g×Tm×㏑(P0/Ps)，
在上式中，Tm 为环境开尔文单位温度值，H0为比较器所在地面的海拔高度，Hs为背负带腰部、主安全带或后备保护绳的海拔高度，P0为比较器所在地面的气压值，Ps为背负带腰部位置、主安全带位置或后备保护绳位置的气压值，R，g均为常数。
一般情况下气压大小与高度、温度等条件有关，一般气压随高度增大而减小。当大气柱增厚、密度增大时，则空气质量增多，气压就升高。反之，气压则减少。因而，任何地方的气压值总是随着海拔高度的增加而递减。
作为本发明的进一步改进，所述背负式安全带包括背负带11、腰部束带12、主安全带13、后备保护绳14和安全锁扣15；
所述背负带是供人员肩部和背部背负位置，所述腰部束带固定连接在背负带上并供人员束紧腰部，所述主安全带固定连接在背负带上并用来围套在电力杆上，所述后备保护绳下端固定连接在背负带上部，所述安全锁扣固定连接在后备保护绳上端，所述安全锁扣用来悬挂高点位置。
作为本发明的进一步改进，所述背负带腰部位置的气压测量方法：在腰部束带上固定安装气压传感器a21和传输该气压值的通讯模块a。
作为本发明的进一步改进，所述主安全带位置的气压测量方法：在主安全带中部固定安装气压传感器b22和传输该气压值的通讯模块b。
作为本发明的进一步改进，所述后备保护绳位置的气压测量方法：在后备保护绳中部固定安装气压传感器c23和传输该气压值的通讯模块c。
作为本发明的进一步改进，所述地面位置的气压测量方法：在地面上固定安装比较器，比较器包括气压传感器d和传输该气压值的通讯模块d。
作为本发明的进一步改进，所述通讯模块a、通讯模块b、通讯模块c和通讯模块d将四个位置的气压值分别传输至后台服务器；
后台服务器根据背负带腰部位置的气压值和地面位置的气压值，利用气压-高度公式计算的出背负带腰部位置相对地面位置的高度差值Ha；
后台服务器根据主安全带位置的气压值和地面位置的气压值，利用气压-高度公式计算的出主安全带位置相对地面位置的高度差值Hb；
后台服务器根据后备保护绳位置的气压值和地面位置的气压值，利用气压-高度公式计算的出后备保护绳位置相对地面位置的高度差值Hc。
作为本发明的进一步改进，当后台服务器计算的高度差值Ha小于后台服务器预设值时，则判断为人员未到达预定地点，人员继续向上攀爬；当后台服务器计算高度差值Ha达到后台服务器预设值时，则判断为人员到达预定地点，此时人员停止向上攀爬。
作为本发明的进一步改进，当后台服务器计算的高度差值Hb小于Ha或高度差值Hc小于Ha，后台服务器判断该副背负式安全带为低挂高用，后台服务器触发报警，并记录该副背负式安全带的编号，并提醒使用人员违章操作。
作为本发明的进一步改进，在后台服务器判断人员到达预定地点后，暂停1-2分钟再进行低挂高用的监测，暂停时间供人员整理安全带，以避免整理过程中气压数值频繁变动造成后台服务器产生监测差错。
例如：在电力线路登杆作业时，假设工作地点距地约10米，如果背负式安全带腰部位置的气压传感器a监测到位置在逐渐升高，则启动高度监测，当比较器与背负式安全带的腰部位置高度差值小于10米时，则判断为尚未到达预定高度。如果比较器与背负式安全带的腰部位置高度差值达到了10米左右，则判断为到达预定地点，1分钟后开始启用主安全带和后备保护绳的监测。如果主安全带和后备保护绳的气压传感器此时低于安全带腰部位置的气压传感器，则证明正在低挂高用，将触发系统报警。
以上所述实例表达了本发明的优选实施例，描述内容较为详细和具体，但并不仅仅局限于本发明；特别指出的是，对于本领域的研究人员或技术人员来讲，在不脱离本发明的结构之内，系统内部的局部改进和子系统之间的改动、变换等，均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于气压传感器的防止安全带低挂高用的方法，其特征在于，该方法将背负带腰部位置、主安全带位置和后备保护绳位置的气压值分别与地面位置的气压值利用气压-高度公式计算出背负带腰部高度、主安全带高度和后备保护绳高度；对三处高度值进行对比，监督背负式安全带是否低挂高用。
2.根据权利要求1所述的一种基于气压传感器的防止安全带低挂高用的方法，其特征在于，所述背负式安全带包括背负带（11）、腰部束带（12）、主安全带（13）、后备保护绳（14）和安全锁扣（15）；
所述背负带（11）是供人员肩部和背部背负位置，所述腰部束带（12）固定连接在背负带（11）上并供人员束紧腰部，所述主安全带（13）固定连接在背负带（11）上并用来围套在电力杆上，所述后备保护绳（14）下端固定连接在背负带（11）上部，所述安全锁扣（15）固定连接在后备保护绳（14）上端，所述安全锁扣（15）用来悬挂高点位置。
3.根据权利要求2所述的一种基于气压传感器的防止安全带低挂高用的方法，其特征在于，所述背负带腰部位置的气压测量方法：在腰部束带（12）上固定安装气压传感器a（21）和传输该气压值的通讯模块a。
4.根据权利要求3所述的一种基于气压传感器的防止安全带低挂高用的方法，其特征在于，所述主安全带位置的气压测量方法：在主安全带（13）中部固定安装气压传感器b（22）和传输该气压值的通讯模块b。
5.根据权利要求4所述的一种基于气压传感器的防止安全带低挂高用的方法，其特征在于，所述后备保护绳位置的气压测量方法：在后备保护绳（14）中部固定安装气压传感器c（23）和传输该气压值的通讯模块c。
6.根据权利要求5所述的一种基于气压传感器的防止安全带低挂高用的方法，其特征在于，所述地面位置的气压测量方法：在地面上固定安装比较器，比较器包括气压传感器d和传输该气压值的通讯模块d。
7.根据权利要求6所述的一种基于气压传感器的防止安全带低挂高用的方法，其特征在于，所述通讯模块a、通讯模块b、通讯模块c和通讯模块d将四个位置的气压值分别传输至后台服务器；
后台服务器根据背负带腰部位置的气压值和地面位置的气压值，利用气压-高度公式计算的出背负带腰部位置相对地面位置的高度差值Ha；
后台服务器根据主安全带位置的气压值和地面位置的气压值，利用气压-高度公式计算的出主安全带位置相对地面位置的高度差值Hb；
后台服务器根据后备保护绳位置的气压值和地面位置的气压值，利用气压-高度公式计算的出后备保护绳位置相对地面位置的高度差值Hc。
8.根据权利要求7所述的一种基于气压传感器的防止安全带低挂高用的方法，其特征在于，当后台服务器计算的高度差值Ha小于后台服务器预设值时，则判断为人员未到达预定地点，人员继续向上攀爬；当后台服务器计算高度差值Ha达到后台服务器预设值时，则判断为人员到达预定地点，此时人员停止向上攀爬。
9.根据权利要求8所述的一种基于气压传感器的防止安全带低挂高用的方法，其特征在于，当后台服务器计算的高度差值Hb小于Ha或高度差值Hc小于Ha，后台服务器判断该副背负式安全带为低挂高用，后台服务器触发报警，并记录该副背负式安全带的编号，并提醒使用人员违章操作。
10.根据权利要求9所述的一种基于气压传感器的防止安全带低挂高用的方法，其特征在于，在后台服务器判断人员到达预定地点后，暂停1-2分钟再进行低挂高用的监测，暂停时间供人员整理安全带，以避免整理过程中气压数值频繁变动造成后台服务器产生监测差错。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200410

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