CN112526917A - 一种安全绳挂钩状态检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种安全绳挂钩状态检测装置及方法，该装置包括：控制模块、图像采集模块、超声波信号采集模块、位置传感器模块、无线传输模块、后台终端、电源模块和报警模块，控制模块分别与各模块连接，还通过无线传输模块与后台终端连接。该方法包括：根据发送的超声波信号判断接收到的超声波信号是否存在衰减；判断第一位置传感器的高度是否高于第二位置传感器的高度；判断安全绳及挂钩是否符合设定的正确使用状态的判断条件；如果是，判定安全绳挂钩处于正确使用状态；否则判定安全绳挂钩未正确使用；将安全绳挂钩未正确使用的数据传输至后台终端，并发出报警信号。通过本申请，能够有效提高检测效率、及时发现安全隐患。

Description

一种安全绳挂钩状态检测装置及方法

技术领域

本申请涉及高空作业安全技术领域，特别是涉及一种安全绳挂钩状态检测装置及方法。

背景技术

在高空作业环境中，安全是个重要的问题。以变电站施工为例，变电站施工涉及的内容较多，各种架构的高度较高，属于高空作业，需要用到安全带。为确保工作人员对安全带的规范使用，确保工作人员的人身安全，需要对安全绳及挂钩状态进行及时检测。

目前对安全绳及挂钩状态进行检测的方法，通常较多的还是人工监察，即定时通过人工对安全绳和挂钩状态逐一检查。

然而，目前对安全绳以及挂钩状态进行检测的方法，由于采用人工检测，检测效率太低，而且定时检测存在不检测的空闲，存在安全隐患时，没法确保在第一时间及时发现并制止，对安全问题的发现不够及时。

发明内容

本申请提供了一种安全绳挂钩状态检测装置及方法，以解决现有技术中对安全绳和挂钩状态的检测效率较低、安全隐患发现不及时的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

一种安全绳挂钩状态检测装置，所述装置包括：控制模块、图像采集模块、超声波信号采集模块、位置传感器模块、无线传输模块、后台终端、电源模块和报警模块，所述控制模块分别与图像采集模块、超声波信号采集模块、位置传感器模块、电源模块和报警模块连接，所述控制模块还通过无线传输模块与后台终端连接；

所述图像采集模块，用于采集施工现场安全绳挂钩图像数据，并对所述图像数据进行分析处理；

所述超声波信号采集模块，用于检测挂钩的状态并传输至控制模块；

所述位置传感器模块，用于检测安全绳是否被正确使用。

可选地，所述图像采集模块包括：摄像头和图像处理单元；

所述摄像头安装于施工现场能够拍摄到安全绳和挂钩工作状态的位置；

所述图像处理单元，用于获取摄像头所采集的图像数据，并根据设定的判断条件，对所述图像数据进行分析和判断。

可选地，所述超声波信号采集模块包括：一个水平安装的第一超声波传感器和多个竖直安装的超声波传感器，所述第一超声波传感器水平安装在挂钩上端内侧，多个竖直安装的超声波传感器均匀地竖直安装在挂钩上下两端，且所述第一超声波传感器和任一竖直安装的超声波传感器均包括：超声波信号发送器和超声波信号接收器。

可选地，竖直安装的超声波传感器包括：第二超声波传感器、第三超声波传感器和第四超声波传感器，所述第三超声波传感器和第四超声波传感器分别设置于第一超声波传感器的两侧，且所述第二超声波传感器、第三超声波传感器和第四超声波传感器的超声波信号发送器均匀安装于挂钩上端，所述第二超声波传感器、第三超声波传感器和第四超声波传感器的超声波信号接收器均匀安装于挂钩下端。

可选地，所述位置传感器模块包括：第一位置传感器和第二位置传感器，所述第一位置传感器设置于挂钩上，所述第二位置传感器设置于安全绳靠近人体的一端。

可选地，所述控制模块为CPU。

可选地，所述装置中还包括超声波测距传感器，所述超声波测距传感器安装于挂钩的活扣与档杆的接触面上，用于检测挂钩的活扣在工作状态中是否存在开口。

一种安全绳挂钩状态检测方法，所述方法应用于一安全绳挂钩状态监测装置，所述装置包括：控制模块、图像采集模块、超声波信号采集模块、位置传感器模块、无线传输模块、后台终端、电源模块和报警模块，所述控制模块分别与图像采集模块、超声波信号采集模块、位置传感器模块、电源模块和报警模块连接，所述控制模块还通过无线传输模块与后台终端连接，所述位置传感器模块包括：第一位置传感器和第二位置传感器，所述方法包括：

利用超声波信号采集模块，根据发送的超声波信号，判断接收到的超声波信号是否存在衰减；

利用位置传感器模块，判断第一位置传感器的高度是否高于第二位置传感器的高度；

利用图像采集模块，判断安全绳及挂钩是否符合设定的正确使用状态的判断条件；

当接收到的超声波信号存在衰减，第一位置传感器的高度高于第二位置传感器的高度，且安全绳及挂钩符合设定的正确使用状态的判断条件时，判定安全绳挂钩处于正确使用状态；

控制模块将安全绳挂钩处于正确使用状态的数据传输至后台终端；

当接收到的超声波信号不存在衰减，第一位置传感器的高度低于或等于第二位置传感器的高度，或者安全绳及挂钩不符合设定的正确使用状态的判断条件时，判定安全绳挂钩未正确使用；

控制模块将安全绳挂钩未正确使用的数据传输至后台终端，并控制报警模块发出报警信号。

可选地，所述方法还包括：

利用测距传感器，判断发送端和接收端的信号差距是否超过设定的信号偏差阈值；

如果否，判定安全绳挂钩处于正确使用状态；

控制模块将安全绳挂钩处于正确使用状态的数据传输至后台终端；

如果是，判定安全绳挂钩活扣松动；

控制模块将安全绳挂钩活扣松动的数据传输至后台终端，并控制报警模块发出报警信号。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请提供一种安全绳挂钩状态检测装置，该装置主要包括：控制模块、图像采集模块、超声波信号采集模块、位置传感器模块、无线传输模块、后台终端、电源模块和报警模块，控制模块分别与图像采集模块、超声波信号采集模块、位置传感器模块、电源模块和报警模块连接，所述控制模块还通过无线传输模块与后台终端连接。通过设置图像采集模块、超声波信号采集模块、位置传感器模块，能够从多个角度全方位检测安全绳挂钩的工作状态，能够及时发现异常使用状态，减少人力监控，大大提高监控的准确性和监控效率。通过报警模块能够在现场及时制止异常操作，从而大大提高施工安全性。通过后台终端的设置，能够对现场状态及时反馈至管理人员，便于对异常操作发出指示，大大提高工作效率。

本申请还提供一种安全绳挂钩状态检测方法，该方法利用超声波信号采集模块，根据发送的超声波信号，判断接收到的超声波信号是否存在衰减；利用位置传感器模块，判断第一位置传感器的高度是否高于第二位置传感器的高度；利用图像采集模块，判断安全绳及挂钩是否符合设定的正确使用状态的判断条件；当接收到的超声波信号存在衰减，第一位置传感器的高度高于第二位置传感器的高度，且安全绳及挂钩符合设定的正确使用状态的判断条件时，判定安全绳挂钩处于正确使用状态；否则任意一个判断条件为否时判定安全绳挂钩未正确使用，此时发出报警信号并将异常数据上传至后台终端。这种检测方法能够同时从多个角度对安全绳挂钩状态进行监控，且及时发现异常，有利于提高监控的准确性和监控效率，提高施工安全性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种安全绳挂钩状态检测装置的结构框图；

图2为本申请实施例中所提供的一种安全绳挂钩状态检测装置在实际应用中的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的一种安全绳挂钩状态检测方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，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。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

为了更好地理解本申请，下面结合附图来详细解释本申请的实施方式。

实施例一

参见图1，图1为本申请实施例所提供的一种安全绳挂钩状态检测装置的结构框图。由图1可知，本实施例提供一种安全绳挂钩状态检测装置，该装置主要包括：控制模块、图像采集模块、超声波信号采集模块、位置传感器模块、无线传输模块、后台终端、电源模块和报警模块。其中，控制模块分别与图像采集模块、超声波信号采集模块、位置传感器模块、电源模块和报警模块连接，控制模块还通过无线传输模块与后台终端连接；图像采集模块，用于采集施工现场安全绳挂钩图像数据，并对图像数据进行分析处理；超声波信号采集模块，用于检测挂钩的状态并传输至控制模块；位置传感器模块，用于检测安全绳是否被正确使用。

进一步地，图像采集模块主要包括：摄像头和图像处理单元；摄像头安装于施工现场能够拍摄到安全绳和挂钩工作状态的位置；图像处理单元，用于获取摄像头所采集的图像数据，并根据设定的判断条件，对图像数据进行分析和判断。此处设定的判断条件，也就是正确使用状态的图像数据，根据不同的应用场景，正确使用状态下的图像数据不同，采用图像处理单元，将摄像头所采集的当前图像数据与设定的正确使用状态的图像数据相比较，从而对当前图像数据进行分析和判断。图像分析方法采用现有技术中的方法，在此不再赘述。

本实施例中的超声波信号采集模块包括多个超声波传感器，用于检测挂钩处于不同操作时的工作状态。超声波信号采集模块包括：一个水平安装的第一超声波传感器和多个竖直安装的超声波传感器。其中，第一超声波传感器水平安装在挂钩上端内侧，用于检测挂钩打开时的状态。多个竖直安装的超声波传感器均匀地竖直安装在挂钩上下两端，用于检测挂钩合上时的状态。且第一超声波传感器和任一竖直安装的超声波传感器均包括：超声波信号发送器和超声波信号接收器。超声波信号发送器发出信号，超声波信号接收器接收到信号后，判断是否存在信号衰减，如果有信号衰减，判定安全绳挂钩没有正确使用，属于故障信息，此时控制模块控制报警模块发出报警信号，且控制模块将数据经由无线传输模块传输至后台终端，后台终端对故障信息进行显示，工作人员根据故障信息重新放置安全绳。如果没有信号衰减，判定安全绳挂钩被正确使用，属于正常运行状态，此时控制模块将数据经由无线传输模块传输至后台终端，后台终端对该数据进行显示，显示挂钩正常使用中。

本实施例中安全绳挂钩状态检测装置的结构示意图可以参见图2所示。由图2可知，该检测装置中超声波信号采集模块包括一个第一超声波传感器和三个竖直安装的超声波传感器：第二超声波传感器、第三超声波传感器和第四超声波传感器。其中，第一超声波传感器中的超声波信号发送器和超声波信号接收器均水平安装于挂钩上端的内侧。第三超声波传感器和第四超声波传感器分别设置于第一超声波传感器的两侧，且第二超声波传感器、第三超声波传感器和第四超声波传感器的超声波信号发送器均匀安装于挂钩上端，第二超声波传感器、第三超声波传感器和第四超声波传感器的超声波信号接收器均匀安装于挂钩下端。

进一步地，本实施例中的位置传感器模块包括：第一位置传感器和第二位置传感器，第一位置传感器设置于挂钩上，第二位置传感器设置于安全绳靠近人体的一端。然后根据两个位置传感器的位置判断安全绳是否正确使用，如果挂钩处的第一位置传感器高于安全绳靠近人体的一端的第二位置传感器，判定安全绳挂钩正确使用，否则判定安全绳挂钩没有正确使用，触发报警。

进一步地，本实施例中的控制模块可以采用CPU。

本实施例的检测装置中还包括超声波测距传感器，且该超声波测距传感器安装于挂钩的活扣与档杆的接触面上，用于检测挂钩的活扣在工作状态中是否存在开口。继续参见图2可知，本实施例在挂钩活扣接触面上设置有超声波测距传感器，用于检测活扣档杆是否完好，当活扣档杆打开或者松动脱落时，超声波测距传感器的发送端和接收端信号会有较大的差距，该差距会超过设定的信号偏差阈值，判定安全绳挂钩处于异常使用状态，控制模块控制报警模块发出报警且将该异常数据经由无线传输模块上传至后台终端。

实施例二

在图1和图2所示实施例的基础之上参见图3，图3为本申请实施例所提供的一种安全绳挂钩状态检测方法的流程示意图。由图3可知，本实施例中安全绳挂钩状态检测方法包括如下过程：

S1：利用超声波信号采集模块，根据发送的超声波信号，判断接收到的超声波信号是否存在衰减。

S2：利用位置传感器模块，判断第一位置传感器的高度是否高于第二位置传感器的高度。

S3：利用图像采集模块，判断安全绳及挂钩是否符合设定的正确使用状态的判断条件。

当接收到的超声波信号存在衰减，第一位置传感器的高度高于第二位置传感器的高度，且安全绳及挂钩符合设定的正确使用状态的判断条件时，执行步骤S4：判定安全绳挂钩处于正确使用状态。

需要注意的是，本实施例中步骤S1-S3的执行顺序可以并行，也可以改变执行顺序，只有三个判断条件均符合要求时，才判定安全绳挂钩被正确使用。只要这三个判断条中任意一个判断条件不符合，均判定安全绳挂钩没有被正确使用。

当判定安全绳挂钩处于正确使用状态时，执行步骤S5：控制模块将安全绳挂钩处于正确使用状态的数据传输至后台终端。

当接收到的超声波信号不存在衰减，第一位置传感器的高度低于或等于第二位置传感器的高度，或者安全绳及挂钩不符合设定的正确使用状态的判断条件时，执行步骤S6：判定安全绳挂钩未正确使用。

当判定安全绳挂钩未正确使用时，执行步骤S7：控制模块将安全绳挂钩未正确使用的数据传输至后台终端，并控制报警模块发出报警信号。

进一步地，本实施例中在以上三个判断条件的基础上增加第四个判断条件，S8：利用测距传感器判断安全绳挂钩的使用状态。

具体地，步骤S8包括如下过程：

S81：利用测距传感器，判断发送端和接收端的信号差距是否超过设定的信号偏差阈值；

如果发送端和接收端的信号差距小于等于设定的信号偏差阈值，执行步骤S82：判定安全绳挂钩处于正确使用状态；

S83：控制模块将安全绳挂钩处于正确使用状态的数据传输至后台终端；

如果发送端和接收端的信号差距大于设定的信号偏差阈值，执行步骤S84：判定安全绳挂钩活扣松动；

S85：控制模块将安全绳挂钩活扣松动的数据传输至后台终端，并控制报警模块发出报警信号。

实际应用中可以将步骤S8的判断方法与步骤S1-S3的判断方法联合使用，即：步骤S1-S3，以及步骤S81的判断并列执行，只有当接收到的超声波信号存在衰减，第一位置传感器的高度高于第二位置传感器的高度，安全绳及挂钩符合设定的正确使用状态的判断条件，且发送端和接收端的信号差距小于等于设定的信号偏差阈值时，执行步骤S4：判定安全绳挂钩处于正确使用状态。否则，任意一个不符合条件均执行步骤S6。

该实施例中未详细描述的部分可以参见图1和图2所示的实施例，两个实施例之间可以互相参照，在此不再赘述。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种安全绳挂钩状态检测装置，其特征在于，所述装置包括：控制模块、图像采集模块、超声波信号采集模块、位置传感器模块、无线传输模块、后台终端、电源模块和报警模块，所述控制模块分别与图像采集模块、超声波信号采集模块、位置传感器模块、电源模块和报警模块连接，所述控制模块还通过无线传输模块与后台终端连接；

所述图像采集模块，用于采集施工现场安全绳挂钩图像数据，并对所述图像数据进行分析处理；

所述超声波信号采集模块，用于检测挂钩的状态并传输至控制模块；

所述位置传感器模块，用于检测安全绳是否被正确使用。

2.根据权利要求1所述的一种安全绳挂钩状态检测装置，其特征在于，所述图像采集模块包括：摄像头和图像处理单元；

所述摄像头安装于施工现场能够拍摄到安全绳和挂钩工作状态的位置；

所述图像处理单元，用于获取摄像头所采集的图像数据，并根据设定的判断条件，对所述图像数据进行分析和判断。

3.根据权利要求1所述的一种安全绳挂钩状态检测装置，其特征在于，所述超声波信号采集模块包括：一个水平安装的第一超声波传感器和多个竖直安装的超声波传感器，所述第一超声波传感器水平安装在挂钩上端内侧，多个竖直安装的超声波传感器均匀地竖直安装在挂钩上下两端，且所述第一超声波传感器和任一竖直安装的超声波传感器均包括：超声波信号发送器和超声波信号接收器。

4.根据权利要求3所述的一种安全绳挂钩状态检测装置，其特征在于，竖直安装的超声波传感器包括：第二超声波传感器、第三超声波传感器和第四超声波传感器，所述第三超声波传感器和第四超声波传感器分别设置于第一超声波传感器的两侧，且所述第二超声波传感器、第三超声波传感器和第四超声波传感器的超声波信号发送器均匀安装于挂钩上端，所述第二超声波传感器、第三超声波传感器和第四超声波传感器的超声波信号接收器均匀安装于挂钩下端。

5.根据权利要求1所述的一种安全绳挂钩状态检测装置，其特征在于，所述位置传感器模块包括：第一位置传感器和第二位置传感器，所述第一位置传感器设置于挂钩上，所述第二位置传感器设置于安全绳靠近人体的一端。

6.根据权利要求1所述的一种安全绳挂钩状态检测装置，其特征在于，所述控制模块为CPU。

7.根据权利要求1-6中任一所述的一种安全绳挂钩状态检测装置，其特征在于，所述装置中还包括超声波测距传感器，所述超声波测距传感器安装于挂钩的活扣与档杆的接触面上，用于检测挂钩的活扣在工作状态中是否存在开口。

8.一种安全绳挂钩状态检测方法，其特征在于，所述方法应用于一安全绳挂钩状态监测装置，所述装置包括：控制模块、图像采集模块、超声波信号采集模块、位置传感器模块、无线传输模块、后台终端、电源模块和报警模块，所述控制模块分别与图像采集模块、超声波信号采集模块、位置传感器模块、电源模块和报警模块连接，所述控制模块还通过无线传输模块与后台终端连接，所述位置传感器模块包括：第一位置传感器和第二位置传感器，所述方法包括：

利用超声波信号采集模块，根据发送的超声波信号，判断接收到的超声波信号是否存在衰减；

利用位置传感器模块，判断第一位置传感器的高度是否高于第二位置传感器的高度；

利用图像采集模块，判断安全绳及挂钩是否符合设定的正确使用状态的判断条件；

当接收到的超声波信号存在衰减，第一位置传感器的高度高于第二位置传感器的高度，且安全绳及挂钩符合设定的正确使用状态的判断条件时，判定安全绳挂钩处于正确使用状态；

控制模块将安全绳挂钩处于正确使用状态的数据传输至后台终端；

当接收到的超声波信号不存在衰减，第一位置传感器的高度低于或等于第二位置传感器的高度，或者安全绳及挂钩不符合设定的正确使用状态的判断条件时，判定安全绳挂钩未正确使用；

控制模块将安全绳挂钩未正确使用的数据传输至后台终端，并控制报警模块发出报警信号。

9.根据权利要求8所述的一种安全绳挂钩状态检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用测距传感器，判断发送端和接收端的信号差距是否超过设定的信号偏差阈值；

如果否，判定安全绳挂钩处于正确使用状态；

控制模块将安全绳挂钩处于正确使用状态的数据传输至后台终端；

如果是，判定安全绳挂钩活扣松动；

控制模块将安全绳挂钩活扣松动的数据传输至后台终端，并控制报警模块发出报警信号。

Images