CN110998681A - 防坠落装置事件的生成和监测 - Google Patents

防坠落装置事件的生成和监测 Download PDF

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佐海布·哈密德
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Abstract

一种防坠落装置,包括:装置壳体;在壳体内的轴;能旋转地连接到轴的旋转体组件,该旋转体组件包括转筒和具有至少一个铁磁材料区域的盘;连接到转筒的能延伸的救生绳;相对于装置壳体静止并邻近盘定位的磁性传感器;以及包括硬磁材料的磁体。磁体相对于装置壳体和磁性传感器定位成静止的,其中磁性传感器被配置成在盘围绕轴旋转时检测由磁体产生的磁场的变化,磁场的变化通过在盘旋转时使至少一个铁磁材料区域紧邻磁体而引起。

Description

防坠落装置事件的生成和监测
技术领域
本公开涉及安全设备,并且尤其涉及坠落防护系统和装置。
背景技术
坠落防护系统和装置对于在潜在有危害或甚至致命的高度进行操作的工人来说是重要的安全设备。例如,为了帮助确保坠落事件中的安全性,工人通常穿戴安全束具,这些安全束具连接到具有防坠落装置诸如系索、能量吸收器、(一个或多个)自缩救生绳(SRL)、下降器等的支撑结构。防坠落装置诸如SRL通常包括围绕能旋转地连接到壳体的偏置转筒缠绕的救生绳。当救生绳从壳体延伸出去和缩回到壳体中时,救生绳的移动致使转筒旋转。自缩救生绳的示例包括ULTRA-LOK自缩救生绳,NANO-LOK自缩救生绳,以及由3M坠落防护业务制造的REBEL自缩救生绳。
发明内容
通常,本公开描述用于监测和预测防坠落装置诸如SRL的安全事件的技术。一般来讲,安全事件可指个人防护设备(PPE)的用户的活动、PPE的条件等。例如,在防坠落装置的上下文中,安全事件可以是误用防坠落装置,坠落设备的用户经历坠落,或者防坠落装置失效。
根据本公开的各方面,SRL可被配置成结合用于捕获指示SRL的操作、SRL的位置或SRL周围的环境条件的数据的一个或多个电子传感器。在一些实例中,电子传感器可被配置成测量与SRL的救生绳相关联的长度、速度、加速度、力或多种其它特性,SRL的位置,和/或与SRL所在环境相关联的环境因素,在本文通常称为使用数据或所获得的传感器数据。SRL可被配置成将使用数据传输到管理系统,该管理系统被配置成执行分析引擎,该分析引擎将使用数据(或使用情况数据的至少一个子集)应用于安全模型,以实时或接近实时地预测在用户(例如,工人)穿戴SRL进行活动时发生与SRL相关联的安全事件的可能性。通过这种方式,这些技术提供了工具,以准确地测量和/或监测SRL的操作,基于所述操作确定预测结果并生成可用于实时或伪实时地警告甚至避免潜在的即将发生的安全事件的警示、模型或规则集。
在一个示例中,防坠落装置包括装置壳体;轴,所述轴在所述装置壳体内;旋转体组件,所述旋转体组件能旋转地连接到所述轴,所述旋转体组件包括盘和转筒,所述盘包括至少一个铁磁材料区域;能延伸的救生绳,所述救生绳连接到转筒并且盘绕在转筒上,救生绳被配置成将防坠落装置连接到用户或支撑结构,其中救生绳的延伸致使盘和转筒围绕轴旋转;磁性传感器,所述磁性传感器相对于所述装置壳体定位成静止的,所述磁性传感器邻近所述盘定位;以及磁体,所述磁体包括硬磁材料,所述磁体相对于装置壳体和磁性传感器定位成静止的,其中磁性传感器被配置成在盘围绕轴旋转时检测由磁体产生的磁场的变化,磁场的变化通过在盘旋转时使至少一个铁磁材料区域紧邻磁体而引起。
在一个示例中,防坠落装置包括装置壳体;轴,所述轴在所述装置壳体内;旋转体组件,所述旋转体组件能旋转地连接到所述轴,所述旋转体组件包括盘和转筒,所述盘包括至少一个铁磁材料区域;能延伸的救生绳,所述救生绳连接到转筒并且盘绕在转筒上,救生绳被配置成将防坠落装置连接到用户或支撑结构,其中救生绳的延伸导致盘和转筒围绕轴旋转;第一磁性传感器,所述第一磁性传感器相对于装置壳体定位成静止的,所述第一磁性传感器邻近盘定位;第一磁体,所述第一磁体包括硬磁材料,所述第一磁体相对于装置壳体和第一磁性传感器定位成静止的,其中第一磁性传感器被配置成在盘围绕轴旋转时检测由第一磁体产生的第一磁场的变化,第一磁场的变化通过在盘旋转时使至少一个铁磁材料区域紧邻第一磁体而引起;第二磁性传感器,所述第二磁性传感器相对于装置壳体定位成静止的,所述第二磁性传感器邻近盘定位;第二磁体,所述第二磁体包括硬磁材料,所述第二磁体相对于装置壳体和第二磁性传感器定位成静止的,其中第二磁性传感器被配置成在盘围绕轴旋转时检测由第二磁体产生的第二磁场的变化,第二磁场的变化通过在盘旋转时使至少一个铁磁材料区域紧邻第二磁体而引起。第一磁性传感器和第二磁性传感器以正交编码构型相差约90°定位,第一磁性传感器和第二磁性传感器被配置成基于正交编码构型确定盘的旋转方向。
在一个示例中,一种用于从防坠落装置获得数据的方法。所述方法包括使所述防坠落装置的盘旋转,其中所述防坠落装置包括装置壳体;轴,所述轴在所述装置壳体内;旋转体组件,所述旋转体组件能旋转地连接到轴,旋转体组件包括盘和转筒,盘包括至少一个铁磁材料区域;能延伸的救生绳,所述救生绳连接到所述转筒并且盘绕在所述转筒上,所述救生绳被配置成将所述防坠落装置连接到用户或支撑结构,其中所述救生绳的所述延伸致使所述盘和所述转筒围绕所述轴旋转;磁性传感器,所述磁性传感器相对于所述装置壳体定位成静止的,所述磁性传感器邻近所述盘定位;以及磁体,所述磁体包括硬磁材料,所述磁体相对于装置壳体和磁性传感器定位成静止的,其中磁性产生磁场,并且处理电路连接到所述磁性传感器;利用所述处理电路,使用所述磁性传感器测量由所述磁体生成的磁场的中断,其中通过旋转所述盘使得至少一个铁磁材料区域紧邻磁体或磁性传感器来生成磁场的中断,从而使磁性传感器测量磁场的变化。该方法还包括利用所述处理电路分析所测量的磁场的中断,以确定盘的旋转角度、盘的旋转圈数、盘的旋转速度或盘的旋转加速度中的至少一个。
附图和以下描述中示出了本公开的一个或多个示例的细节。根据说明书和附图以及权利要求书,本公开的其它特征、目标和优点将显而易见。
附图说明
图1是示出根据本公开的各种技术的示例性系统的框图,其中具有嵌入式传感器和通信能力的个人防护设备(PPE)在多种工作环境内使用并且由个人防护设备管理系统管理。
图2是示出图1所示的个人防护设备管理系统的操作透视图的框图。
图3是示出根据本公开的方面的自缩救生绳(SRL)的一个示例的框图。
图4是示出示例SRL的内部组件的示意图。
图5A是示出由用于图4的SRL中的示例磁体产生的示例磁场线的示意图。
图5B是示出当将铁磁材料区域紧密靠近时由图4的SRL的示例磁体产生的示例磁场线的示意图。
图6-图12是可以结合在图4的SRL中的盘、磁性传感器和磁体的示例布置的示意图。
图13是示出根据本公开的方面的示例模型的图,该示例模型由本文的个人防护设备管理系统或其它装置相对于工人活动就测量绳速度、加速度和绳长度来应用,其中该模型被布置成用于限定安全区域和预测安全事件的不安全行为的区域。
图14A和图14B是示出根据本公开的方面的来自工人的示例使用数据的曲线图,该示例使用数据由个人防护设备管理系统确定来表示低风险行为和触发警示或其它响应的高风险行为。
图15是示出根据本公开的方面的用于预测安全事件的可能性的示例性过程的流程图。
具体实施方式
根据本公开的方面,SRL可被配置成结合用于捕获指示SRL周围的操作、位置或环境条件的数据的一个或多个电子传感器。这种数据在本文中通常可称为使用数据,或另选地,传感器数据。使用数据可采用一定时间段内的样本流的形式。在一些情况下,电子传感器可被配置成测量与SRL的救生绳相关联的长度、速度、加速度、力或多种其它特性,指示SRL的位置的位置信息,和/或与SRL所在环境相关联的环境因素。此外,如本文所述,SRL可被配置成包括用于将通信输出到各个工人的一个或多个电子部件诸如扬声器、振动装置、LED、蜂鸣器,或用于输出警示、语音消息、声音、指示灯等的其它装置。
根据本公开的方面,SRL可被配置成将所获取的使用数据传输到个人防护设备管理系统(PPEMS),该系统可为基于云的系统,该系统具有被配置成处理来自不同工作环境处的工人群体部署和使用的SRL或其它个人防护设备的引入的使用数据流的分析引擎。PPEMS的分析引擎可将一个或多个模型应用到引入的使用数据(或使用数据的至少一个子集)流以监测和预测与任何单独SRL相关联的工人发生安全事件的可能性。例如,分析引擎可将测量的参数(例如,由电子传感器测量的)与已知的模型进行比较,该模型表征SRL的用户的活动,例如表示安全活动、不安全的活动或关注的活动(其通常可在不安全活动之前发生),以便确定事件发生的概率。
响应于预测安全事件的发生的可能性,分析引擎然后可生成输出。例如,分析引擎可基于SRL的用户收集的数据生成指示可能发生的安全事件的输出。输出可用于向SRL的用户警示很可能发生安全事件,从而允许用户改变或调整其行为。在其它示例中,可经由PPEMS或其它机构对嵌入在SRL内的电路或对于工人来说更加处于本地的中间数据集线器内的处理器进行编程,以应用由PPEMS确定的模型或规则集,以便在本地生成并输出警示或被设计成用于避免或减轻预测安全事件的其它预防措施。以此方式,这些技术提供准确地测量和/或监测SRL的操作并且基于操作来确定预测结果的工具。
图1是示出包括用于管理个人防护设备的个人防护设备管理系统(PPEMS)6的示例计算系统2的框图。如本文所述,PPEMS允许授权用户实行预防性职业健康和安全措施,并且管理安全防护设备的检验和维护。通过与PPEMS 6进行交互,安全专业人员可例如管理区域检查、工人检查、工人健康和安全合规培训。
一般来讲,PPEMS 6提供数据采集、监测、活动日志记录、报告、预测分析以及警告生成。例如,PPEMS 6包括根据本文所述的各种示例的基础分析和安全事件预测引擎和警告系统。如下文进一步所述,PPEMS 6提供了一整套个人安全防护设备管理工具,并且实现本公开的各种技术。也就是说,PPEMS 6提供了一种集成的端对端系统,该系统用于管理在一个或多个物理环境8内的工人10使用的个人防护设备,例如安全设备,所述物理环境可以是建筑工地、采矿或制造场所或任何物理环境。本公开的技术可在计算环境2的各种部分内实现。
如图1的示例所示,系统2表示计算环境,其中多个物理环境8A、8B(统称为环境8)内的计算装置经由一个或多个计算机网络4与PPEMS 6进行电子通信。物理环境8中的每个表示物理环境诸如工作环境,在该环境中,一个或多个个体诸如工人10在从事相应环境内的任务或活动的同时利用个人防护设备。
在该示例中,物理环境8A被大体示出为具有工人,而环境8B以扩展形式示出以提供更详细的示例。在图1的示例中,多个工人10A-10N被示出为利用相应的防坠落装置,在该示例中,这些防坠落装置被示出为附接到安全支撑结构12的自缩救生绳(SRL)11A-11N。
如本文进一步所描述,SRL 11中的每个包括嵌入式传感器或监测装置以及处理电子器件,它们被配置成在用户(例如,工人)穿戴防坠落装置参与活动时实时地捕获数据。例如,如相对于图4所示的示例更详细所描述,SRL可包括各种电子传感器,诸如磁性传感器、延伸传感器、张力传感器、加速度计、位置传感器、高度计、一个或多个环境传感器、和/或用于测量SRL 11的操作的其它传感器中的一个或多个。此外,SRL 11中的每个可包括一个或多个输出装置,用于输出指示SRL 11的操作的数据和/或生成通信并将其输出到相应工人10。例如,SRL 11可包括一个或多个装置,该一个或多个装置用来生成听觉反馈(例如,一个或多个扬声器)、视觉反馈(例如,一个或多个显示器、发光二极管(LED)等等)、或触觉反馈(例如,振动或提供其它触觉反馈的装置)。
一般来讲,环境8中的每个包括计算设施(例如,局域网),SRL 11通过该计算设施能够与PPEMS 6通信。例如,物理环境8可配置有无线技术,诸如802.11无线网络、802.15ZigBee网络等等。在图1的示例中,环境8B包括本地网络7,该本地网络7提供基于分组的输送介质,用于经由网络4与PPEMS 6通信。此外,物理环境8B包括多个无线接入点19A、19B,多个无线接入点19A、19B可在地理上分布在整个环境中,以在整个工作环境8B中提供对无线通信的支持。
SRL11中的每个被配置成经由无线通信诸如经由802.11WiFi协议、蓝牙协议等传送数据诸如感测的动作、事件和条件。SRL 11可例如与无线接入点19A或19B中的一个直接通信。又如,每名工人10可配备有可穿戴通信集线器14A-14N中的相应一个,这些可穿戴通信集线器14A-14N实现并促进SRL 11和PPEMS 6之间的通信。例如,用于相应的工人10的SRL11以及其它PPE可经由蓝牙或其它短程协议与相应通信集线器14进行通信,并且通信集线器14可经由通过无线接入点19A或19B处理的无线通信来与PPEM 6进行通信。虽然被示出为可佩戴装置,但是集线器14可被实现为部署在物理环境8B内的独立式装置。
一般来讲,集线器14中的每个用作中继与SRL 11的通信的用于SRL 11的无线装置,并且可在PPEMS 6丢失通信的情况下能够缓冲使用数据。此外,集线器14中的每个可经由PPEMS 6编程,使得本地警告规则可在不需要连接到云网络4的情况下安装并执行。因此,集线器14中的每个对来自SRL 11和/或相应环境内的其它PPE的使用数据流提供中继,并且提供本地计算环境以用于在与PPEMS 6失去通信的情况下基于事件流进行本地化警告。
如图1的示例中所示,环境诸如环境8B也可包括在工作环境8B内提供准确的位置信息的一个或多个支持无线的信标17A-17C。例如,信标17A-17C可以是支持GPS的,使得相应信标内的控制器可能够精确地确定相应信标的位置。基于与信标17中的一个或多个的无线通信,工人10穿戴的给定SRL 11或通信集线器14被配置成确定工作环境8B内的工人的位置。以该方式,报告给PPEMS 6的事件数据可标记有位置信息以帮助由PPEMS实行的分析、报告和解析。
此外,环境诸如环境8B还可包括一个或多个支持无线的感测站,诸如感测站21A和21B。每个感测站21包括一个或多个传感器和一个控制器,它们被配置为输出指示所感测的环境条件的数据。此外,感测站21可定位在环境8B的相应地理区域内,或以其它方式与信标17进行交互以确定相应位置并且在向PPEMS 6报告环境数据时包括这类位置信息。因此,PPEMS 6可被配置成用于使所感测的环境条件与特定区域相关,并且因此可在处理从SRL11接收的事件数据时利用所捕获的环境数据。例如,PPEMS 6可利用环境数据来帮助生成SRL 11的警示或其它指令以及用于执行预测分析,诸如确定某些环境条件(例如,热、湿度、可见度)与异常工人行为或增加的安全事件之间的任何相关性。如此,PPEMS 6可利用当前环境条件来帮助预测和避免即将发生的安全事件。可由感测装置21感测的示例性环境条件包括但不限于:温度、湿度、气体的存在、压力、可见性、风等等。
在示例性具体实施中,环境诸如环境8B还可包括一个或多个安全站15,一个或多个安全站15遍布于整个环境中以提供用于访问PPEMs 6的观察站。安全站15可允许工人10中的一个检查SRL 11和/或其它安全设备,验证安全设备适合于环境8和/或交换数据中的特定一个。例如,安全站15可将警示规则、软件更新或固件更新传输到SRL 11或其它设备。安全站15还可接收在SRL 11、集线器14和/或其它PPE上缓存的数据。也就是说,虽然SRL 11(和/或数据集线器14)通常可将使用数据从SRL 11的传感器传输到网络4,但是在一些实例中,SRL 11(和/或数据集线器14)可不具有到网络4的连接性。在此类实例中,SRL 11(和/或数据集线器14)可本地存储使用数据,并且在接近安全站15时将使用数据传输到安全站15。安全站15之后可上传来自SRL 11的数据并且连接到网络4。
此外,环境8中的每个包括计算设施,这些计算设施为最终用户计算装置16提供操作环境以用于经由网络4与PPEMS 6进行交互。例如,环境8中的每个通常包括负责监督环境内的安全合规性的一个或多个安全管理人员。一般来讲,每个用户20与计算装置16进行交互以访问PPEMS 6。类似地,远程用户24可使用计算装置18来经由网络4与PPEMS进行交互。出于举例的目的,最终用户计算装置16可以是膝上型电脑、台式计算机、诸如平板电脑或所谓的智能电话的移动装置等等。
用户20、24与PPEMS 6交互以控制并且主动管理工人10使用的安全设备的许多方面,诸如访问和查看使用记录、分析和报告。例如,用户20、24可查看由PPEMS 6采集和存储的使用信息,其中使用信息可包括:指定某一持续时间(例如,一天,一周等等)内的开始时间和结束时间的数据、在特定事件(诸如,所检测到的坠落)期间收集的数据、从用户采集的感测数据、环境数据等等。此外,用户20、24可与PPEMS 6交互以实行资产跟踪,并且为个别安全设备件(例如,SRL 11)安排维护事件,以确保符合任何过程或规定。PPEMS 6可允许用户20、24相对于维护规程创建并完成数字检查表并将这些规程的任何结果从计算装置16、18同步到PPEMS 6。
此外,如本文所述,PPEMS 6集成了事件处理平台,该事件处理平台被配置成处理来自数字启用的PPE诸如SRL 11的数千甚至数百万个并发事件流。PPEMS 6的基础分析引擎将历史数据和模型应用于入站流以计算断言,诸如基于工人11的条件或行为模式识别的异常或预测的安全事件发生。另外,PPEMS 6提供实时警示和报告,以向工人10和/或用户20、24通知任何预测的事件、异常、趋势等等。
PPEMS 6的分析引擎可在一些示例中应用分析来识别感测的工作数据、环境条件、地理区域和其它因素之间的关系或相关性,并且分析对安全事件的影响。PPEMS 6可基于整个工人群体10中获得的数据来确定可能在某个地理区域内的哪些特定活动导致或预测导致异常高的安全事件发生。
以该方式,PPEMS 6通过基础分析引擎和通信系统紧密集成了用于管理个人防护设备的综合工具,以提供数据获取、监视、活动存录、报告、行为分析和警示生成。此外,PPEMS 6在系统2的各种元件之间提供由这些元件操作和利用的通信系统。用户20、24可访问PPEMS以查看有关由PPEMS 6对从工人10获取的数据实行的任何分析的结果。在一些示例中,PPEMS 6可经由web服务器(例如,HTTP服务器)呈现基于web的界面,或可为由用户20、24使用的计算装置16、18的装置(诸如,台式计算机、膝上型计算机、诸如智能电话和平板电脑的移动装置等等)部署客户端应用程序。
在一些示例中,POEMS 6可提供数据库查询引擎,用于直接查询POEMS 6以查看所获取的安全信息、合规信息和分析引擎的任何结果,例如,通过仪表板、警告通知、报告等。也就是说,用户24、26或在计算装置16、18上执行的软件可向PPEMS 6提交查询,并接收对应于这些查询的数据以便以一个或多个报告或仪表板的形式进行呈现。此类仪表板可提供关于系统2的各种见解,诸如整个工人群体中的基线(“正常”)操作,从事可能使工人暴露于风险的异常活动的任何异常工人的识别,环境2内任何地理区域的识别,对于该环境,已经或预测会发生显著异常(例如,高)安全事件,表现出相对于其它环境的安全事件的异常发生的环境2中任一个的识别,等等。
如下面进一步讨论的那样,PPEMS 6可以简化负责监测的个人的工作流程,并确保实体或环境的安全合规性,以允许组织针对环境8内的某些区域采取、特定SRL 11或个体工人10采取预防或纠正措施,定义并可以进一步允许实体实现由基础分析引擎进行数据驱动的工作流程程序。
作为一个示例,PPEMS 6的基础分析引擎可被配置为针对整个组织计算和呈现给定环境8内或跨多个环境的工人群体的客户定义的度量。例如,PPEMS 6可被配置为获取数据并且在整个工人群体中(例如,在环境8A,8B中的任一个或两个的工人10中)提供聚合性能度量和预测的行为分析。还有,用户20、24可设定用于任何安全事故发生的基准,并且PPEMS 6可相对于针对个体或定义的工人群体的基准跟踪实际性能度量。
作为另一个示例,如果存在条件的某些组合,PPEMS 6可进一步触发警示,例如以加速检查或维修安全设备诸如SRL 11中的一个。以此方式,PPEMS 6可标识度量不满足基准的个别SRL 11或工人10,并且提示用户进行干预和/或执行规程来相对于基准改进度量,从而确保遵守情况并且主动地管理工人10的安全。
图2是提供PPEMS 6在作为基于云的平台进行托管时的操作透视图的框图,该基于云的平台能够支持具有整个工人10群体的多种不同的工作环境8,该整个工人10群体具有各种支持通信的个人防护设备(PPE 62),诸如安全释放绳(SRL)11A-11N或其它安全设备。在图2的示例中,PPEMS 6的部件根据实现本公开的技术的多个逻辑层进行布置。每个层可由包括硬件、软件或硬件和软件的组合的一个或多个模块实现。
在图2中,PPE 62诸如SRL 11和/或其它设备直接或通过集线器14以及计算装置60作为客户端63操作,客户端63经由接口层64与PPEMS 6通信。计算装置60通常执行客户端软件应用程序,诸如桌面应用程序、移动应用程序和web应用程序。计算装置60可表示图1的计算装置16、18中的任一个。计算装置60的示例可包括但不限于便携式或移动计算装置(例如,智能手机、可佩戴计算装置、平板电脑)、膝上型计算机、台式计算机、智能电视平台以及服务器,这里仅举几个例子。
如本公开中另外所描述,PPE 62(直接或经由集线器14)与PPEMS 6进行通信,以提供从嵌入式传感器和其它监视电路获取的数据流,并且从PPEMS 6接收警告、配置和其它通信。在计算装置60上执行的客户端应用程序可与PPEMS 6进行通信,以发送和接收由服务68检索、存储、生成和/或以其它方式处理的信息。例如,客户端应用程序可请求和编辑安全事件信息,该安全事件信息包括存储在PPEMS 6处和/或由PPEMS 6管理的分析数据。在一些示例中,客户端应用程序可请求并且显示总安全事件信息,该总安全事件信息汇总或以其它方式聚集安全事件的多个单独实例以及从PPE 62获取和/或由PPEMS 6生成的对应数据。客户端应用程序可与PPEMS 6交互,以查询关于过去和预测的安全事件、工人10的行为趋势的分析信息,仅举几个例子。在一些示例中,客户端应用程序可输出从PPEMS 6接收的显示信息,以使此类信息对客户端63的用户可视化。如下文的进一步说明和描述,PPEMS 6可提供信息至客户端应用程序,客户端应用程序输出该信息用于显示在用户界面中。
在计算装置60上执行的客户端应用程序可被实现用于不同平台,但是包括类似或相同的功能性。例如,客户端应用程序可以是编译成在桌面操作系统上运行的桌面应用程序诸如Microsoft Windows、Apple OS x或Linux,仅举几个例子。作为另一个示例,客户端应用程序可以是编译成在移动操作系统上运行的移动应用程序诸如Google Android、Apple iOS、Microsoft Windows mobile或BlackBerry OS,这里仅举几个例子。又如,客户端应用程序可以是web应用程序,诸如显示从PPEMS 6接收的web页面的web浏览器。在web应用程序的示例中,PPEMS 6可接收来自web应用程序(例如,web浏览器)的请求、处理请求并往回向web应用程序发送一个或多个响应。以这种方式,网页的收集,客户端侧处理的web应用程序以及由PPEMS 6执行的服务器侧处理共同提供执行本公开的技术的功能。以此方式,客户端应用程序根据本公开的技术使用PPEMS 6的各种服务,并且这些应用程序可在各种不同的计算环境(例如,仅举几个例子,PPE的嵌入式电路或处理器、桌面操作系统、移动操作系统或web浏览器)内操作。
如图2所示,PPEMS 6包括接口层64,该接口层64表示由PPEMS 6呈现和支持的应用程序编程接口(API)或协议接口集。接口层64最初从客户端63中的任一个接收消息,以便在PPEMS 6处进一步处理。因此,接口层64可提供在客户端63上执行的客户端应用程序可用的一个或多个接口。在一些示例中,接口可以是通过网络访问的应用程序编程接口(API)。接口层64可用一个或多个web服务器实现。一个或多个web服务器可接收传入请求,将来自请求的信息处理并转发到服务68,并且基于从服务68接收的信息向初始发送请求的客户端应用程序提供一个或多个响应。在一些示例中,实现接口层64的一个或多个web服务器可包括运行时环境以部署提供一个或多个接口的程序逻辑。如下文进一步描述的,每个服务可提供可经由接口层64访问的一组一个或多个接口。
在一些示例中,接口层64可提供使用HTTP方法与服务交互和操纵PPEMS 6的资源的代表性状态传输(RESTful)接口。在此类示例中,服务68可生成JavaScript ObjectNotation(JSON)消息,接口层64将JavaScriptObject Notation(JSON)消息发送回提交初始请求的客户端应用程序。在一些示例中,接口层64提供使用简单对象访问协议(SOAP)的web服务来处理来自客户端应用程序的请求。在其它示例中,接口层64可使用远程过程调用(RPC)来处理来自客户端63的请求。在从客户端应用程序接收到使用一个或多个服务68的请求时,接口层64向包括服务68的应用层66发送信息。
如图2所示,PPEMS 6也包括应用层66,该应用层表示用于实现PPEMS 6的大部分基础操作的服务的集合。应用层66接收从客户端应用程序接收的请求中所包括的信息,并且根据由这些请求调用的服务68中的一者或多者来进一步处理该信息。应用层66可被实现为在一个或多个应用服务器(例如,物理或虚拟机)上执行的一个或多个离散软件服务。也就是说,应用服务器提供用于执行服务68的运行环境。在一些示例中,如上所述的功能接口层64和应用层66的功能可在同一服务器处实现。
应用层66可包括一个或多个独立的软件服务68,例如经由逻辑服务总线70通信的过程作为一个示例。服务总线70通常表示诸如通过发布/订阅通信模型允许不同的服务将消息发送到其它服务的逻辑互连或一组接口。例如,服务68中的每个可基于针对相应服务的标准订阅具体类型的消息。当服务发布服务总线70上特定类型的消息时,订阅该类型消息的其它服务将接收消息。以此方式,服务68中的每个可彼此传达信息。又如,服务68可使用套接字或其它通信机制以点对点的方式进行通信。在其它示例中,可使用流水线系统架构来在软件系统服务处理数据或消息时强制执行对数据或消息的工作流和逻辑处理。在描述服务68中的每一个的功能性之前,本文简单地描述层。
PPEMS 6的数据层72表示数据储存库,该数据存储库使用一个或多个数据存储库74为PPEMS 6中的信息提供持久性。数据储存库通常可以是存储和/或管理数据的任何数据结构或软件。数据储存库的示例包括但不限于关系数据库、多维数据库、地图和散列表,仅举几个例子。可使用关系数据库管理系统(RDBMS)软件来实现数据层72以管理数据储存库74中的信息。RDBMS软件可管理一个或多个数据储存库74,使用结构化查询语言(SQL)可访问该数据储存库。一个或多个数据库中的信息可使用RDBMS软件来存储、检索和修改。在一些示例中,可使用对象数据库管理系统(ODBMS)、在线分析处理(OLAP)数据库或其它合适的数据管理系统来实现数据层72。
如图2所示,服务68A-68I(“服务68”)中的每个在PPEMS 6内以模块化形式实现。虽然针对每个服务被示出为单独的模块,但是在一些示例中,两个或更多个服务的功能性可组合到单个模块或部件中。服务68中的每个可以软件、硬件、或硬件和软件的组合来实现。此外,服务68可被实现为单独的装置,单独的虚拟机或容器、进程、线程或通常用于在一个或多个物理处理器上执行的软件指令。
在一些示例中,服务68中的一个或多个可各自提供通过接口层64暴露的一个或多个接口。因此,计算装置60的客户端应用程序可调用服务68中的一个或多个的一个或多个接口来执行本公开的技术。
根据本公开的技术,服务68可包括事件处理平台,该事件处理平台包括事件端点前端68A、事件选择器68B、事件处理器68C和高优先级(HP)事件处理器68D。事件端点前端68A作为用于接收和发送到PPE 62和集线器14的通信的前端接口操作。换句话说,事件端点前端68A作为部署在环境8内并由工人10使用的安全设备的前线接口操作。在一些实例中,事件端点前端68A可被实现为产生的多个任务或作业以接收来自PPE 62的事件流69的各个入站通信,PPE 62携带由安全设备感测和捕获的数据。例如当接收事件流69时,事件端点前端68A可衍生使入站通信(称为一个事件)快速入队和关闭通信会话的任务,从而提供高速处理和可缩放性。例如,每个进入通信可携带表示感测的条件、运动、温度、动作或其它数据(通常称为事件)的最近捕获的数据。根据通信延迟和连续性,在事件端点前端68A与PPE之间交换的通信可以是实时的或伪实时的。
事件选择器68B对经由前端68A从PPE 62和/或集线器14接收的事件流69进行操作,并基于规则或分类来确定与传入事件相关联的优先级。基于优先级,事件选择器68B将这些事件入队以便由事件处理器68C或高优先级(HP)事件处理器68D进行后续处理。另外的计算资源和对象可专用于HP事件处理器68D,以便确保对关键事件的响应,这些关键事件诸如未正确使用PPE、使用了基于地理位置和条件不适当的过滤器和/或呼吸器、未能恰当地紧固SRL 11等等。响应于处理高优先级事件,HP事件处理器68D可立即调用通知服务68E以生成警示、指令、警告或其它类似消息,以便输出到SRL 11、集线器14和/或远程用户20、24。未被分类为高优先级的事件由事件处理器68C消耗并处理。
一般来讲,事件处理器68C或高优先级(HP)事件处理器68D对传入事件流进行操作以更新数据储存库74内的事件数据74A。一般来讲,事件数据74A可包括从PPE 62获得的使用数据的全部或其子集。例如,在一些实例中,事件数据74A可包括从PPE 62的电子传感器获得的整个数据样本流。在其它情况下,事件数据74A可包括这种数据的例如与PPE 62的特定时间段或活动相关联的子集。事件处理器68C、68D可创建、读取、更新和删除存储在事件数据74A中的事件信息。事件信息可作为包括信息的名称/值对的结构诸如以行/列格式指定的数据表存储在相应的数据库记录中。例如,名称(例如,列)可以是“工人ID”,并且值可以是员工标识号。事件记录可包括信息诸如但不限于:工人识别、PPE识别、获取时间戳和指示一个或多个感测的参数的数据。
此外,事件选择器68B将传入事件流引导到流分析服务68F,该流分析服务68F表示被配置为对传入事件流执行深度处理以执行实时分析的分析引擎的示例。流分析服务68F可例如被配置为在接收到事件数据74A时实时处理和比较具有历史数据和模型74A的事件数据74A的多个流。以该方式,流分析服务68F可被配置成检测异常,变换传入事件数据值,在基于条件或工人行为检测到安全问题时触发警示。历史数据和模型74B可包括例如指定安全规则、业务规则等等。以此方式,历史数据和模型74B可表征SRL 11的用户的活动,例如遵守安全规则、业务规则等等。此外,流分析服务68F可通过记录管理和报告服务68G生成用于通过通知服务68E或计算装置60与PPPE 62进行通信的输出。
以这种方式,分析服务68F处理来自环境8内的工人10利用的启用的安全PPE 62的入站事件流,可能的数百或数千个事件流,以应用历史数据和模型74B,从而基于工人的条件或行为模式计算断言诸如识别的异常或即将发生的安全事件的预测发生。分析服务68F可通过服务总线70来将断言发布到通知服务68E和/或记录管理以便输出到客户端63中的任一个。
以该方式,分析服务68F可被配置为主动安全管理系统,该主动安全管理系统预测即将发生的安全问题,并且提供实时警告和报告。此外,分析服务68F可以是决策支持系统,该决策支持系统提供用于处理事件数据的入站流的技术以生成对于企业、安全官员和其它远程用户的汇总或个性化工人和/或PPE基础上的统计、结论和/或建议形式的断言。例如,分析服务68F可应用历史数据和模型74B,以基于检测到的行为或活动模式、环境条件和地理位置来确定对于特定工人而言安全事件即将到来的可能性。在一些示例中,分析服务68F可确定工人当前是否例如由于疲惫、疾病或酒精/药物使用而受伤,并且可需要进行干预以防止安全事件。作为另一个示例,分析服务68F可在特定环境8中提供工人或安全设备类型的比较评级。
因此,分析服务68F可维护或以其它方式使用提供风险度量来预测安全事件的一个或多个模型。分析服务68F还可生成订单集、建议和质量措施。在一些示例中,分析服务68F可基于由PPEMS 6存储的处理信息生成用户界面,以向客户端63中的任一个提供可操作的信息。例如,分析服务68F可生成仪表板、警告通知、报告等以用于在客户端63中任一个处输出。此类信息可提供关于以下的各种见解:整个工人群体中的基线(“正常”)操作,识别任何可能使工人暴露于风险的异常活动的异常工人,环境内任何地理区域的识别,对于该环境,已经或预测会发生显著异常(例如,高)安全事件,表现出相对于其它环境的安全事件的异常发生的环境中任一个的识别,等等。
虽然可使用其它技术,但是在一个示例具体实施中,分析服务68F在对安全事件流进行操作时利用机器学习以便执行实时分析。也就是说,分析服务68F包括通过将机器学习应用于训练事件流数据和已知安全事件以检测模式而生成的可执行代码。可执行代码可采用软件指令或规则集的形式,并且通常被称为模型,该模型随后可应用于事件流69,用于检测类似的模式并且预测即将发生的事件。
在一些示例中,分析服务68F可生成对于特定的工人的单独的模型、特定的工人群体、特定环境或其组合。分析服务68F可基于从PPE 62接收的使用数据来更新模型。例如,分析服务68F可基于从PPE 62接收的数据来更新对于特定工人、特定工人群体、特定环境或他们的组合的模型。
另选地或除此之外,分析服务68F可将所生成的代码和/或机器学习模型的全部或部分传送到集线器14(或PPE 62)以在其上执行,以便近乎实时地向PPE提供本地警告。可用于生成模型74B的示例机器学习技术可包括各种学习方式诸如受监督的学习、无监督学习和半监督学习。算法的示例性类型包括贝叶斯算法、聚类算法、决策树算法、正则化算法、回归算法、基于实例的算法、人工神经网络算法、深度学习算法、降维算法等等。具体算法的各种示例包括贝叶斯线性回归、提升决策树回归和神经网络回归、反向传播神经网络、Apriori算法、K均值聚类、k-最近邻(kNN)、学习矢量量化(LVQ)、自我-组织地图(SOM)、局部加权学习(LWL)、岭回归、最小绝对收缩和选择算子(LASSO)、弹性网络和最小角度回归(LARS)、主成分分析(PCA)和主成分回归(PCR)。
记录管理和报告服务68G处理并且响应经由接口层64从计算装置60接收的消息和查询。例如,记录管理和报告服务68G可接收来自客户端计算装置的请求,该请求针对与个别工人、工人的群体或样本集、环境8的地理区域或整个环境8、PPE 62的个体或组/类型相关的事件数据。作为响应,记录管理和报告服务68G基于请求来访问事件信息。在检索事件数据时,记录管理和报告服务68G构建对初始地请求信息的客户端应用程序的输出响应。在一些示例中,数据可包括在文档中,诸如HTML文档,或者数据可以JSON格式进行编码,或由在请求客户端计算装置上执行的仪表板应用程序呈现。例如,如本公开中进一步所描述,附图中描绘了包括事件信息的示例性用户界面。
作为另外的示例,记录管理和报告服务68G可接收查找、分析和关联PPE事件信息的请求。例如,记录管理和报告服务68G可在历史时间帧内从客户端应用程序接收针对事件数据74A的查询请求,诸如用户可在一段时间内查看PPE事件信息并且/或者计算装置可在一段时间内分析PPE事件信息。
在示例具体实施中,服务68还可包括安全服务68H,该安全服务68H使用PPEMS 6对用户和请求进行认证和授权。具体地,安全服务68H可接收来自客户端应用程序和/或其它服务68的认证请求,以访问数据层72中的数据并且/或者执行应用层66中的处理。认证请求可包括凭据诸如用户名和密码。安全服务68H可查询安全数据74A以确定用户名和密码组合是否有效。配置数据74D可包括为授权凭证、策略和用于控制对PPEMS 6的访问的任何其它信息的形式的安全数据。如上所述,安全数据74A可包括授权凭据诸如针对PPEMS 6的授权用户的有效用户名和密码的组合。其它凭据可包括允许访问PPEMS 6的装置标识符或装置配置文件。
安全服务68H可针对在PPEMS 6处执行的操作提供审计和日志记录功能性。例如,安全服务68H可记录由服务68执行的操作和/或数据层72中由服务68访问的数据。安全服务68H可将审计信息诸如记录的操作、访问的数据和规则处理结果存储在审计数据74C中。在一些示例中,响应于满足一个或多个规则,安全服务68H可生成事件。安全服务68H可将指示这些事件的数据存储在审计数据74C中。
PPEMS 6可包括自检部件68I、自检标准74E和工作关系数据74F。自检标准74E可包括一个或多个自检标准。工作关系数据74F可包括对应于PPE、工人和工作环境的数据之间的映射。工作关系数据74F可以是用于存储、检索、更新和删除数据的任何合适的数据存储区。RMRS 69G可存储工人10A的唯一标识符与数据集线器14A的唯一装置标识符之间的映射。工作关系数据存储区74F还可将工人映射到环境。在图2的示例中,自检部件68I可接收或以其它方式确定对于数据集线器14A、工人10A和/或与工人10A相关联或分配给该工人的SRL 11的来自工作关系数据74F的数据。基于该数据,自检部件68I可从自检标准74E中选择一个或多个自检标准。自检部件68I可将自检标准发送到数据集线器14A。
图3更详细地示出了SRL 11中的一者的示例。在该示例中,SRL 11包括用于附接到锚定件的第一连接器90、救生绳92、以及用于附接到用户(未示出)的第二连接器94。SRL 11还包括容纳能量吸收和/或制动系统和计算装置98的壳体96。在所示示例中,计算装置98包括处理器100、存储器102、通信单元104、一个或多个延伸传感器106、张力传感器108、加速度计110、位置传感器112、测高仪114、一个或多个环境传感器116以及输出单元118。
应当理解,图3所示的计算装置98(并且更广泛地,SRL 11)的架构和布置仅出于示例性目的而示出。在其它示例中,SRL 11和计算装置98可以多种其它方式被配置成与图3所示的那些相比具有另外的、更少的或另选的部件。例如,在一些示例中,计算装置98可被配置成仅包括部件的子集,诸如通信单元104和(一个或多个)延伸传感器106。此外,虽然图3的示例将计算装置98示出为与壳体96集成,但这些技术不限于这种布置。
第一连接器90可锚定到固定结构,诸如支架或其它支撑结构。救生绳92可围绕偏置转筒缠绕,转筒缠绕形成旋转体组件的一部分并且能旋转地连接到壳体96。第二连接器94可经由救生绳92连接到用户(例如,诸如工人10(图1)中的一个)。因此,在一些示例中,第一连接器90可被配置为连接到支撑结构的锚定点,并且第二连接器94被配置成包括连接到工人的钩。在其它示例中,第二连接器94可连接到锚定点,而第一连接器90可连接到工人。当用户执行活动时,当救生绳92延伸出和缩回到壳体96中时,救生绳92的移动致使转筒旋转。
一般来讲,计算装置98可包括一个或多个传感器,这些传感器可实时捕获关于SRL11的操作和/或其中使用SRL 11的环境的实时数据。此类数据在本文中可称为使用数据。传感器可定位在壳体96内和/或可位于SRL11内的其它位置处,诸如邻近第一连接器90或第二连接器94。在一个示例中,处理器100被配置为实现功能性和/或处理用于在计算装置98内执行的指令。例如,处理器100可能够处理由存储器102存储的指令。处理器100可包括例如:微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或等效的离散或集成逻辑电路。
存储器102可包括计算机可读存储介质或计算机可读存储装置。在一些示例中,存储器102可包括短期存储器或长期存储器中的一者或多者。存储器102可包括例如随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、磁性硬盘、光盘、闪存存储器、或电可编程存储器(EPROM)或电可擦且可编程存储器(EEPROM)的形式。
在一些示例中,存储器102可存储操作系统(未示出)或控制计算装置98的部件的操作的其它应用程序。例如,操作系统可有利于将数据从电子传感器(例如,延伸传感器106诸如磁性传感器、张力传感器108、加速度计110、位置传感器112、测高仪114和/或环境传感器116)传送到通信单元104。在一些示例中,存储器102用于存储用于由处理器100执行的程序指令。存储器102还可被配置为在操作期间将信息存储在计算装置98内。
计算装置98可使用通信单元104经由一个或多个有线或无线连接来与外部装置通信。通信单元104可包括设计用于信号调制的各种混合器、滤波器、放大器和其它部件,以及设计用于发射和接收数据的一个或多个天线和/或其它部件。通信单元104可使用任何一种或多种合适的数据通信技术来向其它计算装置发送数据和接收数据。此类通信技术的示例可包括TCP/IP、以太网、Wi-Fi、蓝牙、4G、LTE(仅举几个示例)。在一些情况下,通信单元104可根据蓝牙低能量(BLU)协议进行操作。
延伸传感器106可被配置成用于生成和输出指示救生绳92的延伸和救生绳92的缩回中的至少一个的数据。在一些示例中,延伸传感器106可生成指示救生绳92的延伸长度和救生绳92的缩回长度中的至少一者的数据。在其它示例中,延伸传感器106可生成指示延伸或缩回循环的数据。延伸传感器106可包括旋转编码器、光学传感器、磁性传感器,或用于确定位置和/或旋转的另一传感器中的一个或多个。另外,在一些示例中,延伸传感器106还可包括生成指示救生绳92的完全延伸或完全回缩的输出的一个或多个开关。如下文进一步所述,在一些示例中,延伸传感器106还可包括被配置成测量由于转筒相对于壳体96旋转而产生的磁场的变化的一个或多个磁性传感器。所测量的磁场变化可用于确定救生绳92的延伸或回缩以及关于SRL 11的其它有用信息。在一些此类示例中,延伸传感器106还可用作提供指示救生绳92的速度或加速度的数据的速度计或加速度计。例如,延伸传感器106可测量救生绳的延伸和/或回缩,并且将延伸和/或回缩应用到时间标度(例如,除以时间)。
张力传感器108可被配置成用于生成指示救生绳92例如相对于第二连接器90的张力的数据。张力传感器108可包括与救生绳92共线放置以直接或间接测量施加到SRL 11的张力的力传感器。在一些情况下,张力传感器108可包括测量SRL 11上的静态力或静态张力的应变仪。除此之外或另选地,张力传感器108可包括具有弹簧偏置机构的机械开关,其用于基于施加到SRL 11的预定张力来建立或断开电接触点。在其它示例中,张力传感器108可包括用于确定SRL 11的摩擦制动器的旋转的一个或多个部件。例如,一个或多个部件可包括被配置成用于确定制动器的两个部件之间在制动系统的激活期间的相对运动的传感器(例如,光学传感器、霍尔效应传感器等等)。
加速度计110可被配置成用于生成指示SRL 11相对于重力的加速度的数据。加速度计110可被配置成单轴或多轴加速度计以确定加速度的大小和方向,例如,作为向量,并且可用于确定取向、坐标、加速度、振动、震动,和/或坠落。在其它示例中,SRL 11的加速度可由其它传感器(例如,延伸传感器106)中的一个进行监测。
位置传感器112可被配置成用于生成指示SRL 11在环境8之一中的位置的数据。位置传感器112可包括全球定位系统(GPS)接收器、执行三角测量(例如,使用信标和/或其它固定通信点)的元件部分、或用于确定SRL11的相对位置的其它传感器。
测高仪114可被配置成生成指示SRL 11在固定水平上方的高度的数据。在一些示例中,测高仪114可被配置成基于大气压的测量结果来确定SRL 11的高度(例如,高度越大,压力越低)。
环境传感器116可被配置成生成指示环境诸如环境8的特性的数据。在一些示例中,环境传感器116可包括被配置成用于测量温度、湿度、颗粒含量、噪声水平、空气质量、或可其中使用SRL 11的环境的任何种类的其它特性的一个或多个传感器。
输出单元118可被配置成用于输出指示SRL 11的操作的数据,例如由SRL 11的一个或多个传感器(例如,诸如延伸传感器106、张力传感器108、加速度计110、位置传感器112、测高仪114和/或环境传感器116)所测量。输出单元118可包括可由计算装置98的处理器100执行以生成与SRL 11的操作相关联的数据的指令。在一些示例中,输出单元118可直接输出来自SRL 11的一个或多个传感器的数据。例如,输出单元118可生成包含来自SRL 11的一个或多个传感器的实时或近实时数据的一个或多个消息,以用于经由通信单元104传输到另一装置。
在其它示例中,输出单元118(和/或处理器100)可处理来自一个或多个传感器的数据并生成表征来自一个或多个传感器的数据的消息。例如,输出单元118可确定SRL 11在使用中的时间长度、救生绳92的延伸及缩回循环数(例如,基于来自延伸传感器106的数据)、用户在使用期间的速度的平均变化率(例如,基于来自延伸传感器106或位置传感器112的数据)、SRL 11的用户的瞬时速度或加速度(例如,基于来自加速度计110的数据)、救生绳92的制动器的锁定次数和/或冲击的严重程度(例如,基于来自张力传感器108的数据)。
在一些示例中,输出单元118可被配置成经由通信单元104实时或近实时地将使用数据传输到另一装置(例如,PPE 62)。然而,在一些实例下,通信单元104可能例如由于SRL11所位于的环境/或网络中断而不能与此类装置通信。在此类实例下,输出单元118可将使用数据高速缓存到存储器102。也就是说,输出单元118(或传感器本身)可将使用数据存储到存储器102,这可允许在网络连接变得可用时将使用数据上传到另一装置。
输出单元118还可被配置成用于生成可由SRL 11的用户感知到的听觉、视觉、触觉或其它输出。例如,输出单元118可包括一个或多个用户接口装置,其包括例如各种灯、显示器、触觉反馈发生器、扬声器等等。在一个示例中,输出单元118可包括位于SRL 11上和/或包括在位于SRL11的用户的视野中的远程装置(例如,指示器眼镜、护目镜等)中的一个或多个发光二极管(LED)。在另一示例中,输出单元118可包括位于SRL11上和/或包括在远程装置(例如,听筒、头戴式耳机等等)中的一个或多个扬声器。在另一示例,输出单元118可包括产生振动或其它触觉反馈并且包括在SRL 11或远程装置(例如,手镯、头盔、听筒等等)上的触觉反馈发生器。
输出单元118可被配置成用于基于SRL 11的操作生成输出。例如,输出单元118可被配置成用于生成指示SRL 11的状态的输出(例如,SRL 11正确地操作或需要检查、修理或更换的输出)。又如,输出单元118可被配置成用于生成指示SRL 11适用于SRL 11所位于的环境的输出。在一些示例中,输出单元118可被配置成用于生成指示SRL 11所位于的环境不安全(例如,温度、颗粒水平、位置等等对于使用SRL 11的工人来说是潜在地危险的)的输出数据。
在一些示例中,SRL 11可被配置成存储表征安全事件的可能性的规则,并且输出单元118可被配置成基于SRL 11的操作(如由传感器所测量)与规则的比较来生成输出。例如,SRL 11可被配置成基于来自PPEMS6的上述模型和/或数据历史来将规则存储到存储器102。在本地存储和强制执行规则可允许SRL 11确定与由PPEMS 6做出这种确定的情况和/或不存在可用网络连接性(使得与PPEMS 6的通信不可能)的情况相比具有潜在地较少延迟的安全事件的可能性。在该示例中,输出单元118可被配置成用于生成听觉、视觉、触觉或其它输出,所述输出就潜在地不安全的活动、异常行为等等警示使用SRL 11的工人。
根据本公开的方面,SRL 11可经由通信单元104接收警示数据,并且输出单元118可基于警示数据生成输出。例如,SRL 11可从集线器14中的一者、PPEMS 6(直接地或经由集线器14中的一者)、最终用户计算装置16、使用计算装置18的远程用户、安全站15、或其它计算装置接收警示数据。在一些示例中,警示数据可基于SRL 11的操作。例如,输出单元118可接收警示数据,该警示数据指示SRL 11的状态、SRL 11适用于SRL 11所位于的环境、SRL 11所位于的环境不安全等等。
除此之外或另选地,SRL 11可接收与安全事件的可能性相关联的警示数据。例如,如上所述,在一些示例中,PPEMS 6可将历史数据和模型应用于来自SRL 11的使用数据以便计算断言,诸如基于环境条件或使用SRL11的工人的行为模式的异常或预测的即将发生的安全事件的发生。也就是说,PPEMS 6可应用分析以识别来自SRL 11的感测数据、SRL 11所位于的环境的环境条件、SRL 11所位于的地理区域和/或其它因素之间的关系或相关性。PPEMS 6可基于整个工人群体10中获得的数据来确定可能在某个环境或地理区域内的哪些特定活动导致或预测导致异常高的安全事件发生。SRL 11可从PPEMS 6接收指示安全事件的相对高的可能性的警示数据。
输出单元118可解释警示数据并生成输出(例如,听觉、视觉或触觉输出)以向使用SRL 11的工人通知警示状况(例如,安全事件的可能性相对高,环境危险,SRL 11发生故障,SRL 11的一个或多个部件需要修理或更换等等)。在一些情况下,除此之外或另选地,输出单元118(或处理器100)可解释警示数据以修改SRL 11的操作或强制执行SRL 11的规则,以便使SRL 11的操作符合所希望/不太危险的行为。例如,输出单元118(或处理器100)可致动救生绳92上的制动器,以便防止救生绳92从壳体96延伸。
因此,根据本公开的方面,可以各种方式使用来自SRL 11的传感器的数据(例如,来自(一个或多个)延伸传感器106、张力传感器108、加速度计110、位置传感器112、测高仪114、环境传感器116,或其它传感器的数据)。根据一些方面,使用数据可用于确定使用统计。例如,PPEMS6可基于来自传感器的使用数据来确定:SRL 11在使用中的时间量、救生绳92的延伸或缩回循环数、救生绳92在使用期间延伸或缩回的速度的平均变化率、救生绳92在使用期间延伸或缩回的瞬时速度或加速度、救生绳92的锁定次数、对救生绳92的冲击的严重程度等等。在其它示例中,上述使用统计可在本地(例如,由SRL 11或者集线器14中的一个)进行确定和存储。
根据本公开的方面,PPEMS 6可使用使用数据来表征工人10的活动。例如,PPEMS 6可建立生产和非生产时间的模式(例如,基于SRL 11的操作和/或工人10的移动),对工人的移动进行分类,标识关键运动,和/或推断关键事件的发生。也就是说,PPEMS 6可获得使用数据,使用服务68分析使用数据(例如,通过将使用数据与来自已知活动/事件的数据进行比较),并且基于该分析生成输出。
在一些示例中,使用统计可用于确定SRL 11何时需要维护或更换。例如,PPEMS 6可以将使用数据与指示正常操作的SRL 11的数据进行比较,以便标识缺陷或异常。在其它示例中,PPEMS 6还可将使用数据与指示SRL 11的已知使用寿命统计的数据进行比较。使用统计还可用于使产品开发人员了解工人10使用SRL 11的方式,以便改进产品设计和性能。在其它示例中,使用统计数据可用于收集人性能元数据以开发产品规格。在其它示例中,使用统计可用作竞争性基准工具。例如,可在SRL 11的顾客之间比较使用数据以评估配备有SRL 11的整个工人群体之间的指标(例如,生产率、遵守情况等等)。
除此之外或另选地,根据本公开的方面,来自SRL 11的传感器的使用数据可用于确定状态指示。例如,PPEMS 6可确定工人10连接到SRL 11或与其断开连接。PPEMS 6还可确定工人10相对于某一基准的高度和/或位置。PPEMS 6还可确定工人10正接近救生绳92的预定抽取长度。PPEMS 6还可确定工人10与环境8(图1)之一中的危险区域的接近度。在一些情况下,PPEMS 6可基于SRL 11的使用(如使用数据所指示)和/或SRL 11所位于的环境的环境条件来确定SRL 11的维护间隔。PPEMS 6还可基于使用数据来确定SRL 11是否连接到锚定件/固定结构和/或锚定件/固定结构是否是适当的。
除此之外或另选地,根据本公开的方面,来自SRL 11的传感器的使用数据可用于评定穿戴SRL 11的工人10的表现。例如,PPEMS 6可基于来自SRL 11的使用数据来识别可指示工人10即将坠落的运动。PPEMS 6还可基于来自SRL 11的使用数据来识别可指示疲劳的运动。在一些情况下,PPEMS 6可基于来自SRL 11的使用数据来推断已发生坠落或工人10已无行动能力。在已经发生掉落之后,PPEMS 6还可执行掉落数据分析并且/或者确定温度、湿度和其它环境条件,因为他们与安全事件的可能性有关。
除此之外或另选地,根据本公开的方面,来自SRL 11的传感器的使用数据可用于确定警示和/或主动控制SRL 11的操作。例如,PPEMS 6可确定安全事件诸如坠落即将发生并激活SRL 11的制动器。在一些情况下,PPEMS 6可根据坠落动态调整止动特性。也就是说,PPEMS 6可基于安全事件的特定特性(例如,如使用数据所指示)警示施加到SRL 11的控制。在一些示例中,PPEMS 6可在工人10接近环境8之一中的危险时(例如,基于从位置传感器112收集的位置数据)提供警告。PPEMS 6还可锁定SRL 11,使得SRL 11在SRL 11经历了冲击或需要服务之后将不进行操作。
同样,PPEMS 6可基于使用数据应用于表征SRL 11的用户的活动的一个或多个安全模型来确定上述的性能特性和/或生成警示数据。安全模型可基于历史数据或已知安全事件来进行训练。然而,虽然相对于PPEMS 6描述了这些确定,但是如本文更详细所描述,诸如集线器14或SRL 11的一个或多个其它计算装置可被配置成用于执行这类功能性的全部或其子集。
在一些示例中,PPEMS 6可针对PPE的组合应用分析。例如,PPEMS6可绘制SRL 11和/或与SRL 11一起使用的其它PPE的用户之间的相关性。也就是说,在一些情况下,PPEMS6可不仅基于来自SRL 11的使用数据,而且根据来自与SRL 11一起使用的其它PPE的使用数据,来确定安全事件的可能性。在这类情况下,PPEMS 6可包括根据来自除了SRL 11之外的与SRL 11一起使用的一个或多个装置的已知安全事件的数据构建的一个或多个安全模型。
在一些示例中,延伸传感器106和/或加速度计110的功能可通过定位在SRL壳体96内的一个或多个磁性传感器来实现,以监测救生绳92所连接的旋转体组件(例如,转筒)的相对旋转。图4示出包含在壳体122中的示例SRL 120的内部部件的示例,壳体122包括至少一个此类磁性传感器。SRL 120可用作形成PPEMS 6的一部分的一个或多个SRL 11。
在例示的示例中,SRL 120包括能够围绕轴126旋转的转筒124,轴126连接到壳体122。救生绳128附接到转筒124且围绕转筒124盘绕,并且可以基于转筒124的旋转而延伸或回缩。SRL 120还包括能旋转地连接到轴126的旋转体组件130,该旋转体组件包括盘132和转筒124。在一些示例中,盘132连接到转筒124,使得当救生绳128延伸或回缩时,盘132随转筒124一起旋转。
如下文进一步所述,盘132包括至少一个铁磁材料134区域。SRL 120还包括至少一个磁性传感器136和磁体138,它们各自在相对于壳体122的固定位置处邻近盘132定位,使得磁性传感器136和磁体138两者在壳体122内保持静止,同时转筒124和盘132随着救生绳128的延伸或回缩而围绕轴126旋转。在一些示例中,盘132还可以包括将一个或多个铁磁材料134区域隔开的一个或多个非铁磁区域135。
在操作期间,磁性传感器136测量由磁体138生成的磁场。随着救生绳128延伸或回缩,盘132在SRL壳体122内旋转,使至少一个铁磁材料134区域紧邻磁体138和/或磁性传感器136。如本文所用,盘132的与磁体138和/或磁性传感器136“紧邻”的一部分用于描述盘132的与磁体138和/或磁性传感器136径向对准的部分,其中径向对准是指盘132的半径。例如,图4的线139示出盘132的径向轴线,其可以被认为是紧邻磁体138和磁性传感器136或与它们径向对准。在一些示例中,磁体138和磁性传感器136可各自沿线139径向对准。然而,在其它示例中,磁体138和磁性传感器136可以沿线139彼此稍微偏移,而不会破坏SRL 120的操作性或当盘132旋转时磁性传感器136对铁磁材料134区域的检测,并且相应铁磁材料134区域紧邻磁体138和/或磁性传感器136。
当紧邻磁体138时,铁磁材料134将中断磁体138生成的磁场。例如,图5A和图5B示出当将铁磁材料134区域紧邻磁体138时由磁体138生成的磁场线140的中断。图5A示出当铁磁材料134不紧邻磁体138时由磁体138生成的法向磁场线140。当非铁磁区域135邻近磁体138定位时,这种配置可以由SRL 120表示。图5B示出当铁磁材料134区域邻近磁体138并紧邻磁体138定位时,可如何中断由磁体138生成的磁场线140。
当盘132旋转时,磁场线140中的中断可在磁场中产生可测量的差异,该差异可以由磁性传感器136测量。磁性传感器136可以被校准以在一个或多个铁磁材料134区域旋转经过磁体138和磁性传感器136时检测磁场中的可测量的干扰,以提供关于盘132和转筒124的旋转的有价值的使用数据。例如,通过检测当一个或多个铁磁材料134区域紧邻磁体138和/或磁性传感器136时引起的干扰,磁性传感器136有效地监测SRL 120内的盘132的旋转。盘132的这种监测可以由计算装置98分析以提供关于SRL 120的有价值的使用数据,包括例如可以与救生绳128的延伸或回缩相关联的盘132的旋转的数量、程度或角度,可以与救生绳128延伸或回缩的速度相关联的盘132的旋转速度,可以与救生绳128延伸或回缩(例如,诸如在工人10的坠落中)的加速度相关联的盘132的旋转加速度,等等。
在一些示例中,磁性传感器136可被配置为用作数字传感器,该数字传感器在一个或多个铁磁材料134区域紧邻磁体138区域时提供指示。根据围绕盘132设置的铁磁材料134区域的总数以及铁磁材料134区域通过磁体138的频率,磁性传感器136可以提供关于板132旋转的速度或加速度的有用信息。例如,当盘132仅包括单个铁磁材料区域时,磁体138生成的磁场的每个变化都可以表示盘132和/或转筒124的一圈。盘132上存在的更多铁磁材料134区域可以允许在关于盘132的转数的测量参数中具有更大的分辨率、精度和/或准确度。在一些示例中,盘132可以包括铁磁材料134的至少两个区域,当盘132旋转时,铁磁性材料134的至少两个区域可以由磁性传感器136独立地检测。铁磁材料134区域可以围绕盘132均匀地移位,使得铁磁材料134的每个连续区域表示盘132的设定角度或旋转。另外,铁磁材料134区域的均匀位移将确保盘132的平衡旋转。
在一些示例中,一个或多个铁磁材料134区域可包括一种或多种软磁材料。如本文所用,“软磁材料”用于指在邻近磁场时被磁化但在远离磁化场时不保持磁化的材料。可包括在铁磁材料134区域中的合适的软磁材料的示例可以包括但不限于铁或铁合金(例如,铁-硅合金、镍-铁合金)、软铁氧体、钴或钴合金、镍或镍合金、钆或钆合金、镝和镝合金,或它们的组合。附加地或另选地,软磁材料可包括具有小于1000A/m的粗糙度和/或大于约10的相对渗透性的材料。在一些示例中,铁磁材料134区域可由软磁材料组成或基本上由软磁材料组成。
磁体138可包括一种或多种硬磁材料。如本文所用,“硬磁材料”用来指可容易地磁化并且当从远离外部磁场时将保持磁化的材料。在一些示例中,硬磁材料可被称为永久磁体。合适的硬磁材料的示例可包括但不限于铝镍钴合金(例如,镍/钴/铁/铝合金)、硬铁氧体、稀土磁体、钕铁硼合金,和钐钴合金、陶瓷磁体。附加地或另选地,硬磁材料可包括具有大于10,000A/m的粗糙度和/或500高斯或更大的剩余磁场的材料。在一些示例中,磁体138可由硬磁材料组成或基本上由硬磁材料组成。
在一些示例中,用软磁材料构造铁磁材料134的(一个或多个)区域和用硬磁材料构造磁体138可在构造SRL 120时提供一个或多个制造优点。例如,在SRL 120的另选设计中,可以包括具有多个磁体(例如,硬磁材料)的盘132并且排除了磁体138的存在,多个磁体围绕盘132的圆周分布。当盘旋转时,每个磁体紧邻磁性传感器136,以提供指示盘132旋转的由磁性传感器136测量的磁场中的可检测的变化。在此类示例中,系统可用来测量盘132的旋转度的精度将直接对应于包括在盘132上的磁体的总数。然而,与软磁材料相比,硬磁性材料通常更昂贵。因此,随着测量精度的提高,在盘132上包括更多的磁体通常将增加生产成本。相比之下,通过将盘132构造成包括多个铁磁材料134区域,即使仅一个磁体138(例如,硬磁材料)用于检测盘132的旋转,仍可获得盘132的旋转角度的精度,从而提供降低的生产成本。
磁性传感器136可包括能够检测磁场变化的任何合适的传感器。在一些示例中,磁性传感器136可包括响应于变化的磁场而提供可变电压输出的换能器。示例磁性传感器136可包括例如霍尔效应传感器、微机电系统(MEMS)磁传感器、巨磁电阻(GMR)传感器、各向异性磁阻传感器(AMR)等。
如本文所用,一个或多个铁磁材料134区域和一个或多个非铁磁区域135用于在盘132旋转时区分盘132的紧邻和邻近磁体138和/或磁性传感器136的部分。如下文进一步所述,在一些示例中,非铁磁区域135可包括分隔铁磁材料134区域的空隙空间的区域,诸如切口、凹槽、凹坑、孔、狭槽等。与当铁磁材料134区域紧邻磁体138时相比,当非铁磁区域135紧邻磁体138时,非铁磁区域135将引起由磁体138生成的磁场的可测量的变化。
在非铁磁区域135可包括空隙空间区域的示例中,盘132可包括用于其构造的任何合适的材料。例如,在一些此类示例中,可使用铁磁材料构造包括一个或多个铁磁材料134区域的盘132。当相关联的非铁磁区域135(例如,空隙空间)定位成紧邻磁体138和/或磁性传感器136时,可以提供与磁体138和/或磁性传感器136的足够的分离,使得与铁磁材料134区域紧邻磁体138和/或磁性传感器136时相比,盘132的主体不影响磁体132生成的磁场或至少提供可测量的磁场变化。
在其它示例中,盘132的主体可包括一个或多个非铁磁材料,其中一个或多个铁磁材料134区域附接到盘132。用于构造盘132的部分的合适的非铁磁材料的示例可包括例如复合物,非磁性金属诸如钢、铝、锌、钛、它们的合金,304不锈钢,聚合物,铜等。在此类示例中,非铁磁区域135可包括空隙空间区域,或者可包括由非铁磁材料构造的盘132的主体部分。
在一些示例中,一个或多个铁磁材料134区域可以表示从盘132延伸的突起或堞形件,并且一个或多个非铁磁区域135可以表示非磁性材料的部分或空隙空间(例如,盘132内的切口)。例如,铁磁材料134区域和非铁磁材料135区域可以被表征为沿盘132的周边的一系列一个或多个堞形件。在此类示例中,堞形件表示铁磁材料134区域,而限定堞形件的切口表示非铁磁区域135(例如,缺少铁磁材料134的区域)。在一些此类示例中,盘132可以包括被构造为由单个铁磁材料(例如,铁)制成的盘,其中沿盘132的外圆周形成有切口以限定非铁磁区域135。每个切口继而限定构成铁磁材料134区域的堞形件。
在一些示例中,铁磁材料134区域可以以重复图案围绕周边布置,其中每个堞形件(例如,铁磁材料134区域)通过非铁磁区域135与相邻堞形件充分地分离,使得当相应区域在盘132围绕轴126旋转时紧邻磁体138的时候,磁性传感器136能够检测和区分铁磁材料134的每个区域和每个非铁磁区域135。
在包括多个铁磁材料134区域的示例中,铁磁材料134的每个区域可以与铁磁材料134的相邻区域以距离(Sd)(例如,每个非铁磁材料135的距离)均匀地分布。分离距离(Sd)的大小应足够大,以允许磁性传感器136在磁盘132围绕轴126旋转时可测量地区分铁磁材料134的每个区域。如上所述,在盘132上具有更多的铁磁材料134区域可以提高确定以下各项的精度:救生绳128的延伸/回缩长度,盘132的度数或旋转,救生绳128的延伸/回缩速度,救生绳128的延伸/回缩加速度,跌倒的事件或它们的组合。作为一个非限制性示例,对于限定直径为约7.5cm的盘132以约900rpm的速度旋转,合适的分离距离(Sd)可以为约3mm。在一些示例中,铁磁材料134区域可以具有大约1mm的最小分离距离(Sd-),以便通过磁性传感器136提供铁磁材料134区域的足够分辨率。
图6-图11是可以相对于磁性传感器136和磁体138构造和布置盘132的示例配置的示意图。在图6至图11中描述的盘132、磁体138和磁性传感器136中的每个都结合到图4的SRL 120中,作为盘132、磁性传感器136和/或磁体138的另选设计和布置,并且可以结合SRL120的其它部件来描述。
图6示出示例盘132A,其包括当盘132A围绕轴126旋转时各自紧邻磁体138A的至少一个铁磁材料134A区域和至少一个非铁磁区域135A。然而,与图4所示的布置不同,磁性传感器136A和磁体138A与磁盘132A的中心轴线基本平行(例如,平行或几乎平行)对准,其中磁性传感器136A和磁体138A位于盘132A的相对侧上。当盘132A旋转时,铁磁材料134A和非铁磁材料135A的每个区域将在磁性传感器136A和磁体138A之间通过,以引起由磁体138A生成的磁场的可测量的变化。与图4的示例相同,磁性传感器136A和磁体138A都可以相对于SRL壳体122在SRL 120中保持静止。
图7示出示例盘132B,其包括当盘132B围绕轴126旋转时各自紧邻磁体138B的至少一个铁磁材料134B区域和至少一个非铁磁区域135B。在图7所示的示例中,铁磁材料134B的每个区域可表征为从盘132B的主表面133B延伸的突起。突起可以采取任何合适的形状或尺寸。图7中所示的铁磁材料134B的突起中的每个相对于盘132B的轴向方向延伸(例如,平行于盘132B的中心轴线)。一个或多个非铁磁区域135B可以表征为盘132B的不包括此类突起或不包括铁磁材料的表面133B的部分。当盘132B旋转时,铁磁材料134B的每个区域将经过磁体138B,以引起由磁体138B生成的磁场的可测量的变化,该变化可由磁性传感器136B检测。在一些示例中,磁体138B可定位在磁性传感器136B与铁磁材料134B的经过区域之间。然而,在其它示例中,磁体138B可被定位成使得当盘132B围绕轴126旋转时,铁磁材料134B的每个区域将在磁性传感器136B和磁体138B之间穿过。与先前所述的示例一样,磁性传感器136B和磁体138B均可相对于SRL壳体122在SRL 120中保持静止。
在一些示例中,铁磁材料区域可形成为镶嵌到盘132的表面中的不同铁磁材料区域。例如,图8示出示例盘132C,其包括当盘132C围绕轴126旋转时各自紧邻磁体138C的至少一个铁磁材料134C区域和至少一个非铁磁区域135C。为形成不同的铁磁材料134C区域和非铁磁材料135C区域,盘132C可以由具有限定在盘132C的主表面133C内的一个或多个凹槽的非铁磁材料构成。然后可以用铁磁材料镶嵌一个或多个凹槽,从而形成一个或多个铁磁材料134C区域,其中盘主体形成将不同铁磁材料134C区域分离的非铁磁区域135A。铁磁材料134C区域可具有任何合适的尺寸或形状(例如,正方形、矩形、椭圆形、圆形等)并且可以任何合适的量存在。当盘132C旋转时,铁磁材料134C的每个区域将经过磁体138C,以引起由磁体138C生成的磁场的可测量的变化,该变化可由磁性传感器136C检测。在一些示例中,磁体138C可定位在磁性传感器136C与铁磁材料134C的经过区域之间。然而,在其它示例中,磁体138C可被定位成使得当盘132C围绕轴126旋转时,铁磁材料134C的每个区域将在磁性传感器136C和磁体138C之间穿过。在此类示例中,磁性传感器136C和磁体138C可预先定位在盘132C的相对侧上。与先前所述的示例一样,磁性传感器136C和磁体138C均可相对于SRL壳体122在SRL 120中保持静止。
图9A和图9B示出示例盘132D,其包括当盘132D围绕轴126旋转时各自紧邻磁体138D的至少一个铁磁材料134D区域和至少一个非铁磁区域135D。一个或多个铁磁材料134D区域中的每个铁磁材料134D区域可被表征为盘132D的表面133D上的突起,该突起形成从表面133D轴向突出的堞形件或轨道(例如,在平行于盘132D的中心轴线的方向上突出)并沿大致径向方向延伸穿过表面133D。然而,也可使用铁磁材料134D的突起的其它形状、尺寸和样式。
在一些示例中,一个或多个非铁磁区域135D可被表征为铁磁材料134D的突起之间的凹槽,凹槽中的每个限定铁磁材料134D的相邻突起的侧面。在其它示例中,凹槽可填充有非铁磁材料,使得盘132D具有相对平滑的外表面。当盘132D旋转时,铁磁材料134D的每个区域将经过磁体138D,以引起由磁体138D生成的磁场的可测量的变化,该变化可由磁性传感器136D检测。
在一些示例中,当盘132D围绕轴126旋转时,磁体138D可以定位在磁性传感器136D和铁磁材料134D的通过区域之间,如图9A的构造所示。在其它示例中,磁体138D可被定位成使得当盘132D围绕轴126旋转时,铁磁材料134D的每个区域将在磁性传感器136D和磁体138D之间穿过。图9B示出此类构造,其中磁体138D被定位成与盘132D的和表面133D相反的表面相邻。与先前所述的示例一样,磁性传感器136D和磁体138D均可相对于SRL壳体122在SRL 120中保持静止。
在一些示例中,磁性传感器136和一个或多个铁磁材料134区域可以被配置成提供关于盘132的旋转方向的可测量的指示(例如,盘132是否旋转以延伸或回缩救生绳128)。在一些示例中,可通过配置一个或多个铁磁材料134区域以在相应区域通过磁体138时确切地调节由磁体138产生的磁场来使用单个磁体138和磁性传感器136确定盘132的旋转方向。例如,一个或多个铁磁材料134区域可以包括梯度表面,该梯度表面被配置成当铁磁材料134区域的梯度表面旋转经过磁体138时,随着盘132因为磁体138产生的磁场的调节变化。当与模拟磁性传感器136配对时,磁场中的调节变化(例如,增大或减小变化)可提供对盘132旋转方向的指示。
图10为可结合在SRL 120中的示例盘132E。盘132E包括至少一个铁磁材料134E区域,当盘132E围绕轴126旋转时,至少一个铁磁材料134E区域紧邻磁体138E。一个或多个铁磁材料134E区域中的每个铁磁材料134E区域可表征为从盘132E径向延伸的突起。铁磁材料134E的每个突起可限定具有渐变表面144E的倾斜或锯齿图案,该渐变表面144E在区域134E紧邻磁体138E旋转时调节铁磁材料134E的相应区域与磁体138E之间的距离。例如,铁磁材料134E的突起可以包括第一端部146E和第二端部148E,它们分别限定倾斜或锯齿图案的前缘(例如,顶点)和后缘。当盘132E沿顺时针方向150旋转时,区域铁磁材料134E的第一端部146E(例如,前缘)紧邻磁体138E(例如,径向对准)。由于第一端部146E与磁体138E之间的相对短的分离距离,第一端部146E将在由磁体138E生成的磁场中产生最大的中断。当盘132E继续沿顺时针方向150旋转时,随着渐变表面144E的一部分紧邻磁体138E(例如,径向对准),磁体138E与铁磁材料134E区域之间的分离距离将逐渐增加。增加的分离距离将逐渐减小由铁磁材料134E区域引起的磁场的中断,直到第二端部148E紧邻磁体138E(例如,径向对准)。因此,磁性传感器136E可测量由磁体138E生成的磁场的变化中的较大初始峰值,随后该变化逐渐减小回到基线值。相比之下,在盘132E以逆时针方向旋转的情况下,磁性传感器136E可以测量由磁体138E生成的磁场的逐渐变化,随后该变化突然变化回到基线值。计算装置98可被配置成将由磁性传感器136E检测到的信号中的此类变化与盘132E的顺时针旋转或逆时针旋转相关联。
在一些示例中,盘132E可包括使铁磁材料134E的每个区域隔开的一个或多个非铁磁区域135E。在其它示例中,由于铁磁材料134E区域的调节设计,可从盘132E中排除一个或多个非铁磁区域135E。例如,盘132E的周边可以仅包括一个或多个铁磁材料134E区域,每个区域限定倾斜或锯齿图案。在此类示例中,第二端部148E可以与第一端部146E径向对齐(例如,在仅存在铁磁材料134E的一个倾斜或锯齿区域的示例中),或者可以与铁磁材料134E的相邻区域的第一端部径向对齐。
尽管示出和描述了盘132E,其中一个或多个突起的渐变表面144E相对于沿顺时针方向150旋转的盘132E具有减小的梯度,但是在其它示例中,铁磁材料134E的突出区域的倾斜或锯齿图案可以反向旋转,使得一个或多个突起的渐变表面144E相对于沿顺时针方向150旋转的盘132E具有增加的梯度。另外,与先前所述的示例一样,磁性传感器136E和磁体138E均可相对于SRL壳体122在SRL 120中保持静止。
图11A和图11B是可结合在SRL 120中的盘132F的另一个示例,SRL120被配置成提供关于盘132F的旋转方向的可测量的指示。图11A是盘132F的透视图,而图11B是盘132F沿线A-A的剖视图。
盘132F包括至少一个铁磁材料134F区域,当盘132F围绕轴126旋转时,至少一个铁磁材料134F区域紧邻磁体138F。一个或多个铁磁材料134F区域中的每个铁磁材料134F区域可表征为从盘132F的表面133F轴向延伸的突起。铁磁材料134F的每个突起可限定具有渐变表面144F的倾斜或锯齿图案,该渐变表面144F在区域134F紧邻磁体138F旋转时调节铁磁材料134F的相应区域与磁体138F之间的距离。例如,铁磁材料134F的突起可包括分别限定倾斜或锯齿图案突起的前缘(例如,代表与表面133F的最大间隔的顶点)和后缘(例如,与表面133F齐平)的第一端部146F和第二端部148F。
当盘132F沿顺时针方向150旋转时,区域铁磁材料134F的第一端部146F(例如,前缘)紧邻磁体138F(例如,径向对准)。由于第一端部146F与磁体138F之间的相对短的分离距离,第一端部146F将在由磁体138F生成的磁场中产生最大的中断。当盘132F继续沿顺时针方向150旋转时,随着渐变表面144F的一部分紧邻磁体138F(例如,径向对准),磁体138F与铁磁材料134F区域之间的分离距离将逐渐增加。如先前的示例所描述,增加的分离距离将逐渐减小由铁磁材料134F区域引起的磁场的中断,直到第二端部148F紧邻磁体138F(例如,径向对准)。因此,磁性传感器136F可测量由磁体138F生成的磁场的变化中的较大初始峰值,随后该变化逐渐减小回到基线值。相比之下,在盘132F以逆时针方向旋转的情况下,磁性传感器136F可以测量由磁体138F生成的磁场的逐渐变化,随后该变化突然变化回到基线值。计算装置98可被配置成将由磁性传感器136F检测到的信号中的此类变化与盘132F的顺时针旋转或逆时针旋转相关联。
在一些示例中,盘132F可包括分离铁磁材料134F的每个区域的一个或多个非铁磁区域135F。在其它示例中,由于铁磁材料134F区域的调节设计,可从盘132F中排除一个或多个非铁磁区域135F。例如,当盘132E旋转时与磁性传感器138F对准的表面133F的部分可以仅包括一个或多个铁磁材料134F区域,每个区域限定倾斜或锯齿图案。在此类示例中,第二端部148F可以与第一端部146F径向对齐(例如,在仅存在铁磁材料134F的一个倾斜或锯齿区域的示例中),或者可以与铁磁材料134F的相邻区域的第一端部径向对齐。
尽管示出和描述了盘132F,其中一个或多个突起的渐变表面144F相对于沿顺时针方向150旋转的盘132F具有减小的梯度,但是在其它示例中,铁磁材料134F的突出区域的倾斜或锯齿图案可以反向旋转,使得一个或多个突起的渐变表面144F相对于沿顺时针方向150旋转的盘132F具有增加的梯度。另外,与先前所述的示例一样,磁性传感器136F和磁体138F均可相对于SRL壳体122在SRL 120中保持静止。
在其它示例中,可以通过包括一对以正交编码配置布置的磁性传感器使用关于图4和图6-图9描述的盘配置来确定盘132的旋转方向。图12为可结合在SRL 120中的示例盘132G。盘132G包括至少一个铁磁材料134G区域以及各自与相应的第一磁体138G和第二磁体138H配对的第一磁性传感器136G和第二磁性传感器136H。当盘132E围绕轴126旋转时,随着一个或多个铁磁材料134G区域中的每个铁磁材料134G区域紧邻第一磁体138G与第二磁体138H和/或磁性传感器136G与136H,铁磁材料134G区域将中断由第一磁体138G或第二磁体138H产生的磁场。第一磁性传感器136G和第二磁性传感器136H以及相应的磁体138G和138H中的每个都可以以上述任何配置来布置,但是将被定位在SRL壳体122内,使得第一磁性传感器136G和第二磁性传感器136H彼此相差大约成90度(例如,正交编码配置)。例如,SRL120可以被布置成使得当非铁磁区域135G的中心紧邻第一磁体138G和/或第一磁性传感器136G的位置时,铁磁材料134G区域的前缘或后缘148G紧邻第二磁体138H和/或第二磁性传感器138H。因此,除了上述长度、速度或加速度感测之外,该对磁性传感器136G和136H的正交编码配置还可容易地确定盘132G的旋转方向。
图13是示出示例性模型的图,该示例性模型由本文的个人防护设备管理系统或其它装置相对于工人活动就测量绳速度、加速度和绳长度来应用,其中该模型被布置成用于限定安全区域和不安全区域。换句话讲,图13是表示由PPEMS 6、集线器14或SRL 11、SRL120应用的模型的图,该模型基于救生绳(例如,图4中所示的救生绳128)抽出或回缩的加速度160,救生绳128抽出或回缩的速度162,以及已经抽出或回缩的救生绳的长度164的测量结果来预测安全事件的可能性。加速度160、速度162和长度164的测量结果可基于从SRL120的传感器诸如磁性传感器136收集的数据来确定。该图所表示的数据可以是估计的或在训练/测试环境中收集中,并且该图可用作将工人的安全活动与不安全活动区分开的“标测图”。
例如,安全区域166可表示与安全活动相关联的加速度160、速度162和长度164的测量结果(例如,如通过监测测试环境中的工人的活动所确定)。未栓系区域168可表示与未牢固地锚定到支撑结构(这可被认为是不安全的)的救生绳相128关联的加速度160、速度162和长度164的测量结果。过度拉伸区域170可表示与延伸超过正常操作参数(也可被认为是不安全的)的救生绳128相关联的加速度160、速度162和长度164的测量结果。过度加速区域172可表示与快速延伸超过正常操作参数(也可指示用户坠落或不安全的使用)的救生绳128相关联的加速度160、速度162和长度164的测量结果。
根据本公开的方面,PPEMS 6、集线器14或SRL 11、SRL 120可通过将图13所示的模型或规则集应用于从SRL 11、SRL 120接收的使用数据来发布一个或多个警示。例如,如果加速度160、速度162或长度164的测量结果在安全区域166之外,那么PPEMS 6、集线器14或SRL 11、SRL 120可发布警示。在一些情况下,可基于加速度160、速度162或长度164的测量结果在安全区域166之外的程度来发布不同的警示。例如如果加速度160、速度162或长度164的测量结果相对靠近安全区域166,那么PPEMS6、集线器14或SRL 11、SRL 120可发布活动是所关注的并且可导致安全事件的警示。在另一示例中,如果加速度160、速度162或长度164的测量结果相对远离安全区域166,那么PPEMS 6、集线器14或SRL 11、SRL120可发布活动是不安全的并且具有即将发生安全事件的高可能性的警示。
在一些情况下,图13所示的图的数据可表示图2所示的历史数据和模型74B。在该示例中,PPEMS 6可将传入数据流与图13所示的标测图进行比较以确定安全事件的可能性。在其它情况下,除此之外或另选地,可将类似的标测图存储到SRL 11、SRL 120和/或集线器14,并且可基于本地存储数据来发布警示。
虽然图13的示例示出了加速度160、速度162和长度164,但可开发出具有比所示那些更多或更少的变量的其它标测图。在一个示例中,可仅基于例如通过磁性传感器136所测量的延伸的救生绳128的长度来生成标测图。在该示例中,当救生绳128延伸超过该标测图所指定的绳长度时,可向工人发布警示。
图14A和图14B是示出根据本公开的方面的示例输入事件数据流的曲线图的图,该示例输入事件数据流由PPEMS 6、集线器14或SRL 11、SRL120接收和处理,并且基于一个或多个模型或规则集的应用,被确定来表示导致触发警示或其它响应的低风险行为(图14A)和高风险行为(图14B)。在这些示例中,图14A和图14B示出在一定时间段内被确定来分别指示安全活动和不安全活动的示例性事件数据的曲线图。例如,图14A的示例示出救生绳(诸如,图4所示的救生绳128)相对于运动学阈值192被抽出或回缩的速度190,而图14B的示例示出救生绳(诸如,图4所示的救生绳128)相对于阈值192被抽出的速度194。
在一些实例中,可开发出图14A和图14B所示的曲线图并将其作为图2所示的PPEMS6的历史数据和模型74B来进行存储。根据本公开的方面,PPEMS 6、集线器14或SRL 11、SRL120可通过将来自SRL 11、SRL120的使用数据与阈值192进行比较来发布一个或多个警示。例如,在图14B的示例中,当速度194超过阈值192时,PPEMS 6、集线器14或SRL11、SRL 120可发布一个或多个警示。在一些情况下,可基于速度超过阈值192的程度来发布不同的警示,以便例如将危险活动与不安全且具有即将发生安全事件的高可能性的活动区分开。
图15是根据本公开的方面的用于预测安全事件的可能性的示例过程。虽然相对于PPEMS 6描述了图15所示的技术,但是应当理解,这些技术可由各种计算装置执行。
在所示的示例中,PPEMS 6从至少一个自缩救生绳(SRL)诸如SRL 120中的至少一个获得使用数据(200)。如本文所述,使用数据包括指示SRL120的操作的数据。在一些示例中,PPEMS 6可通过对SRL 120或集线器14进行轮询以获得使用数据来获得使用数据。在其它示例中,SRL 120或集线器14可向PPEMS 6发送使用数据。例如,PPEMS 6可在生成使用数据时实时地从PPE 120或集线器14接收使用数据。在其它示例中,PPEMS6可接收存储的使用数据。
在一些示例中,获取使用数据可包括通过旋转指示救生绳128的延伸或回缩的SRL120的盘132来传播使用数据,并且通过使用一个或多个磁性传感器136测量由磁体138生成的磁场的中断来监测旋转或延伸/回缩的程度。如上关于图4所描述,磁体138和磁性传感器136可各自定位在SRL壳体122内的固定位置。盘132可包括一个或多个铁磁材料134区域,当盘132在SRL外壳122内在救生绳128的延伸或回缩的情况下围绕轴126旋转时,一个或多个铁磁材料134区域紧邻磁体138和/或磁性传感器136。磁体138和磁性传感器136可被定位成使得当铁磁材料134的每个区域紧邻磁体138和/或磁性传感器136时,铁磁材料134区域修改由磁体138产生的磁场。计算装置98可被配置成经由磁性传感器136测量磁场的变化,并且计算盘132的旋转的数量/角度、盘132的旋转速度、盘132的旋转加速度以及盘132的旋转方向中的一个或多个。然后,计算装置98基于SRL 120的物理参数(例如,盘绕有救生绳128的转筒124的尺寸和直径)将此类测量结果转换成救生绳128的长度、速度或加速度中的一个或多个。
PPEMS 6可将使用数据应用于表征至少一个SRL 120的用户的活动的安全模型(202)。例如,如本文所述,安全模型可基于来自已知安全事件的数据和/或来自SRL 120的历史数据来训练。以此方式,安全模型可被布置成用于限定安全区域和不安全区域。
PPEMS 6可基于使用数据到安全学习模型的应用来预测与至少一个SRL 120相关联的安全事件的发生可能性(204)。例如,PPEMS 6可将所获得的使用数据应用于安全模型,以确定使用数据是符合安全活动(例如,如由模型所限定)还是符合可能不安全的活动。
PPEMS 6可响应于预测到安全事件的发生的可能性而生成输出(206)。例如,当使用数据不符合安全活动(如由安全模型所限定)时,PPEMS 6可生成警示数据。PPEMS 6可将指示安全事件的发生的可能性的警示数据发送到SRL 120、安全管理员或另一第三方。
应当认识到,根据示例,本文所述技术中的任一种的某些动作或事件可以不同的顺序执行,可一起添加、合并或省去(例如,不是所有所描述动作或事件对于技术的实践都是必需的)。此外,在某些示例中,动作或事件可例如通过多线程处理、中断处理或多个处理器同时而不是顺序地执行。
在一个或多个示例中,所述的功能可以硬件、软件、固件或它们的任何组合来实现。如果以软件实现,那么这些功能可作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或经由计算机可读介质传输,并且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可包括计算机可读存储介质,其对应于如数据存储介质的有形介质,或通信介质,其包括例如根据通信协议促进将计算机程序从一处传送到另一处的任何介质。以此方式,计算机可读介质通常可对应于(1)非暂态的有形计算机可读存储介质或(2)诸如信号或载波的通信介质。数据存储介质可为可由一个或多个计算机或一个或多个处理器访问以检索用于实现本公开中所描述的技术的指令、代码和/或数据结构的任何可用介质。计算机程序产品可包括计算机可读介质。
作为示例而非限制,此类计算机可读存储介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储装置、闪存或者可用来以指令或数据结构的形式存储所需的程序代码并且可由计算机访问的任何其它介质。而且,任何连接均被适当地称为计算机可读介质。例如,如果使用同轴电缆、光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或无线技术如红外线、无线电和微波从网站、服务器或其它远程源传输指令,则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术如红外线、无线电和微波包括在介质的定义中。
然而,应当理解,计算机可读存储介质和数据存储介质不包括连接、载波、信号或其它暂态介质,而是针对非暂态的有形存储介质。如本文所用,磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光光盘、光学盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘,其中磁盘通常以磁的方式再现数据,而光盘通过激光以光学方式再现数据。上述的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
指令可由一个或多个处理器诸如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它等效集成或离散逻辑电路以及这类部件的任意组合执行。因此,如本文所用,术语“处理器”可以是指适用于实施本文所述的技术的前述结构中的任一者或任何其它结构。另外,在一些方面,本文所述的功能性可在专用硬件和/或软件模块内提供。而且,所述技术可完全在一个或多个电路或逻辑单元中实现。
本公开的技术可在包括无线通信装置或无线手持机、微处理器、集成电路(IC)或一组IC(例如,芯片组)的各种各样的装置或设备中实现。各种部件、模块或单元在本公开中进行了描述以强调被配置为实行所公开的技术的装置的功能方面,但是不一定需要通过不同的硬件单元来实现。相反,如上所述,各种单元组合可在硬件单元中组合或者通过包括如上所述的一个或多个处理器的互操作硬件单元的集合,结合合适的软件和/或固件来提供。
已描述了各种示例。这些示例以及其它示例均在如下权利要求书的范围内。

Claims (43)

1.一种防坠落装置,包括:
装置壳体;
轴,所述轴在所述装置壳体内;
旋转体组件,所述旋转体组件能旋转地连接到所述轴,所述旋转体组件包括盘和转筒,所述盘包括至少一个铁磁材料区域;
能延伸的救生绳,所述救生绳连接到所述转筒并且盘绕在所述转筒上,所述救生绳被配置成将所述防坠落装置连接到用户或支撑结构,其中所述救生绳的所述延伸致使所述盘和所述转筒围绕所述轴旋转;
磁性传感器,所述磁性传感器相对于所述装置壳体定位成静止的,所述磁性传感器邻近所述盘定位;以及
磁体,所述磁体包括硬磁材料,所述磁体相对于所述装置壳体和所述磁性传感器定位成静止的,其中所述磁性传感器被配置成在所述盘围绕所述轴旋转时检测由所述磁体产生的磁场的变化,所述磁场的所述变化通过在所述盘旋转时使所述至少一个铁磁材料区域紧邻所述磁体而引起。
2.根据权利要求1所述的防坠落装置,其中所述盘包括多个铁磁材料区域,所述多个铁磁材料区域包括所述至少一个铁磁材料区域,其中所述多个铁磁材料区域中的每个铁磁材料区域致使所述磁性传感器在所述盘旋转时检测磁场的变化。
3.根据权利要求2所述的防坠落装置,其中所述盘包括使所述多个铁磁材料区域隔开的多个非铁磁区域。
4.根据权利要求3所述的防坠落装置,其中所述多个非铁磁区域由沿所述盘的切口、狭槽、凹坑、孔或凹槽限定。
5.根据权利要求2所述的防坠落装置,其中所述盘包括多个突起,其中每个突起形成所述多个铁磁材料区域中的一个。
6.根据权利要求5所述的防坠落装置,其中所述多个突起包括多个堞形件,所述多个堞形件沿所述盘的圆周限定,使得每个堞形件从所述盘径向向外延伸。
7.根据权利要求5所述的防坠落装置,其中所述多个突起包括多个堞形件,所述多个堞形件沿所述盘的主表面限定,使得每个堞形件从所述盘的所述主表面轴向向外延伸。
8.根据权利要求5所述的防坠落装置,其中所述多个突起沿所述盘的主表面定位,使得每个突起从所述盘的所述主表面轴向向外延伸。
9.根据权利要求5所述的防坠落装置,其中所述多个突起沿所述盘的圆周从所述盘径向向外延伸,所述多个突起中的每个突起限定锯齿形状。
10.根据权利要求1所述的防坠落装置,其中所述磁性传感器被配置成产生关于所述防坠落装置的使用数据,所述使用数据包括所述盘的旋转角度、所述盘的旋转圈数、所述盘的旋转速度或所述盘的加速度中的至少一个。
11.根据权利要求10所述的防坠落装置,还包括计算装置和无线发射器,所述计算装置被配置成收集所述使用数据,所述无线发射器被配置成传输与防坠落装置对应的所述使用数据。
12.根据权利要求11所述的防坠落装置,其中所述无线发射器被配置成响应于指示用户坠落的所述盘的所述旋转速度或所述盘的所述加速度而向移动电话或控制中心传输消息。
13.根据权利要求1所述的防坠落装置,其中所述磁性传感器包括模拟磁性传感器,并且其中所述至少一个铁磁材料区域被配置成确切地调节由所述磁体产生的所述磁场,以在所述盘沿顺时针方向旋转时在所述至少一个铁磁材料区域紧邻所述磁体通过的时候产生所述磁场的第一变化,并且在所述盘沿逆时针方向旋转时在所述至少一个铁磁材料区域紧邻所述磁体通过的时候产生所述磁场的第二变化,所述磁场的所述第一变化和所述第二变化不同,所述磁性传感器被配置成基于所述磁场的第一变化和第二变化确定所述盘的旋转方向。
14.根据权利要求13所述的防坠落装置,其中所述至少一个铁磁材料区域限定斜坡或锯齿形状。
15.根据权利要求1所述的防坠落装置,还包括:
计算装置,所述计算装置被配置成对所述磁性传感器供电并分析由所述磁性传感器生成的信号以产生关于所述防坠落装置的使用数据,所述使用数据包括所述盘的旋转角度、所述盘的旋转圈数、所述盘的旋转速度或所述盘的加速度中的至少一个以检测工人的坠落。
16.根据权利要求1所述的防坠落装置,其中所述磁体定位在所述磁性传感器和所述盘之间。
17.根据权利要求1所述的防坠落装置,其中所述磁体和所述磁性传感器被定位成使得当所述盘旋转时,所述至少一个铁磁材料区域在所述磁性传感器和所述磁体之间穿过。
18.根据权利要求1所述的防坠落装置,其中所述磁体和所述磁性传感器沿基本上平行于所述盘的半径的轴线对准。
19.根据权利要求1所述的防坠落装置,其中所述磁体和所述磁性传感器沿基本上平行于所述盘的旋转轴线的轴线对准。
20.根据权利要求1所述的防坠落装置,其中所述至少一个铁磁材料区域包括软磁材料。
21.根据权利要求20所述的防坠落装置,其中所述磁体基本上由硬磁体组成,并且所述至少一个铁磁材料区域基本上由所述软磁材料组成。
22.根据权利要求20所述的防坠落装置,其中所述软磁材料包括选自由以下各项组成的列表中的至少一种材料:铁、铁合金、铁硅合金、镍铁合金、软铁氧体、钴、钴合金、镍、镍合金、钆、钆合金、镝和镝合金。
23.根据权利要求20所述的防坠落装置,其中所述硬磁材料包括选自由以下各项组成的列表中的至少一种材料:铝镍钴合金、镍钴铁铝合金、硬铁氧体、稀土磁体、钕铁硼合金、钐钴合金、陶瓷磁体。
24.一种防坠落装置,包括:
装置壳体;
轴,所述轴在所述装置壳体内;
旋转体组件,所述旋转体组件能旋转地连接到所述轴,所述旋转体组件包括盘和转筒,所述盘包括至少一个铁磁材料区域;
能延伸的救生绳,所述救生绳连接到所述转筒并且盘绕在所述转筒上,所述救生绳被配置成将所述防坠落装置连接到用户或支撑结构,其中所述救生绳的所述延伸致使所述盘和所述转筒围绕所述轴旋转;
第一磁性传感器,所述第一磁性传感器相对于所述装置壳体定位成静止的,所述第一磁性传感器邻近所述盘定位;
第一磁体,所述第一磁体包括硬磁材料,所述第一磁体相对于所述装置壳体和所述第一磁性传感器定位成静止的,其中所述第一磁性传感器被配置成在所述盘围绕所述轴旋转时检测由所述第一磁体产生的第一磁场的变化,所述第一磁场的变化通过在所述盘旋转时使所述至少一个铁磁材料区域紧邻所述第一磁体而引起;
第二磁性传感器,所述第二磁性传感器相对于所述装置壳体定位成静止的,所述第二磁性传感器邻近所述盘定位;以及
第二磁体,所述第二磁体包括硬磁材料,所述第二磁体相对于所述装置壳体和所述第二磁性传感器定位成静止的,其中所述第二磁性传感器被配置成在所述盘围绕所述轴旋转时检测由所述第二磁体产生的第二磁场的变化,所述第二磁场的变化通过在所述盘旋转时使所述至少一个铁磁材料区域紧邻所述第二磁体而引起,
其中,所述第一磁性传感器和所述第二磁性传感器以正交编码构型相差约90°定位,所述第一磁性传感器和所述第二磁性传感器被配置成基于所述正交编码构型确定所述盘的旋转方向。
25.根据权利要求24所述的防坠落装置,其中所述盘包括多个铁磁材料区域,所述多个铁磁材料区域包括所述至少一个铁磁材料区域,其中所述多个铁磁材料区域中的每个铁磁材料区域致使所述第一磁性传感器和所述第二磁性传感器在所述盘旋转时检测磁场的变化。
26.根据权利要求25所述的防坠落装置,其中所述盘包括使所述多个铁磁材料区域隔开的多个非铁磁区域。
27.根据权利要求26所述的防坠落装置,其中所述多个非铁磁区域由沿所述盘的切口、狭槽、凹坑、孔或凹槽限定。
28.根据权利要求25所述的防坠落装置,其中所述盘包括多个突起,其中每个突起形成所述多个铁磁材料区域中的一个。
29.根据权利要求28所述的防坠落装置,其中所述多个突起包括多个堞形件,所述多个堞形件沿所述盘的圆周限定,使得每个堞形件从所述盘径向向外延伸。
30.根据权利要求28所述的防坠落装置,其中所述多个突起包括多个堞形件,所述多个堞形件沿所述盘的主表面限定,使得每个堞形件从所述盘的所述主表面轴向向外延伸。
31.根据权利要求28所述的防坠落装置,其中所述多个突起沿所述盘的主表面定位,使得每个突起从所述盘的所述主表面轴向向外延伸。
32.根据权利要求28所述的防坠落装置,其中所述多个突起沿所述盘的圆周从所述盘径向向外延伸,所述多个突起中的每个突起限定锯齿形状。
33.根据权利要求24所述的防坠落装置,其中所述第一磁性传感器和所述第二磁性传感器中的至少一个被配置成产生关于所述防坠落装置的使用数据,所述使用数据包括所述盘的旋转角度、所述盘的旋转圈数、所述盘的旋转速度或所述盘的加速度中的至少一个。
34.根据权利要求33所述的防坠落装置,还包括计算装置和无线发射器,所述计算装置被配置成收集所述使用数据,所述无线发射器被配置成传输与防坠落装置对应的所述使用数据。
35.根据权利要求34所述的防坠落装置,其中所述无线发射器被配置成响应于指示用户坠落的所述盘的所述旋转速度或所述盘的所述加速度而向移动电话或控制中心传输消息。
36.根据权利要求24所述的防坠落装置,还包括:
计算装置,所述计算装置被配置成对所述第一磁性传感器和所述第二磁性传感器供电并分析由所述第一磁性传感器和所述第二磁性传感器生成的信号以产生关于所述防坠落装置的使用数据,所述使用数据包括所述盘的旋转角度、所述盘的旋转方向、所述盘的旋转圈数、所述盘的旋转速度或所述盘的加速度中的至少一个以检测工人的坠落。
37.根据权利要求24所述的防坠落装置,其中所述至少一个铁磁材料区域包括软磁材料。
38.根据权利要求37所述的防坠落装置,其中所述第一磁体和所述第二磁体基本上由所述硬磁材料组成,并且所述至少一个铁磁材料区域基本上由所述软磁材料组成。
39.根据权利要求37所述的防坠落装置,其中所述软磁材料包括选自由以下各项组成的列表中的至少一种材料:铁、铁合金、铁硅合金、镍铁合金、软铁氧体、钴、钴合金、镍、镍合金、钆、钆合金、镝和镝合金。
40.根据权利要求37所述的防坠落装置,其中所述硬磁材料包括选自由以下各项组成的列表中的至少一种材料:铝镍钴合金、镍钴铁铝合金、硬铁氧体、稀土磁体、钕铁硼合金、钐钴合金、陶瓷磁体。
41.一种用于从防坠落装置获得数据的方法,所述方法包括:
使所述防坠落装置的盘旋转,其中所述防坠落装置包括:
装置壳体;
轴,所述轴在所述装置壳体内;
旋转体组件,所述旋转体组件能旋转地连接到所述轴,所述旋转体组件包括盘和转筒,所述盘包括至少一个铁磁材料区域;
能延伸的救生绳,所述救生绳连接到所述转筒并且盘绕在所述转筒上,所述救生绳被配置成将所述防坠落装置连接到用户或支撑结构,其中所述救生绳的所述延伸致使所述盘和所述转筒围绕所述轴旋转;
磁性传感器,所述磁性传感器相对于所述装置壳体定位成静止的,所述磁性传感器邻近所述盘定位;以及
磁体,所述磁体包括硬磁材料,所述磁体相对于所述装置壳体和所述磁性传感器定位成静止的,其中磁性产生磁场,以及
处理电路,所述处理电路连接到所述磁性传感器;
利用所述处理电路,使用所述磁性传感器测量由所述磁体生成的所述磁场的中断,其中通过旋转所述盘使得所述至少一个铁磁材料区域紧邻所述磁体或所述磁性传感器来生成所述磁场的所述中断,从而使所述磁性传感器测量所述磁场的变化,
利用所述处理电路分析所测量的所述磁场的中断,以确定所述盘的旋转角度、所述盘的旋转圈数、所述盘的旋转速度或所述盘的旋转加速度中的至少一个。
42.根据权利要求41所述的方法,其中所述盘包括多个铁磁材料区域,所述多个铁磁材料区域包括所述至少一个铁磁材料区域,其中在所述多个铁磁材料区域中的每个铁磁材料区域被旋转成在所述盘旋转时紧邻所述磁体或所述磁性传感器之后生成所述磁场的所述中断。
43.根据权利要求41所述的方法,其中所述防坠落装置还包括无线发射器,所述方法还包括:
利用所述处理电路对所述磁场的所测量的中断进行分析,以检测指示用户坠落的所述盘的所述旋转速度或所述盘的所述旋转加速度;以及
利用所述处理电路,响应于所述用户坠落的检测,使用所述无线发射器向移动电话或控制中心传输消息。
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