CN111470457A - 一种作业人员保护系统及使用该系统的高空作业车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种作业人员保护系统及使用该系统的高空作业车，包括检测模块、控制模块、可伸缩骨架以及气囊模块；所述可伸缩骨架以收缩的状态设置在高空作业车工作斗的外围，能够在驱动下沿所述高空作业车工作斗向上伸出；所述气囊模块的安全气囊开启后能够将所述高空作业车工作斗以及伸出的所述可伸缩骨架包覆在内部；所述控制模块判断高空作业车是否发生倾覆或加速坠落，如果发生则控制所述气囊模块的安全气囊开启。在车辆发生侧翻或工作斗跌落时可将工作斗及作业人员包裹在气垫内，从而有效保证作业人员安全的保护系统，解决了现有技术中，发生上述极端情况，无法对高空作业人员提供相应保护措施的问题。

Description

一种作业人员保护系统及使用该系统的高空作业车

技术领域

本发明涉及高空作业保护技术领域，尤其涉及一种作业人员保护系统及使用该系统的高空作业车。

背景技术

高空作业车作为不停电作业方式中重要的设备已经广泛应用，其作业环境也千差万别，当车辆地基塌陷、支腿疲劳等极端情况出现时，处于高处的工作斗及人员将因车辆倾覆发生危险，对设备和人员造成危害。

现有的技术往往只判断支腿压力，当压力异常时闭锁伸缩臂和工作斗动作，不能有效的对工作斗内人员进行保护。

发明内容

为了在高空作业车发生侧翻或下坠时将工作斗及内部人员进行有效保护，本发明提供一种作业人员保护系统及使用该系统的高空作业车，当高空作业车发生侧翻或下坠时，自动弹出气囊将工作斗完全包裹，在着地过程中，消弭跌落碰撞能量，保护作业人员安全。

为达到上述目的，本发明提供了一种作业人员保护系统，包括可伸缩骨架、气囊模块检测模块以及控制模块；

所述可伸缩骨架以收缩的状态设置在高空作业车工作斗的外围，能够在气囊模块的安全气囊得带动下沿所述高空作业车工作斗向上伸出并保持伸展状态；

所述气囊模块的安全气囊开启后能够将所述高空作业车工作斗以及伸展的所述可伸缩骨架包覆在内部；

所述检测模块用于检测表征高空作业车工作斗状态的参数，并发送给控制模块；

所述控制模块基于所述表征高空作业车工作斗状态的参数判断高空作业车是否发生倾覆或加速坠落，如果发生则控制所述气囊模块的安全气囊开启。

进一步的，所述检测模块包括水平传感器和加速度传感器，分别检测所述高空作业车工作斗的倾斜角度和加速度；所述控制模块监测到倾斜角度的变化超过设定阈值和/或加速度超过设定阈值，则判断高空作业车发生倾覆或加速坠落。

进一步的，还包括手动启动按钮，按下后，所述可伸缩骨架伸出，所述气囊模块的安全气囊开启。

进一步的，所述可伸缩骨架伸出后的高度满足伸出后其顶端高于所述高空作业车工作斗内作业人员的头顶。

进一步的，所述可伸缩骨架包括设置在四个角的四根竖向伸缩杆以及连接在相邻两根竖向伸缩杆之间的横向连接杆。

进一步的，所述竖向伸缩杆的每个圆杆底部设置有锁止扣，当竖向伸缩杆伸展后自动锁止，避免竖向伸缩杆回缩。

进一步的，所述气囊模块包括前气囊、后气囊、左气囊和右气囊四个安全气囊；前气囊、后气囊、左气囊和右气囊分别包覆所述高空作业车工作斗的前、后、左、右侧面，并分别向内弯折共同包覆所述可伸缩骨架的顶面及所述高空作业车工作斗底面。

进一步的，各所述气囊上部的向内弯折处连接所述可伸缩骨架对应侧面的横向连接杆和竖向伸缩杆的顶端，当各所述气囊弹出时，竖向伸缩杆和横向连接杆随气囊一起弹出，竖向伸缩杆伸展后自动锁止。

进一步的，还包括收纳盒，设置在高空作业车工作斗外围；所述可伸缩骨架以及气囊模块设置在所述收纳盒内；所述收纳盒的能够旋转打开的侧向盖板和上盖板，侧向盖板和上盖板通过卡扣固定在收纳盒上，安全气囊开启冲击所述卡扣打开所述侧向盖板和上盖板。

本发明另一方面提供一种高空作业车，高空作业车工作斗安装所述的作业人员保护系统。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

（1）当进行车辆发生倾覆时，水平传感器和加速度传感器检测到响应信号发给控制模块，控制模块启动气囊动作，气囊在伸展的同时，顶开收纳盒的侧盖板和上盖板并带动收纳盒内的伸缩骨架展开，由于锁止扣的作用，骨架伸展后不能缩回，在工作斗着地过程中对伸展后的气囊起到支撑作用。此时位于工作斗四周的气囊将工作斗完全包裹，在着地过程中，消弭跌落碰撞能量，保护工作斗内作业人员安全。

（2）本发明利用安全气囊弹出可伸缩骨架，可伸缩骨架自动锁定，无需其他驱动机构，结构简单可靠，且完成保护结构的速度快。

附图说明

图1为本发明保护系统安装位置示意图；

图2为本发明保护系统伸缩骨架未伸展示意图；

图3为本发明保护系统气囊伸展后示意图；

图4为前气囊、左气囊和右气囊伸展后示意图；

图5为后气囊、左气囊和前气囊伸展后示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明一方面提供一种作业人员保护系统1，包括可伸缩骨架12、气囊模块、检测模块2以及控制模块3；

所述可伸缩骨架12以收缩的状态设置在高空作业车工作斗221的外围，能够在驱动下沿所述高空作业车工作斗221向上伸出，结合图2；所述可伸缩骨架伸出后的高度满足伸出后其顶端高于所述高空作业车工作斗221内作业人员的头顶，使得安全气囊能够将作业人员包覆在内部，保证工作斗221内部人员获得足够空间。所述伸缩骨架12由竖向伸缩杆121、横向连接杆122、固定三角结构123和锁止扣组成。竖向伸缩杆121和横向连接杆122通过固定三角结构123固定。所述竖向伸缩杆由多个圆杆相互嵌套，其下部和收纳盒11固定，上部和安全气囊上部转折处相固定，当安全气囊弹出时，伸缩骨架竖向伸缩杆121通过气囊牵拉伸长，带动伸缩骨架弹出收纳盒11，所述竖向伸缩杆121的每个圆杆底部设置有锁止扣，当竖向伸缩杆121伸展后可自动锁止，避免竖向伸缩杆121回缩。本发明意在通过安全气囊弹出带动竖向伸缩杆伸展，具体连接位置可以根据实际情况选择连接横向连接杆或者连接竖向伸缩杆的顶端，能够带动伸缩杆伸展到位即可。

所述气囊模块的安全气囊开启后能够将所述高空作业车工作斗221以及伸出的所述可伸缩骨架包覆在内部；所述气囊模块包括前气囊15、后气囊16、左气囊13和右气囊14四个安全气囊；如图3所示，所述左气囊13充气后呈C形，右气囊14（图中未示出）与左气囊13对称设置，充气后也呈C形，左、右气囊分别包覆所述可伸缩骨架12及所述高空作业车工作斗221的左右侧面，并向内弯折包覆所述可伸缩骨架12的顶面及所述高空作业车工作斗221底面；前、后气囊15，16分别包覆前后侧面。

所述后气囊16开启后为倒U形，开口端和与伸缩臂连接部位匹配。所述左右气囊充气后呈C形，分为上平垫131、竖向垫133和下平垫134三部分，所述下平垫134位于工作斗221下部，所述上平垫131位于伸缩骨架上部，并高出工作斗221一定距离。所述后气囊16，由于位于伸缩臂和工作斗221连接的部位，其充气后呈U型，以躲避工作斗221连接部位。

所述左气囊13和右气囊14上部的弯折处132连接所述可伸缩骨架对应侧面的横向连接杆和竖向伸缩杆的顶端，当所述左气囊13和右气囊14弹出时，竖向伸缩杆和横向连接杆随气囊一起弹出，竖向伸缩杆伸展后自动锁止定型，为气囊提供上部支撑。

结合图4，在另一实施例中所述前、后、左、右气囊共同包覆侧面、顶面和底面，图4中可伸缩骨架12未示出。各气囊充气后截面为“C”型，底部包裹工作斗221底部一侧，中部完全包裹工作斗221侧立面，顶部包覆所述可伸缩骨架12一侧；结合图5，所述后气囊16充气后包覆侧面，底部包裹工作斗221底部一侧，顶部包覆所述可伸缩骨架12一侧，避开伸缩臂连接部位。四个气囊完整的包覆侧面、顶面及底面。所述前、后、左、右气囊的弯折处均连接到对应侧面的横向连接杆和竖向伸缩杆的顶端。

安全气囊采用控制模块控制开启，控制模块对氮化钠或硝酸铵进行点火发生化学反应，爆炸产生大量的氮气，迅速充满气囊或者控制模块将储存罐中压缩氮气释放出来，整个过程只需0.04秒。

所述检测模块2用于检测表征高空作业车工作斗221状态的参数，并发送给控制模块；所述检测模块2包括水平传感器和加速度传感器，分别检测所述高空作业车工作斗221的倾斜角度和加速度；所述控制模块监测到倾斜角度的变化超过设定阈值和/或加速度超过设定阈值，则判断高空作业车发生倾覆或加速坠落。

所述控制模块3基于所述表征高空作业车工作斗221状态的参数判断高空作业车是否发生倾覆或加速坠落，如果满足车辆倾覆或加速坠落逻辑则控制所述气囊模块的安全气囊开启。进一步地，作业人员保护系统1还包括手动启动按钮，按下后，所述可伸缩骨架12伸出，所述气囊模块的安全气囊开启。所述控制模块可以采用单片机、DSP等控制芯片。

具有可向下旋转的侧向盖板和可向上旋转的上盖板通过卡扣固定，当安全气囊开启后可通过冲击顶开所述侧向盖板和上盖板的卡扣，打开所述侧向盖板和上盖板。进一步地，还包括收纳盒11，设置在高空作业车工作斗221四周，围绕工作斗221设置；可伸缩骨架12以及气囊模块设置在所述收纳盒11内；所述收纳盒设置有可向下旋转的侧向盖板111和可向上旋转开启的上盖板112，侧向盖板111和上盖板112通过卡扣固定，安全气囊开启时冲击所述卡扣打开所述侧向盖板111和上盖板112。作为可替代的方案，收纳盒设置有上、下盖板，后气囊16通过上盖板弹出。如图5所示，其中后气囊16可以采用上盖板的方式弹出。进一步地，所述控制模块3和检测模块2设置在单独的盒子内放置在收纳盒11外部后侧面，根据实际需要可以设置在收纳盒11的上侧面或下侧面。单独的盒子位于所述后气囊16倒U形的开口端内，避免被后气囊16冲击。

通过该作业人员保护系统，可在实现车辆倾覆或工作斗221跌落工程中斗内工作人员的安全，避免人员受伤。

本发明另一方面提供一种高空作业车，高空作业车工作斗安装作业人员保护系统，如前文所述。

综上所述，本发明涉及一种作业人员保护系统及使用该系统的高空作业车，包括检测模块、控制模块、可伸缩骨架以及气囊模块；所述可伸缩骨架以收缩的状态设置在高空作业车工作斗的外围，能够在驱动下沿所述高空作业车工作斗向上伸出；所述气囊模块的安全气囊开启后能够将所述高空作业车工作斗以及伸出的所述可伸缩骨架包覆在内部；所述控制模块判断高空作业车是否发生倾覆或加速坠落，如果发生则控制所述气囊模块的安全气囊开启。在车辆发生侧翻或工作斗跌落时可将工作斗及作业人员包裹在气垫内，从而有效保证作业人员安全的保护系统，解决了现有技术中，发生上述极端情况，无法对高空作业人员提供相应保护措施的问题。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种作业人员保护系统，其特征在于，包括可伸缩骨架、气囊模块、检测模块以及控制模块；

所述可伸缩骨架以收缩的状态设置在高空作业车工作斗的外围，能够在气囊模块的安全气囊带动下沿所述高空作业车工作斗向上伸出并保持伸展状态；

所述气囊模块的安全气囊开启后能够将所述高空作业车工作斗以及伸展的所述可伸缩骨架包覆在内部；

所述检测模块用于检测表征高空作业车工作斗状态的参数，并发送给控制模块；

所述控制模块基于所述表征高空作业车工作斗状态的参数判断高空作业车是否发生倾覆或加速坠落，如果发生则控制所述气囊模块的安全气囊开启。

2.根据权利要求1所述的作业人员保护系统，其特征在于，所述检测模块包括水平传感器和加速度传感器，分别检测所述高空作业车工作斗的倾斜角度和加速度；所述控制模块监测到倾斜角度的变化超过设定阈值和/或加速度超过设定阈值，则判断高空作业车发生倾覆或加速坠落。

3.根据权利要求1或2所述的作业人员保护系统，其特征在于，还包括手动启动按钮，按下后，所述可伸缩骨架伸出，所述气囊模块的安全气囊开启。

4.根据权利要求1或2所述的作业人员保护系统，其特征在于，所述可伸缩骨架伸出后的高度满足伸出后其顶端高于所述高空作业车工作斗内作业人员的头顶。

5.根据权利要求1或2所述的作业人员保护系统，其特征在于，所述可伸缩骨架包括设置在四个角的四根竖向伸缩杆以及连接在相邻两根竖向伸缩杆之间的横向连接杆。

6.根据权利要求5所述的作业人员保护系统，其特征在于，所述竖向伸缩杆的每个圆杆底部设置有锁止扣，当竖向伸缩杆伸展后自动锁止，避免竖向伸缩杆回缩。

7.根据权利要求6所述的作业人员保护系统，其特征在于，所述气囊模块包括前气囊、后气囊、左气囊和右气囊四个安全气囊；前气囊、后气囊、左气囊和右气囊分别包覆所述高空作业车工作斗的前、后、左、右侧面，并分别向内弯折共同包覆所述可伸缩骨架的顶面及所述高空作业车工作斗底面。

8.根据权利要求7所述的作业人员保护系统，其特征在于，各所述气囊上部的向内弯折处连接所述可伸缩骨架对应侧面的横向连接杆和竖向伸缩杆的顶端，当各所述气囊弹出时，竖向伸缩杆和横向连接杆随气囊一起弹出，竖向伸缩杆伸展后自动锁止。

9.根据权利要求8所述的作业人员保护系统，其特征在于，还包括收纳盒，设置在高空作业车工作斗外围；所述可伸缩骨架以及气囊模块设置在所述收纳盒内；所述收纳盒的能够旋转打开的侧向盖板和上盖板，侧向盖板和上盖板通过卡扣固定在收纳盒上，安全气囊开启冲击所述卡扣打开所述侧向盖板和上盖板。

10.一种高空作业车，其特征在于，高空作业车工作斗安装权利要求1-9之一所述的作业人员保护系统。

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