CN114518144B - 一种基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法及安全绳 - Google Patents
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Abstract
一种基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法，在接近安全绳的两个末端对应设有参照点与锚定点，检测所述锚定点相对于所述参照点保持静止状态时，所述锚定点与所述参照点之间的距离，以及检测所述锚定点进行上下移动过程中，所述锚定点与所述参照点之间的距离，根据这两个距离识别安全绳在静止状态时的挂接状态。本发明通过在锚定点相对于参照点在静止状态的距离，以及锚定点在移动过程中与参照点的距离之间的关系，就能识别出安全绳在静止状态时的挂接状态，从而能提高作业人员的操作安全，实现安全绳的智能化。
Description
技术领域
本发明涉及安全绳技术领域，特别涉及一种基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法及采用该识别方法的安全绳。
背景技术
高空作业中，首在任务是保证作业人员的安全性。其中安全绳是高空作业最常采用的防护方式之一，需要将安全绳的一端与挂钩固定，而挂钩则挂扣于固定点，安全绳的另一端再与作业人员身上的全身系带连接，即可有效防止施工人员高空坠落。
安全绳挂接状态划分为低挂高用、平挂平用和高挂低用。低挂高用或平挂平用状态为非安全使用状态，而高挂低用为安全状态。其中，低挂高用是指安全绳钩挂的固定点低于人员作业所在的高度；平挂平用是指安全绳钩挂的固定点持平于人员作业所在的高度；高挂低用是指安全绳钩挂的固定点要高于人员作业所在的高度。当安全绳均处于非安全使用状态时，一旦作业人员发生坠落，将增加冲击力，带来生命危险。
现有技术安全带只能通过管理和使用的规范操作来确保安全绳的正确挂接使用，在实际工作过程安全带使用人员往往会出现人为疏忽、操作失误等情况，导致安全带中的安全绳挂接处于非安全状态。
因此，针对现有技术不足，提供一种基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法及采用该识别方法的安全绳以解决现有技术不足甚为必要。
发明内容
本发明其中一个目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法。该基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法能自动检测安全绳的挂接状态。
本发明的上述目的通过以下技术措施实现：
提供一种基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法,在接近安全绳的两个末端对应设有参照点与锚定点，检测所述锚定点相对于所述参照点保持静止状态时，所述锚定点与所述参照点之间的距离，以及检测所述锚定点进行上下移动过程中，所述锚定点与所述参照点之间的距离，根据这两个距离识别安全绳挂接状态。
将所述锚定点在最近一次保持静止状态时其所在位置定义为静止点，检测所述静止点至所述参照点之间的距离，并定义为静止距离，然后实时检测所述锚定点在沿所述静止点进行直线上下运动过程中所述锚定点至所述参照点之间的距离，并定义为移动距离，根据所述静止距离和所述移动距离识别安全绳在静止状态时的挂接状态。
优选的，上述移动距离包括上移距离和下移距离。
优选的，上述上移距离为所述锚定点沿所述静止点开始进行在向上直线移动时，所述锚定点与所述参照点之间的距离。
优选的，上述下移距离为所述锚定点沿所述静止点开始进行在向下直线移动时，所述锚定点与所述参照点之间的距离。
将所述静止距离定义为L静止，所述上移距离定义为L上移，所述下移距离定义为L下移。
当L上移＞L静止且L下移＞L静止时，识别安全绳在静止状态为平挂平用状态；
当L上移＜L静止且L静止＜L下移时，识别安全绳在静止状态为高挂低用状态；
当L上移＞L静止且L静止＞L下移时，识别安全绳在静止状态为低挂高用状态。
所述安全绳与外部挂钩连接的一侧为所述挂钩侧，另一侧即为所述穿戴侧。
优选的，上述参照点位于所述挂钩侧的一个末端且远离穿戴侧或者位于外部挂钩所在位置。
优选的，上述锚定点位于所述穿戴侧的一个末端且远离的挂钩侧或者位于所述安全绳与外部全身系带的固定点。
优选的，上述锚定点在沿静止点进行直线上下运动的直线轨迹与地平面呈夹角A，存在0゜＜A＜180゜。
优选的，上述A为90°。
优选的，上述参照点设置有第一距离检测模块。
优选的，上述锚定点设置有第二距离检测模块和用于检测所述锚定点是否进行上下移动的移动检测模块。
优选的，上述第一距离检测模块与所述第二距离检测模块之间无线连接。
优选的，上述第一距离检测模块和所述第二距离检测模块均为UWB模块。
优选的，上述移动检测模块为陀螺仪。
本发明另一目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种安全绳。该安全绳能自动检测安全绳的挂接状态。
本发明的上述目的通过以下技术措施实现：
提供一种安全绳，采用上述基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法进行挂接状态识别。
本发明的一种基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法及采用该识别方法的安全绳，在接近安全绳的两个末端对应设有参照点与锚定点，检测所述锚定点相对于所述参照点保持静止状态时，所述锚定点与所述参照点之间的距离，以及检测所述锚定点进行上下移动过程中，所述锚定点与所述参照点之间的距离，根据这两个距离识别安全绳在静止状态时的挂接状态。本发明通过在锚定点相对于参照点在静止状态的距离，以及锚定点在移动过程中与参照点的距离之间的关系，就能识别出安全绳在静止状态时的挂接状态，从而能提高作业人员的操作安全，实现安全绳的智能化。
附图说明
利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1为参照点与锚定点的位置的示意图。
图2为安全绳在静止状态时为平挂平用状态的示意图。
图3为安全绳在静止状态时为高挂低用状态的示意图。
图4为安全绳在静止状态时为低挂高用状态的示意图。
图5为直线上下运动的直线轨迹与地平面的示意图。
图6为安全绳在静止状态时为高挂低用状态时锚定点继续进行向上直线移动的示意图。
图7为安全绳在静止状态时为低挂高用状态时锚定点继续进行向下直线移动的示意图。
在图1至图7中，包括有：
安全绳100、全身系带200、外部挂钩300、参照点400、锚定点500、静止点600。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1。
一种基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法，如图1，在接近安全绳100的两个末端对应设有参照点400与锚定点500，检测锚定点500相对于参照点400保持静止状态时，锚定点500与参照点400之间的距离，以及检测锚定点500进行上下移动过程中，锚定点500与参照点400之间的距离，根据这两个距离识别安全绳100挂接状态。
需要说明的是，本发明静止状态是指锚定点500相对于参照点400保持一段时间间隔内相对静止，这个时间间隔可以为10s、60s、120s、600s等，具体的时间间隔可以根据实际情况而调节。
本发明锚定点500在最近一次保持静止状态时其所在位置定义为静止点600，检测静止点600至参照点400之间的距离，并定义为静止距离，然后实时检测锚定点500在沿静止点600进行直线上下运动过程中锚定点500至参照点400之间的距离，并定义为移动距离，根据静止距离和移动距离识别安全绳100在静止状态时的挂接状态。其中移动距离包括上移距离和下移距离，上移距离为锚定点500沿静止点600开始进行在向上直线移动，锚定点500与参照点400之间的距离；下移距离为锚定点500沿静止点600开始进行在向下直线移动时，锚定点500与参照点400之间的距离。
需要说明的是，本发明的沿静止点600进行连续的直线上下运动具体是指，锚定点500在移动过程中向上移动的轨迹和下向运动的轨迹及静止点600均处在同一线直线。
锚定点500在沿静止点600进行直线上下运动的直线轨迹与地平面呈夹角A，如图5，存在0゜＜A＜180゜。A可以为30°、50°、60°、85°、90°、120°、150°等。当A为90°时，作业人员在头部朝向天空的姿态时，并将外部挂钩300固定于固定点时，进行的识别。
将静止距离定义为L静止，上移距离定义为L上移，下移距离定义为L下移；当L上移＞L静止且L下移＞L静止时，识别安全绳100在静止状态为平挂平用状态，如图2；当L上移＜L静止且L静止＜L下移时，识别安全绳100在静止状态为高挂低用状态，如图3；当L上移＞L静止且L静止＞L下移时，识别安全绳100在静止状态为低挂高用状态高挂低用状态，如图4。
需要强调的是，当安全绳100的实际挂接状态为高挂低用时，锚定点500沿静止点600进行上下直线运动，当锚定点500沿静止点600开始进行向上直线移动时，必然先出现L上移＜L静止，但当锚定点500继续进行向上直线移动时，可能会出现上移距离大于等于静止距离的情况，而本发明的识别安全绳100在静止状态仅以锚定点500沿静止点600在开始进行在向上直线移动距离时锚定点500与静止点600之间的距离作为L上移，并不考虑锚定点500继续进行向上直线移动的情况，因此安全绳100在静止状态时的挂接状态，即可识别得到高挂低用状态，如图6。
同理，当安全绳100的实际挂接状态为低挂高用时，当锚定点500沿静止点600开始进行向下直线移动时，必然先出现L下移＜L静止，但当锚定点500继续进行向下直线移动时，得到的L上移可能会出现上移距离大于等于静止距离的情况，而本发明仅以锚定点500沿静止点600开始进行在向下直线移动时锚定点500与静止点600之间的距离作为L下移，并不考虑锚定点500继续进行向下直线移动的情况，因此安全绳100在静止状态时的挂接状态，即可识别得到低挂高用状态，如图7。
本发明的安全绳100与外部挂钩300连接的一侧则本发明的安全绳100的挂钩侧；其中与作业人员身体的全身系带200固定的一侧则为本发明安全绳100的穿戴侧。其中参照点400位于挂钩侧的一个末端且远离穿戴侧或者位于外部挂钩300所在位置；锚定点500位于穿戴侧的一个末端且远离的挂钩侧或者位于安全绳100与外部全身系带200的固定点。本实施例的参照点400位于挂钩侧的一个末端且远离穿戴侧，锚定点500位于穿戴侧的一个末端且远离的挂钩侧。
该基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法，通过在锚定点500相对于参照点400在静止状态的距离，以及锚定点500在移动过程中与参照点400的距离之间的关系，就能识别出安全绳100在静止状态时的挂接状态，从而能提高作业人员的操作安全，实现安全绳100的智能化。
实施例2。
一种基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法，其他特征与实施例1相同，不同之处在于：本发明的参照点400设置有第一距离检测模块，锚定点500设置有第二距离检测模块和用于检测锚定点500是否进行上下移动的移动检测模块。第一距离检测模块与第二距离检测模块之间无线连接。第一距离检测模块和第二距离检测模块均为UWB模块；移动检测模块为陀螺仪。
需要说明的是，通过UWB模块进行距离检测的方法为常见的检测方法，其检测方法并非本发明的重点，而且本领域技术人员应当知晓其原理及型号的选择，在此不再一一赘述。而通过陀螺仪对向上移动或向下移动的方法也为常见的检测方法，其检测方法并非本发明的重点，而且本领域技术人员应当知晓其原理及型号的选择，在此也不再一一赘述。
与实施例1相比，本实施例通过第一距离检测模块、第二距离检测模块即能简单地实现实施例1的锚定点500和参照点400之间的距离检测，通过陀螺仪能简单地实现上移或下移的姿态检测。
实施例3。
一种安全绳，采用如实施例1或2的基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法进行挂接状态识别。
该安全绳通过在锚定点500相对于参照点400在静止状态的距离，以及锚定点500在移动过程中与参照点400的距离之间的关系，就能识别出安全绳100在静止状态时的挂接状态，从而能提高作业人员的操作安全，实现安全绳100的智能化。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (7)
1.一种基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法,其特征在于：在接近安全绳的两个末端对应设有参照点与锚定点，检测所述锚定点相对于所述参照点保持静止状态时，所述锚定点与所述参照点之间的距离，以及检测所述锚定点进行上下移动过程中，所述锚定点与所述参照点之间的距离，根据这两个距离识别安全绳挂接状态；
将所述锚定点在最近一次保持静止状态时其所在位置定义为静止点，检测所述静止点至所述参照点之间的距离，并定义为静止距离，然后实时检测所述锚定点在沿所述静止点进行直线上下运动过程中所述锚定点至所述参照点之间的距离，并定义为移动距离，根据所述静止距离和所述移动距离识别安全绳在静止状态时的挂接状态；
所述移动距离包括上移距离和下移距离；
所述上移距离为所述锚定点沿所述静止点开始进行在向上直线移动，所述锚定点与所述参照点之间的距离；
所述下移距离为所述锚定点沿所述静止点开始进行在向下直线移动时，所述锚定点与所述参照点之间的距离；
将所述静止距离定义为L静止，所述上移距离定义为L上移，所述下移距离定义为L下移；
当L上移＞L静止且L下移＞L静止时，识别安全绳在静止状态为平挂平用状态；
当L上移＜L静止且L静止＜L下移时，识别安全绳在静止状态为高挂低用状态；
当L上移＞L静止且L静止＞L下移时，识别安全绳在静止状态为低挂高用状态。
2.根据权利要求1所述的基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法，其特征在于：所述安全绳与外部挂钩连接的一侧为挂钩侧，另一侧即为穿戴侧；
所述参照点位于所述挂钩侧的一个末端且远离穿戴侧或者位于外部挂钩所在位置；
所述锚定点位于所述穿戴侧的一个末端且远离的挂钩侧或者位于所述安全绳与外部全身系带的固定点。
3.根据权利要求1所述的基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法，其特征在于：所述锚定点在沿静止点进行直线上下运动的直线轨迹与地平面呈夹角A，存在0゜＜A＜180゜。
4.根据权利要求3所述的基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法，其特征在于：所述A为90°。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法，其特征在于：所述参照点设置有第一距离检测模块；
所述锚定点设置有第二距离检测模块和用于检测所述锚定点是否进行上下移动的移动检测模块。
6.根据权利要求5的基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法，其特征在于：所述第一距离检测模块与所述第二距离检测模块之间无线连接；
所述第一距离检测模块和所述第二距离检测模块均为UWB模块；
所述移动检测模块为陀螺仪。
7.一种安全绳，其特征在于：采用如权利要求1至6任意一项所述的基于距离及姿态的安全绳挂接状态识别方法进行挂接状态识别。
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| CN114518144A (zh) | 2022-05-20 |
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Legal Events
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