CN113974243A - 一种用于智能高坠防护服的缓冲气囊 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于智能高坠防护服的缓冲气囊，属于高空作业防护技术领域。包括气囊主体、高压气瓶、控制模块、感应模块和驱动模块，高压气瓶的瓶口设置有控制开关，控制开关与控制模块电连接，气囊主体分为上身气囊和下身气囊，上身气囊和下身气囊电连接，上身气囊设置于智能高坠防护服的外套夹层中，下身气囊收纳于腰部；控制模块和感应模块位于智能高坠防护服的内侧，控制模块与感应模块电连接，控制模块用于测量传感器数据并进行转换和判断，感应模块用于感应人体的状况和气囊的工作状态；驱动模块位于控制模块旁，为控制模块和感应模块提供工作电源，本发明穿戴灵活透气性好，坠落时能够对人体姿态进行调整，保障作业人员人身安全。
Description
技术领域
本发明涉及高空作业防护技术领域，具体为一种用于智能高坠防护服的缓冲气囊。
背景技术
随着社会的快速发展，我国的建筑行业也随之发展，高空建筑的施工量也越来越大。
近年来，高空坠落成为施工现场事故的头号元凶。在高空作业时，受到脚没站稳、大风的风吹、雨雪湿滑、杆体锈蚀等因素影响，很容易发生高空跌落事故，安全事故会给个人、企业带来不可估量的损失，加强施工现场安全风险防范工作刻不容缓，防止高空坠落事故的发生也是各施工企业的迫切需求，目前建筑工人的安全保护措施主要以安全带为主，但安全带的安全防护性有一定的局限性，时而发生作业人员意外的发生，不能对工人提供更全面的安全防护。
目前市面上出现了一些高空防坠服，但现有的高空防坠服缓冲气囊设计臃肿，透气性差，不方便作业人员穿戴，无法在高空进行调姿，且在人员坠落后无报警装置，无法最大程度上保证高空作业人员的安全。
因此，如何提供一种用于智能高坠防护服的缓冲气囊，方便作业人员穿戴，且能够在坠落过程中进行姿势调整，并在人员坠落后进行报警，成为本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于智能高坠防护服的缓冲气囊。本发明提出的缓冲气囊穿戴方便，透气性好，能够在坠落过程中对人体落姿进行调整，最大程度减轻作业人员收到的坠落伤害。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于智能高坠防护服的缓冲气囊，包括气囊主体、高压气瓶、控制模块、感应模块和驱动模块，所述高压气瓶的瓶口设置有控制开关，所述控制开关和所述气囊主体管路连接，所述控制开关与所述控制模块电连接，所述气囊主体分为上身气囊和下身气囊，所述上身气囊和所述下身气囊电连接，所述上身气囊设置于智能高坠防护服的外套夹层中，所述下身气囊收纳于腰部；所述控制模块和感应模块位于智能高坠防护服的内侧，所述控制模块与所述感应模块电连接，所述控制模块用于测量传感器数据并进行转换和判断，所述感应模块用于感应人体的状况和气囊的工作状态；所述驱动模块位于控制模块旁，用于给控制模块和感应模块提供工作电源。
进一步的所述上身气囊内部的两侧均设置有魔术贴，用于将上身气囊折叠后收纳至肩部，所述下身气囊的顶部设置有魔术贴，用于将下身气囊收纳至腰部。
进一步的，所述气囊主体采用聚酞胺织物或尼龙编织材料制成且结构一体成型，气囊主体的外层设置有增稠液体浸渍过的凯芙拉纤维层，安全气囊内部还涂覆涂层材料，提升所述安全气囊的密封性，所述气囊的外侧设置有反光条。
进一步的，所述控制模块包括主控芯片和识别装置，所述主控芯片和识别装置电连接。
进一步的，所述识别装置包括重力传感器、陀螺仪传感器和线性加速度传感器，所述重力传感器用于检测人体的失重或超重状态，所述陀螺仪传感器用于检测人体的方向变化，所述线性加速度用于检测人体的加速度，所述重力传感器、所述陀螺仪传感器和所述线性加速度传感器分别与所述驱动模块电连接。
进一步的，所述感应模块包括人体感应模块和气囊压力感应模块，所述人体感应模块设置于所述防护服主体内部，所述人体感应模块包括心率传感器和血压传感器，所述心率传感器用于检测人体心率，所述血压传感器用于检测人体血压。
进一步的，所述压力感应模块包括压力传感器和压电薄膜，所述压力传感器和压电薄膜的金属丝与囊袋织为一体，在充气状态实时监测囊袋气室的压强和压力变化情况。
进一步的，还包括调压模块，所述调压模块与主控芯片电连接，所述调压模块在上身气囊的外侧设置有调压孔，通过主控芯片对调压孔的瞬间打开和关闭，实现对人体掉落姿势的调整以及减压。
进一步的，还包括定位模块，所述定位模块安装于所述防护服主体内部，所述定位模块与所述主控芯片电连接，所述定位模块采用WIFI定位装置、蓝牙定位装置和GPS定位装置中的一种或几种组合。
进一步的，还包括通讯模块，所述通讯模块与所述主控芯片电连接，所述通讯模块包括报警系统和蜂鸣报警器，所述报警系统用于接收主控芯片的指令将收集到的人体信息和定位发送至指定联系人并启动蜂鸣报警器。
本发明的有益效果是：
1)本发明通过采用分体式设计，并巧妙的将缓冲气囊收纳至肩部及腰部，穿戴灵活，透气性好，不影响作业人员的正常作业。
2)本发明通过聚酞胺织物材料一体成形，防裂性好，密封性强，气囊的外部通过设置凯芙拉纤维层，增加了气囊的抗冲击和耐磨性。
3)将压力传感器和压电薄膜的金属丝与囊袋织为一体，在充气状态实时监测囊袋气室的压强和压力变化情况，根据压力、压强情况，控制充气系统实施增压和降压措施，一定程度上提高气囊的气流阻尼，吸收冲击能量最大的保护人体安全。
4)本发明置于囊袋的压力传感器与控制模块系统连接，通过电脑端可还原智能气囊服的整个充放气过程和保护过程。最大程度的规避法律纠纷，为后续事故纠纷还原事实作为重要证据。
5)通过在气囊的关键部位设置快速通气孔和重心、加速度等传感器，通过对气囊充气和气孔的瞬时打开、关闭实现对人体姿态的调整，实现人体在坠落后脚先着地。
附图说明
图1为本发明气囊膨胀状态示意图。
图2为本发明电路示意图。
图3为本发明上身气囊示意图。
图4为本发明下身气囊示意图。
图5为本发明气囊收纳示意图。
图6为本发明高压气瓶与控制开关示意图。
图7为本发明线路装置铺设示意图。
其中，1-上身气囊；2-下身气囊；3-高压气瓶；4-控制开关；5-驱动模块；6-魔术贴；7-主控芯片；8-识别装置；9-人体感应模块；10-压力传感器；11-调压模块；12-调压孔；13-定位模块；14-通讯模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
如图1-7所示，本发明公开了一种用于智能高坠防护服的缓冲气囊，包括气囊主体、高压气瓶3、控制模块、感应模块和驱动模块5，高压气瓶的瓶口设置有控制开关4，控制开关4和气囊主体管路连接，控制开关4与控制模块电连接，气囊主体分为上身气囊1和下身气囊2，上身气囊1和下身气囊2电连接，上身气囊1设置于智能高坠防护服的外套夹层中，上身气囊1内部的两侧均设置有魔术贴6，用于将上身气囊1折叠后收纳至肩部，下身气囊2的顶部设置有魔术贴，用于将下身气囊2收纳至腰部；控制模块和感应模块位于智能高坠防护服的内侧，控制模块与感应模块电连接，控制模块用于测量传感器数据并进行转换和判断，感应模块用于感应人体的状况和气囊的工作状态；驱动模块位于控制模块旁，用于给控制模块和感应模块提供工作电源，控制模块还设置有微型显示器，用于显示高压气瓶的压力及驱动模块的电量。
气囊主体采用聚酞胺织物或特制尼龙编织材料制成且结构一体成型，聚酞胺织物具有良好的防裂性，并且可以承受较大的压力，利用聚酞胺织物制成的安全气囊其结构坚固稳定，当安全气囊充气后不容易发生破裂；特制尼龙编织材料具有良好的透气性和柔韧性，气囊主体的外层设置有增稠液体浸渍过的凯芙拉纤维层，增加气囊主体的耐磨性和耐冲击性，气囊主体内部还涂覆涂层材料，提升气囊主体的密封性，气囊的外侧设置有反光条，方便在光线昏暗的时候发现坠落的作业人员。
控制模块包括主控芯片7和识别装置8，主控芯片7和识别装置8电连接，识别装置8包括重力传感器、陀螺仪传感器和线性加速度传感器，重力传感器用于检测人体的失重或超重状态，陀螺仪传感器用于检测人体的方向变化，线性加速度用于检测人体的加速度，重力传感器、陀螺仪传感器和所述线性加速度传感器分别与驱动模块5电连接。
感应模块包括人体感应模块9和气囊压力感应模块，人体感应模块9设置于所述防护服主体内部，人体感应模块9包括心率传感器和血压传感器，心率传感器用于检测人体心率，血压传感器用于检测人体血压，压力感应模块包括压力传感器10和压电薄膜，压力传感器10和压电薄膜的金属丝与囊袋织为一体，在充气状态实时监测囊袋气室的压强和压力变化情况。
本发明还包括调压模块11，调压模块11与主控芯片7电连接，调压模块11在上身气囊1的外侧设置有调压孔12，通过主控芯片7实现对调压孔12的瞬间打开和关闭，实现对人体掉落姿势的调整以及减压。
本发明还包括定位模块13，定位模块13安装于防护服主体内部，定位模块13与主控芯片7电连接，定位模块13采用WIFI定位装置、蓝牙定位装置和GPS定位装置中的一种或几种组合。
本发明还包括通讯模块14，通讯模块14与主控芯片7电连接，通讯模块14包括报警系统和蜂鸣报警器，报警系统用于接收主控芯片的指令将收集到的人体信息和定位发送至指定联系人并启动蜂鸣报警器。
本发明的触发方式为：
当高空作业人员发生坠落情况，识别装置中的重力传感器、陀螺仪传感器和线性加速度传感器通过对人体的状态进行判断，传输信号至主控芯片7，主控芯片7向控制开关4发出指令，上身气囊1和下身气囊2同时打开，压力感应模块实时检测气囊中的压力，并通过调压孔12瞬间放气，在空中对人体姿态进行调整，实现在人体坠落后脚先坠地，气囊对人体进行包裹防护过程不超过0.5s，同时人体感应模块9检测人体的心率和血压，在人体落地后，通讯模块14的蜂鸣报警器进行报警，以告知周围人员事故的发生，主控芯片7通过报警系统及定位模块13，将发生事故的位置，发生事故作业者的身体信息情况发生至报警平台或指定联系人，同时主控芯片7对发生事故的信息实时储存，为后续事故纠纷还原事实作为重要证据。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种用于智能高坠防护服的缓冲气囊，其特征在于：包括气囊主体、高压气瓶、控制模块、感应模块和驱动模块，所述高压气瓶的瓶口设置有控制开关，所述控制开关和所述气囊主体管路连接，所述控制开关与所述控制模块电连接，所述气囊主体分为上身气囊和下身气囊，所述上身气囊和所述下身气囊电连接，所述上身气囊设置于智能高坠防护服的外套夹层中，所述下身气囊收纳于腰部；所述控制模块和感应模块位于智能高坠防护服的内侧，所述控制模块与所述感应模块电连接，所述控制模块用于测量传感器数据并进行转换和判断，所述感应模块用于感应人体的状况和气囊的工作状态；所述驱动模块位于控制模块旁，用于给控制模块和感应模块提供工作电源。
2.根据权利要求1所述的一种用于智能高坠防护服的缓冲气囊，其特征在于，所述上身气囊内部的两侧均设置有魔术贴，用于将上身气囊折叠后收纳至肩部，所述下身气囊的顶部设置有魔术贴，用于将下身气囊收纳至腰部。
3.根据权利要求1所述的一种用于智能高坠防护服的缓冲气囊，其特征在于，所述气囊主体采用聚酞胺织物或尼龙编织材料制成且结构一体成型，气囊主体的外层设置有增稠液体浸渍过的凯芙拉纤维层，安全气囊内部还涂覆涂层材料，提升所述安全气囊的密封性，所述气囊的外侧设置有反光条。
4.根据权利要求1所述的一种用于智能高坠防护服的缓冲气囊，其特征在于，所述控制模块包括主控芯片和识别装置，所述主控芯片和识别装置电连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于智能高坠防护服的缓冲气囊，其特征在于，所述识别装置包括重力传感器、陀螺仪传感器和线性加速度传感器，所述重力传感器用于检测人体的失重或超重状态，所述陀螺仪传感器用于检测人体的方向变化，所述线性加速度用于检测人体的加速度，所述重力传感器、所述陀螺仪传感器和所述线性加速度传感器分别与所述驱动模块电连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于智能高坠防护服的缓冲气囊，其特征在于，所述感应模块包括人体感应模块和气囊压力感应模块，所述人体感应模块设置于所述防护服主体内部，所述人体感应模块包括心率传感器和血压传感器，所述心率传感器用于检测人体心率，所述血压传感器用于检测人体血压。
7.根据权利要求1所述的一种用于智能高坠防护服的缓冲气囊，其特征在于，所述压力感应模块包括压力传感器和压电薄膜，所述压力传感器和压电薄膜的金属丝与囊袋织为一体，在充气状态实时监测囊袋气室的压强和压力变化情况。
8.根据权利要求1所述的一种用于智能高坠防护服的缓冲气囊，其特征在于，还包括调压模块，所述调压模块与主控芯片电连接，所述调压模块在上身气囊的外侧设置有调压孔，通过主控芯片对调压孔的瞬间打开和关闭，实现对人体掉落姿势的调整以及减压。
9.根据权利要求1所述的一种用于智能高坠防护服的缓冲气囊，其特征在于，还包括定位模块，所述定位模块安装于所述防护服主体内部，所述定位模块与所述主控芯片电连接，所述定位模块采用WIFI定位装置、蓝牙定位装置和GPS定位装置中的一种或几种组合。
10.根据权利要求1所述的一种用于智能高坠防护服的缓冲气囊，其特征在于，还包括通讯模块，所述通讯模块与所述主控芯片电连接，所述通讯模块包括报警系统和蜂鸣报警器，所述报警系统用于接收主控芯片的指令将收集到的人体信息和定位发送至指定联系人并启动蜂鸣报警器。
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