CN114632277A - 一种基于高精度定位的速差自控器安全预警方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于高精度定位的速差自控器安全预警方法，利用本体的高精度定位信息与用户的高精度定位信息，结合缆绳拉出的长度信息，来确定工作过程中用户与挂载点之间的摆动夹角、用户的摆动幅度以及用户的高度落差，从而在摆动夹角超过夹角阈值、摆动幅度超过摆幅阈值、或者高度落差超过落差阈值时，能够进行锁止和预警，这样可以通过综合多种防控方式（摆动夹角是否超出夹角阈值、摆动幅度是否超出摆幅阈值、高度落差是否超出落差阈值），从而可以有效防止用户坠落时的摆动下坠造成的严重伤害，从而大大提升速差自控器的安全性，有效提升速差自控器在复杂环境中的适用性，避免安全事故的发生。

Description

一种基于高精度定位的速差自控器安全预警方法

技术领域

本申请涉及施工安全预警技术领域，具体而言，涉及一种基于高精度定位的速差自控器安全预警方法。

背景技术

速差自控器或速差器（Retractable type fall arrester）是收放式防坠器，安装在挂点上，装有可伸缩长度的绳（带、钢丝绳），串联在系带和挂点之间，在坠落发生时因速度变化引发制动作用的产品。

当挂点位于工人头顶上方时，与安全绳相比，速差器具有自由坠落距离更小和制动距离更短的特点。与安全绳相比，配有速差器的坠落悬挂安全带的伸展长度往往比较短，因此非常适合用在安全空间较小的场合。速差器的有效工作长度可以达到30m以上，远远大于安全绳2m的长度限制，因此工人的活动范围也可以大大地增加。

但是，这并不意味着工人可以任意地在水平方向上移动很大的距离。因为此时如果发生跌落，由于速差器的挂点不在工人的头顶正上方，工人会发生摆动坠落，即被速差器缆绳拉着，以挂点为圆心像钟摆一样地来回摆动。假设，工作面下面的空间只有5m，而拉出的缆绳有10m长，在摆动坠落时，工人就可能撞到挂点下方的地面或障碍物，导致严重的伤害。因此，在使用速差器时，工人与挂点之间的夹角不能太大，特别是在复杂场景中，否则非常容易发生危险。但现有的速差器，难以适应这种复杂场景中的应用和预警，从而安全性有待进一步提升。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种基于高精度定位的速差自控器安全预警方法，以通过获取速差自控器、人员挂点的高精度定位数据、缆绳长度计量数据对挂点和人员的角度进行判断，并通过自动锁止、声光预警等手段避免安全事故的发生，极大地提升速差自控器的安全性，从而使得速差自控器能够很好地应用于复杂的工作环境中，可靠地保证用户的安全性。

为了实现上述目的，本申请的实施例通过如下方式实现：

第一方面，本申请实施例提供一种基于高精度定位的速差自控器安全预警方法，速差自控器包括本体、上挂钩、下挂钩、主控制器、辅控制器、第一定位装置、第二定位装置、缆绳长度测量装置、预警装置、锁止装置，所述下挂钩通过缆绳与所述本体连接，所述主控制器和所述第一定位装置设置在所述本体内，所述缆绳长度测量装置设置在所述本体的缆绳出口处，所述锁止装置设置在所述本体内，所述辅控制器、所述第二定位装置和所述预警装置均设置在所述下挂钩的部件安置壳体内，所述方法包括：

步骤S1：通过所述上挂钩将所述速差自控器安装在挂载点时，启动所述速差自控器并进行自检，自检存在故障则通过所述辅控制器控制所述预警装置进行预警，自检无故障则所述速差自控器正常运行，并执行步骤S2；

步骤S2：通过所述第一定位装置和所述第二定位装置进行高精度实时定位，分别得到第一定位信息和第二定位信息，并分别将所述第一定位信息和所述第二定位信息发送至所述主控制器；

步骤S3：通过所述缆绳长度测量装置实时监测所述本体内拉出的缆绳的长度信息，并将所述长度信息发送至所述主控制器；

步骤S4：所述主控制器基于所述第一定位信息、所述第二定位信息和所述长度信息，确定出用户与挂载点之间的摆动夹角、用户的摆动幅度以及用户的高度落差；

步骤S5：判断所述摆动夹角是否超过夹角阈值，所述摆动幅度是否超过摆幅阈值，所述高度落差是否超过落差阈值，若所述摆动夹角、所述摆动幅度和所述高度落差不存在超阈值的情况，跳转执行步骤S2，否则，执行步骤S6；

步骤S6：所述主控制器控制所述锁止装置运行，对所述速差自控器的缆绳进行锁止，并生成触发信号发送至所述辅控制器，以使所述辅控制器基于所述触发信号控制所述预警装置进行预警。

在本申请实施例中，通过上挂钩将速差自控器安装在挂载点时，启动速差自控器并进行自检，自检存在故障则通过辅控制器控制预警装置进行预警，自检无故障则速差自控器正常运行；这样可以在工作人员使用前，进行安全性自检，从而保证速差自控器的正常运行，保证用户的安全性。通过第一定位装置和第二定位装置进行高精度实时定位，分别得到第一定位信息和第二定位信息，并将其发送至主控制器；通过缆绳长度测量装置实时监测本体内拉出的缆绳的长度信息，并将长度信息发送至主控制器；而主控制器基于第一定位信息、第二定位信息和长度信息，确定出用户与挂载点之间的摆动夹角、用户的摆动幅度以及用户的高度落差；判断摆动夹角是否超过夹角阈值，摆动幅度是否超过摆幅阈值，高度落差是否超过落差阈值，若摆动夹角、摆动幅度和高度落差存在任一种超阈值的情况，主控制器控制锁止装置运行，对速差自控器的缆绳进行锁止，并生成触发信号发送至辅控制器，以使辅控制器基于触发信号控制预警装置进行预警。这样的方式能够利用本体的高精度定位信息（即第一定位信息）与用户的高精度定位信息（通过下挂钩的第二定位装置监测的第二定位信息来表征），结合缆绳拉出的长度信息，来确定工作过程中用户与挂载点之间的摆动夹角、用户的摆动幅度以及用户的高度落差，从而在摆动夹角超过夹角阈值（例如复杂工作环境中夹角阈值为37°）、摆动幅度超过摆幅阈值、或者高度落差超过落差阈值时，能够进行锁止和预警，这样可以通过综合多种防控方式（摆动夹角、摆动幅度、高度落差，在不同的复杂环境中，优先起效的防控方式可能不同，例如，高度较低的工作环境，例如5米高，摆动夹角超过夹角阈值的防控方式优先起效，而高度极高的工作场景，如100米高，则高度落差的防控方式可能优先起效），从而可以有效防止用户坠落时的摆动下坠造成的严重伤害，从而大大提升速差自控器的安全性，有效提升速差自控器在复杂环境中的适用性，避免安全事故的发生。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述速差自控器还包括复位装置，所述复位装置设置在所述下挂钩的部件安置壳体内，在步骤S6之后，所述方法还包括：步骤S7：基于用户对所述复位装置的操作，生成对应的操作信号，以使所述辅控制器对所述操作信号对应的操作类别进行识别，并在该操作类别为解锁操作时，生成解锁信号发送至所述主控制器，以使所述主控制器基于所述解锁信号控制所述锁止装置解锁。

在该实现方式中，速差自控器还包括复位装置，设置在下挂钩的部件安置壳体内，从而在速差自控器锁止后，用户可以确认安全性，从而操作复位装置进行解锁。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述速差自控器与中控系统通信连接，所述速差自控器还包括按键求助装置，所述按键求助装置设置在所述下挂钩的部件安置壳体内，在步骤S6之后，所述方法还包括：步骤S8：基于用户对所述按键求助装置的操作，生成对应的求助信号，所述辅控制器将所述求助信号发送至所述主控制器，所述主控制器基于所述求助信号，生成包含当前状态最新的第一定位信息、第二定位信息、长度信息、摆动夹角、摆动幅度、高度落差的告警信息，并将所述告警信息发送至所述中控系统，以使所述中控系统进行救援告警。

在该实现方式中，速差自控器还包括按键求助装置，设置在下挂钩的部件安置壳体内，从而在速差自控器锁止后，如果用户自觉当前状态危险，需要求助，则可以操作按键求助装置，以便辅控制器将求助信号发送至主控制器，主控制器基于求助信号，生成包含当前状态最新的第一定位信息、第二定位信息、长度信息、摆动夹角、摆动幅度、高度落差的告警信息，并将告警信息发送至中控系统，以使中控系统进行救援告警，有利于对用户的快速救援（有定位信息）。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，步骤S4中，所述主控制器基于所述第一定位信息、所述第二定位信息和所述长度信息，确定出用户与挂载点之间的摆动夹角、用户的摆动幅度以及用户的高度落差，具体包括：所述主控制器基于所述第一定位信息和所述第二定位信息，确定出用户与挂载点之间的摆动夹角；所述主控制器基于所述长度信息和所述摆动夹角，确定出用户的摆动幅度；所述主控制器基于所述长度信息和所述摆动夹角，确定出用户的高度落差。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述主控制器基于所述第一定位信息和所述第二定位信息，确定出用户与挂载点之间的摆动夹角，包括：

所述主控制器基于以下公式计算用户与挂载点之间的摆动夹角

：

其中，

表征第一定位信息，

表征第二定位信息，

表示用户与挂载点之间的摆动夹角。

在该实现方式中，通过此种方式可以快速准确而可靠地计算用户与挂载点之间的摆动夹角

，从而能够保证速差自控器的实时性，在遇到紧急情况时快速反应（锁止、预警等）。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述主控制器基于所述长度信息和所述摆动夹角，确定出用户的摆动幅度，包括：

所述主控制器基于以下公式计算用户的摆动幅度

：

，

其中，

表示用户的摆动幅度，

表示缆绳的长度信息，

表示摆动夹角。

在该实现方式中，通过此种方式可以快速准确而可靠地计算用户的摆动幅度

，从而能够保证速差自控器的实时性，在遇到紧急情况时快速反应（锁止、预警等）。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述主控制器基于所述长度信息和所述摆动夹角，确定出用户的高度落差，包括：

所述主控制器基于以下公式计算用户的高度落差

：

，

其中，

表示用户的高度落差，

表示缆绳的长度信息，

表示摆动夹角。

在该实现方式中，通过此种方式可以快速准确而可靠地计算用户的高度落差

，从而能够保证速差自控器的实时性，在遇到紧急情况时快速反应（锁止、预警等）。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术用户来讲，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种可实现高精度定位的速差自控器的示意图。

图2为本申请实施例提供的一种可实现高精度定位的速差自控器的系统框架示意图。

图3为本申请实施例提供的一种基于高精度定位的速差自控器安全预警方法的流程图。

图标：100-速差自控器；110-上挂钩；120-本体；121-主控制器；122-第一定位装置；123-缆绳长度测量装置；124-锁止装置；130-下挂钩；131-辅控制器；132-第二定位装置；133-预警装置；134-复位装置；135-按键求助装置；140-部件安置壳体。

具体实施方式

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描述。

请参阅图1和图2，图1为本申请实施例提供的一种可实现高精度定位的速差自控器100的示意图；图2为本申请实施例提供的一种可实现高精度定位的速差自控器100的系统框架示意图。

在本实施例中，可实现高精度定位的速差自控器100可以包括本体120、上挂钩110、下挂钩130、主控制器121、辅控制器131、第一定位装置122、第二定位装置132、缆绳长度测量装置123、预警装置133、锁止装置124、复位装置134和按键求助装置135。

示例性的，上挂钩110与本体120固定连接，可以通过上挂钩110将速差自控器100安装在挂载点。下挂钩130通过缆绳与本体120连接，下挂钩130可以与用户身上穿戴的装置连接，以便通过用户的运动将缆绳从本体120内拉出。

示例性的，主控制器121和第一定位装置122设置在本体120内，缆绳长度测量装置123设置在本体120的缆绳出口处。主控制器121可以为带有无线通信功能（如WIFI通信、蓝牙通信、GPRS通信等）的微控制器，而第一定位装置122可以为采用UWB高精度定位、蓝牙AOA高精度定位或室外差分GPS定位的定位装置，用于实现对本体120的高精度定位，第一定位装置122与主控制器121之间可以无线连接，也可以有线连接。而缆绳长度测量装置123，可以用于测量本体120内拉出缆绳的长度，可以为转轮记圈装置或光电记录装置等，此处不作限定。

示例性的，锁止装置124设置在本体120内，并与主控制器121连接（无线或有线连接），可在受控状态下进行锁止，防止缆绳的进一步拉出。

示例性的，下挂钩130上设有部件安置壳体140，辅控制器131、第二定位装置132和预警装置133均可设置在部件安置壳体140内。其中，辅控制器131可以是带有无线通信功能（如WIFI通信、蓝牙通信、GPRS通信等）的微控制器，第二定位装置132可以为采用UWB高精度定位、蓝牙AOA高精度定位或室外差分GPS定位的定位装置，用于实现对下挂钩130的高精度定位（实际使用时，即可视为对用户的高精度定位），预警装置133则可以为声光报警装置，用于提示用户，进行预警。

另外，辅控制器131与主控制器121之间可以无线通信，而第二定位装置132，可以与主控制器121无线通信，同时，第二定位装置132还可以与辅控制器131无线或有线通信连接。

而复位装置134设置在下挂钩130的部件安置壳体140内（可以与辅控制器131有线或无线通信，当然，一些方式中还可直接与主控制器121无线通信），在需要操作时，用户可以打开部件安置壳体140的开口，进行复位操作。例如，复位解锁的操作模式可以设计为：用户按复位装置134的复位开关完全解锁；或者，用户持续按压复位开关时处于解锁，松开即锁，直至到安全范围（即不存在锁止条件）5s后，完全解锁；又或者，可以设计为根据按压时间解锁0.5s-5s（长按时间长则解锁时间长），此处不作限定。

示例性的，按键求助装置135，同样可以设置在下挂钩130的部件安置壳体140内（可以与辅控制器131有线或无线通信，还可直接与主控制器121无线通信），如果用户自觉当前状态危险，需要求助，则可以操作按键求助装置135，以进行救援告警，有利于对用户的快速救援。

当然，本体120内和下挂钩130的部件安置壳体140内还可以分别设置电源模块，为各个部件提供电源，此处不作限定。

基于此种高精度定位的速差自控器100，本实施例提供一种基于高精度定位的速差自控器100安全预警方法，以实时监测用户的使用情况，提升速差自控器100的安全性。

请参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种基于高精度定位的速差自控器100安全预警方法的流程图。

在本实施例中，基于高精度定位的速差自控器100安全预警方法可以包括步骤S1、步骤S2、步骤S3、步骤S4、步骤S5和步骤S6。

在用户使用高精度定位的速差自控器100时，可以执行步骤S1。

步骤S1：通过所述上挂钩将所述速差自控器安装在挂载点时，启动所述速差自控器并进行自检，自检存在故障则通过所述辅控制器控制所述预警装置进行预警，自检无故障则所述速差自控器正常运行，并执行步骤S2。

用户可以上挂钩110将速差自控器100安装在挂载点，将下挂钩130挂在用户身上穿戴的安全设施上。此时，速差自控器100可以启动并进行自检，若自检存在故障则通过辅控制器131控制预警装置133进行预警（例如声光预警），提示用户进行检查，排除故障。若自检无故障，则速差自控器100正常运行，并执行步骤S2。

步骤S2：通过所述第一定位装置和所述第二定位装置进行高精度实时定位，分别得到第一定位信息和第二定位信息，并分别将所述第一定位信息和所述第二定位信息发送至所述主控制器。

在本实施例中，速差自控器100可以实时监测工作的状态，具体的，可以通过第一定位装置122和第二定位装置132进行高精度实时定位，分别得到第一定位信息（反映速差自控器100的本体120的具体位置）和第二定位信息（反映速差自控器100的下挂钩130的具体位置，从而反映用户的具体位置），并分别将第一定位信息和第二定位信息发送至主控制器121。此处，第一定位装置122可以通过有线或无线的方式将第一定位信息发送至主控制器121；而第二定位装置132可以通过无线的方式直接将第二定位信息发送至主控制器121，也可以通过有线或无线的方式将第二定位信息发送至辅控制器131，由辅控制器131无线转发给主控制器121，此处不作限定，还可以将两种方式结合起来，对第二定位信息做验证，保证第二定位信息的可靠性。

执行步骤S2的同时，可以执行步骤S3。

步骤S3：通过所述缆绳长度测量装置实时监测所述本体内拉出的缆绳的长度信息，并将所述长度信息发送至所述主控制器。

在本实施例中，可以通过缆绳长度测量装置123实时监测本体120内拉出的缆绳的长度信息，并将长度信息发送至主控制器121。此处，缆绳长度测量装置123可以通过有线或无线的方式将长度信息发送至主控制器121。

主控制器121得到第一定位信息、第二定位信息以及长度信息后，可以执行步骤S4。

步骤S4：所述主控制器基于所述第一定位信息、所述第二定位信息和所述长度信息，确定出用户与挂载点之间的摆动夹角、用户的摆动幅度以及用户的高度落差。

在本实施例中，主控制器121可以基于第一定位信息、第二定位信息和长度信息，确定出用户与挂载点之间的摆动夹角、用户的摆动幅度以及用户的高度落差。

示例性的，主控制器121可以基于第一定位信息和第二定位信息，确定出用户与挂载点之间的摆动夹角。

具体的，可以主控制器121基于以下公式（1）计算用户与挂载点之间的摆动夹角

：

，（1）

其中，

表征第一定位信息，

表征第二定位信息，

表示用户与挂载点之间的摆动夹角。

通过此种方式可以快速准确而可靠地计算用户与挂载点之间的摆动夹角

，从而能够保证速差自控器100的实时性，在遇到紧急情况时快速反应（锁止、预警等）。

示例性的，主控制器121可以进一步基于长度信息和摆动夹角，确定出用户的摆动幅度。

具体的，主控制器121可以基于以下公式（2）计算用户的摆动幅度

：

，（2）

其中，

表示用户的摆动幅度，

表示缆绳的长度信息，

表示摆动夹角。

通过此种方式可以快速准确而可靠地计算用户的摆动幅度

，从而能够保证速差自控器100的实时性，在遇到紧急情况时快速反应（锁止、预警等）。

示例性的，主控制器121可以进一步基于长度信息和所述摆动夹角，确定出用户的高度落差。

具体的，主控制器121可以基于以下公式（3）计算用户的高度落差

：

，（3）

其中，

表示用户的高度落差，

表示缆绳的长度信息，

表示摆动夹角。

通过此种方式可以快速准确而可靠地计算用户的高度落差

，从而能够保证速差自控器100的实时性，在遇到紧急情况时快速反应（锁止、预警等）。

确定出用户与挂载点之间的摆动夹角、用户的摆动幅度、用户的高度落差后，可以执行步骤S5。

步骤S5：判断所述摆动夹角是否超过夹角阈值，所述摆动幅度是否超过摆幅阈值，所述高度落差是否超过落差阈值，若所述摆动夹角、所述摆动幅度和所述高度落差不存在超阈值的情况，跳转执行步骤S2，否则，执行步骤S6。

在本实施例中，主控制器121可以判断摆动夹角是否超过夹角阈值，摆动幅度是否超过摆幅阈值，高度落差是否超过落差阈值。

此处，针对夹角阈值，为了使速差控制器应用于更加合适的场景中，并在复杂的工作环境中保障用户的安全，可以将夹角阈值设定为37°；针对落差阈值，可以设定为2~3米，以2米为例；针对摆幅阈值，可以设定为2

~4

，例如2

。

因此，主控制器121可以将得到摆动夹角是否超过夹角阈值，摆动幅度是否超过摆幅阈值，高度落差是否超过落差阈值的判断结果。

另外，由于理想状态下用户从某处坠落时（摆动夹角非零），呈单摆运动，而单摆运动在摆动夹角不同时，具有差异较为明显的不同（主要表现为加速度、速度方向等方面的不同），为了在保证安全的条件下，进一步提升用户工作时的灵活性，可以针对不同的摆动夹角范围确定对应的摆幅阈值。例如，针对摆动夹角在0~15°时，摆幅阈值可以设定为4

，而摆动夹角超过15°时，此时的摆幅阈值可以设定为3

（甚至2

），此处不作限定。

若摆动夹角、摆动幅度和高度落差不存在超阈值的情况，说明用户处于安全的情况下，可以跳转执行步骤S2，继续进行实时监测。否则（即摆动夹角、摆动幅度和高度落差中存在至少一个超阈值的情况），那么，执行步骤S6。

步骤S6：所述主控制器控制所述锁止装置运行，对所述速差自控器的缆绳进行锁止，并生成触发信号发送至所述辅控制器，以使所述辅控制器基于所述触发信号控制所述预警装置进行预警。

在本实施例中，主控制器121可以控制锁止装置124运行，对速差自控器100的缆绳进行锁止，防止缆绳进一步拉出，起到不扩大控制的作用。与此同时，主控制器121可以生成触发信号发送至辅控制器131，以使辅控制器131基于触发信号控制预警装置133进行预警，从而提示用户目前处于风险状态下，警示用户注意安全。

通过上挂钩110将速差自控器100安装在挂载点时，启动速差自控器100并进行自检，自检存在故障则通过辅控制器131控制预警装置133进行预警，自检无故障则速差自控器100正常运行；这样可以在工作人员使用前，进行安全性自检，从而保证速差自控器100的正常运行，保证用户的安全性。通过第一定位装置122和第二定位装置132进行高精度实时定位，分别得到第一定位信息和第二定位信息，并将其发送至主控制器121；通过缆绳长度测量装置123实时监测本体120内拉出的缆绳的长度信息，并将长度信息发送至主控制器121；而主控制器121基于第一定位信息、第二定位信息和长度信息，确定出用户与挂载点之间的摆动夹角、用户的摆动幅度以及用户的高度落差；判断摆动夹角是否超过夹角阈值，摆动幅度是否超过摆幅阈值，高度落差是否超过落差阈值，若摆动夹角、摆动幅度和高度落差存在任一种超阈值的情况，主控制器121控制锁止装置124运行，对速差自控器100的缆绳进行锁止，并生成触发信号发送至辅控制器131，以使辅控制器131基于触发信号控制预警装置133进行预警。

这样能够利用本体120的高精度定位信息（即第一定位信息）与用户的高精度定位信息（通过下挂钩130的第二定位装置132监测的第二定位信息来表征），结合缆绳拉出的长度信息，来确定工作过程中用户与挂载点之间的摆动夹角、用户的摆动幅度以及用户的高度落差，从而在摆动夹角超过夹角阈值（例如复杂工作环境中夹角阈值为37°）、摆动幅度超过摆幅阈值（例如2

）、或者高度落差超过落差阈值（例如2米）时，能够进行锁止和预警，这样可以通过综合多种防控方式（摆动夹角、摆动幅度、高度落差，在不同的复杂环境中，优先起效的防控方式可能不同，例如，高度较低的工作环境，例如5米高，摆动夹角超过夹角阈值的防控方式优先起效；而高度极高的工作场景，如100米高，则高度落差和摆幅阈值的防控方式优先起效），从而可以有效防止用户坠落时的摆动下坠造成的严重伤害，从而大大提升速差自控器100的安全性，有效提升速差自控器100在复杂环境中的适用性，避免安全事故的发生。

在步骤S6之后，预警装置133已进行预警，用户可以评估当前操作的安全性，从而确定下一步的行动，是回到安全区域，还是进一步在受控状态下进行工作，或者进行求助。

那么，用户可以打开下挂钩130的部件安置壳体140，操作复位装置134，从而使得速差自控器100可以执行步骤S7。

步骤S7：基于用户对所述复位装置的操作，生成对应的操作信号，以使所述辅控制器对所述操作信号对应的操作类别进行识别，并在该操作类别为解锁操作时，生成解锁信号发送至所述主控制器，以使所述主控制器基于所述解锁信号控制所述锁止装置解锁。

在本实施例中，基于用户对复位装置134的操作，可以生成对应的操作信号，以使辅控制器131对操作信号对应的操作类别（例如操作是否属于有效的解锁操作）进行识别，在该操作类别为解锁操作时，可以生成解锁信号发送至主控制器121，以使主控制器121基于解锁信号控制锁止装置124解锁。

例如，复位解锁的操作模式可以设计为：用户按复位装置134的复位开关完全解锁；或者，用户持续按压复位开关时处于解锁，松开即锁，直至到安全范围（即不存在锁止条件）5s后，完全解锁；又或者，可以设计为根据按压时间解锁0.5s-5s（长按时间长则解锁时间长），此处不作限定。那么，主控制器121可以基于对应的操作控制锁止装置124进行适应性的解锁（例如完全解锁、操作时解锁等）。

此种方式可以保证在速差自控器100锁止后，用户可以确认安全性，从而操作复位装置134进行解锁。

在步骤S6之后，预警装置133已进行预警，在用户评估当前的安全性后，认为此时需要进行救援求助，那么，用户可以打开下挂钩130的部件安置壳体140，操作按键求助装置135，从而使得速差自控器100可以执行步骤S8。

步骤S8：基于用户对所述按键求助装置的操作，生成对应的求助信号，所述辅控制器将所述求助信号发送至所述主控制器，所述主控制器基于所述求助信号，生成包含当前状态最新的第一定位信息、第二定位信息、长度信息、摆动夹角、摆动幅度、高度落差的告警信息，并将所述告警信息发送至所述中控系统，以使所述中控系统进行救援告警。

在本实施例中，基于用户对按键求助装置135的操作（例如按下按键），生成对应的求助信号。而辅控制器131在检测到求助信号后，可以将求助信号发送至主控制器121，主控制器121则可以基于求助信号，生成包含当前状态最新的第一定位信息、第二定位信息、长度信息、摆动夹角、摆动幅度、高度落差的告警信息，并将告警信息发送至中控系统，以使中控系统进行救援告警（例如发送给绑定的终端，呼叫终端对应的救援人员前往对应的位置对用户进行救援），这样有利于对用户的快速救援（有定位信息）。

综上所述，本申请实施例提供一种基于高精度定位的速差自控器100安全预警方法，通过上挂钩110将速差自控器100安装在挂载点时，启动速差自控器100并进行自检，自检存在故障则通过辅控制器131控制预警装置133进行预警，自检无故障则速差自控器100正常运行；这样可以在工作人员使用前，进行安全性自检，从而保证速差自控器100的正常运行，保证用户的安全性。通过第一定位装置122和第二定位装置132进行高精度实时定位，分别得到第一定位信息和第二定位信息，并将其发送至主控制器121；通过缆绳长度测量装置123实时监测本体120内拉出的缆绳的长度信息，并将长度信息发送至主控制器121；而主控制器121基于第一定位信息、第二定位信息和长度信息，确定出用户与挂载点之间的摆动夹角、用户的摆动幅度以及用户的高度落差；判断摆动夹角是否超过夹角阈值，摆动幅度是否超过摆幅阈值，高度落差是否超过落差阈值，若摆动夹角、摆动幅度和高度落差存在任一种超阈值的情况，主控制器121控制锁止装置124运行，对速差自控器100的缆绳进行锁止，并生成触发信号发送至辅控制器131，以使辅控制器131基于触发信号控制预警装置133进行预警。这样的方式能够利用本体120的高精度定位信息（即第一定位信息）与用户的高精度定位信息（通过下挂钩130的第二定位装置132监测的第二定位信息来表征），结合缆绳拉出的长度信息，来确定工作过程中用户与挂载点之间的摆动夹角、用户的摆动幅度以及用户的高度落差，从而在摆动夹角超过夹角阈值（例如复杂工作环境中夹角阈值为37°）、摆动幅度超过摆幅阈值、或者高度落差超过落差阈值时，能够进行锁止和预警，这样可以通过综合多种防控方式（摆动夹角、摆动幅度、高度落差，在不同的复杂环境中，优先起效的防控方式可能不同，例如，高度较低的工作环境，例如5米高，摆动夹角超过夹角阈值的防控方式优先起效，而高度极高的工作场景，如100米高，则高度落差的防控方式可能优先起效），从而可以有效防止用户坠落时的摆动下坠造成的严重伤害，从而大大提升速差自控器100的安全性，有效提升速差自控器100在复杂环境中的适用性，避免安全事故的发生。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术用户来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于高精度定位的速差自控器安全预警方法，其特征在于，速差自控器包括本体、上挂钩、下挂钩、主控制器、辅控制器、第一定位装置、第二定位装置、缆绳长度测量装置、预警装置、锁止装置，所述下挂钩通过缆绳与所述本体连接，所述主控制器和所述第一定位装置设置在所述本体内，所述缆绳长度测量装置设置在所述本体的缆绳出口处，所述锁止装置设置在所述本体内，所述辅控制器、所述第二定位装置和所述预警装置均设置在所述下挂钩的部件安置壳体内，所述方法包括：

步骤S1：通过所述上挂钩将所述速差自控器安装在挂载点时，启动所述速差自控器并进行自检，自检存在故障则通过所述辅控制器控制所述预警装置进行预警，自检无故障则所述速差自控器正常运行，并执行步骤S2；

步骤S2：通过所述第一定位装置和所述第二定位装置进行高精度实时定位，分别得到第一定位信息和第二定位信息，并分别将所述第一定位信息和所述第二定位信息发送至所述主控制器；

步骤S3：通过所述缆绳长度测量装置实时监测所述本体内拉出的缆绳的长度信息，并将所述长度信息发送至所述主控制器；

步骤S4：所述主控制器基于所述第一定位信息、所述第二定位信息和所述长度信息，确定出用户与挂载点之间的摆动夹角、用户的摆动幅度以及用户的高度落差；

步骤S5：判断所述摆动夹角是否超过夹角阈值，所述摆动幅度是否超过摆幅阈值，所述高度落差是否超过落差阈值，若所述摆动夹角、所述摆动幅度和所述高度落差不存在超阈值的情况，跳转执行步骤S2，否则，执行步骤S6；

步骤S6：所述主控制器控制所述锁止装置运行，对所述速差自控器的缆绳进行锁止，并生成触发信号发送至所述辅控制器，以使所述辅控制器基于所述触发信号控制所述预警装置进行预警。

2.根据权利要求1所述的基于高精度定位的速差自控器安全预警方法，其特征在于，所述速差自控器还包括复位装置，所述复位装置设置在所述下挂钩的部件安置壳体内，在步骤S6之后，所述方法还包括：

步骤S7：基于用户对所述复位装置的操作，生成对应的操作信号，以使所述辅控制器对所述操作信号对应的操作类别进行识别，并在该操作类别为解锁操作时，生成解锁信号发送至所述主控制器，以使所述主控制器基于所述解锁信号控制所述锁止装置解锁。

3.根据权利要求1所述的基于高精度定位的速差自控器安全预警方法，其特征在于，所述速差自控器与中控系统通信连接，所述速差自控器还包括按键求助装置，所述按键求助装置设置在所述下挂钩的部件安置壳体内，在步骤S6之后，所述方法还包括：

步骤S8：基于用户对所述按键求助装置的操作，生成对应的求助信号，所述辅控制器将所述求助信号发送至所述主控制器，所述主控制器基于所述求助信号，生成包含当前状态最新的第一定位信息、第二定位信息、长度信息、摆动夹角、摆动幅度、高度落差的告警信息，并将所述告警信息发送至所述中控系统，以使所述中控系统进行救援告警。

4.根据权利要求1所述的基于高精度定位的速差自控器安全预警方法，其特征在于，步骤S4中，所述主控制器基于所述第一定位信息、所述第二定位信息和所述长度信息，确定出用户与挂载点之间的摆动夹角、用户的摆动幅度以及用户的高度落差，具体包括：

所述主控制器基于所述第一定位信息和所述第二定位信息，确定出用户与挂载点之间的摆动夹角；

所述主控制器基于所述长度信息和所述摆动夹角，确定出用户的摆动幅度；

所述主控制器基于所述长度信息和所述摆动夹角，确定出用户的高度落差。

5.根据权利要求4所述的基于高精度定位的速差自控器安全预警方法，其特征在于，所述主控制器基于所述第一定位信息和所述第二定位信息，确定出用户与挂载点之间的摆动夹角，包括：

所述主控制器基于以下公式计算用户与挂载点之间的摆动夹角

：

其中，

表征第一定位信息，

表征第二定位信息，

表示用户与挂载点之间的摆动夹角。

6.根据权利要求5所述的基于高精度定位的速差自控器安全预警方法，其特征在于，所述主控制器基于所述长度信息和所述摆动夹角，确定出用户的摆动幅度，包括：

所述主控制器基于以下公式计算用户的摆动幅度

：

，

其中，

表示用户的摆动幅度，

表示缆绳的长度信息，

表示摆动夹角。

7.根据权利要求5所述的基于高精度定位的速差自控器安全预警方法，其特征在于，所述主控制器基于所述长度信息和所述摆动夹角，确定出用户的高度落差，包括：

所述主控制器基于以下公式计算用户的高度落差

：

，

其中，

表示用户的高度落差，

表示缆绳的长度信息，

表示摆动夹角。

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