CN115463354A - 安全带监测系统及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于安全检测技术领域，公开了安全带监测系统及监测方法，该安全带监测系统包括安全带、安全绳、报警器和监测装置，安全绳的第二端通过悬挂部与脚手架连接，安全绳的第一端通过固定部与安全带连接，以使操作人员通过安全带和安全绳与脚手架连接，监测装置包括第一传感器、第二传感器和与第一传感器和第二传感器电连接的控制电路板，控制电路板用于控制报警器打开或关闭，当监测到绳件的第一端相对水平面的高度高于绳件的第二端相对水平面的高度时，报警器打开，提醒操作人员安全带高挂低用，应及时停止或者纠正当前的安全措施，提前对安全事故进行预警，避免了安全带高挂低用而导致操作人员发生坠落意外时无法起到保护的作用。

Description

安全带监测系统及监测方法

技术领域

本发明涉及安全检测技术领域，尤其涉及安全带监测系统及监测方法。

背景技术

对于城市建设越来越快速的今天，建设者的安全也越来越受到重视，安全带是高空作业必不可少的防护设备，一旦发生意外可以有效避免高空坠落对人体造成的伤害。

当前，现有技术中大多数都是对于安全带的机械部件的改进，使得安装更牢固，但是，由于作业位置随时变化，以及作业人员的安全意识不足，安全带不仅起不到保护的作用，而且高空作业人员使用安全带时容易出现低挂高用，即安全带挂钩悬挂在地处，而人的重心高于悬挂点的位置，在这种情况下，当坠落发生时，人体下坠的距离会加大，人和安全带都要受到较大的冲击负荷，导致发生意外跌落时作业人员撞击脚手架，使得脚手架因撞击而产生散架的危险，发生意外伤亡。

因此，亟需安全带监测系统及监测方法，以解决上述问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，本发明提供了安全带监测系统，能够提醒操作人员安全带高挂低用，应及时停止或者纠正当前的安全措施，提前对安全事故进行预警，避免了安全带高挂低用而导致操作人员发生坠落意外时无法起到保护的作用。

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明采用以下技术方案：

安全带监测系统，包括：

安全带；

安全绳，包括绳件、悬挂部和固定部，所述固定部设置于所述绳件的第一端，且所述固定部连接于所述安全带，所述悬挂部设置于所述绳件的第二端，且所述悬挂部用于连接于脚手架；

报警器，安装于所述安全带；

监测装置，包括第一传感器、第二传感器和与所述第一传感器和所述第二传感器电连接的控制电路板，所述第一传感器设置于所述绳件的第一端且用于监测所述绳件的第一端相对水平面的高度，所述第二传感器设置于所述绳件的第二端且用于监测所述绳件的第二端相对水平面的高度，所述控制电路板用于控制所述报警器打开或关闭，当所述绳件的第一端沿竖直方向高于所述绳件的第二端时，所述报警器打开。

优选地，所述安全带监测系统还包括储液罐和连通管，所述储液罐位于所述固定部且用于容纳导电液，所述连通管设置于所述绳件的内部，所述连通管与所述储液罐连通设置，当所述绳件的第一端沿人体的身高方向高于所述绳件的第二端时，所述导电液由所述连通管靠近所述储液罐的一端向所述连通管远离所述储液罐的另一端流动，所述报警器打开。

优选地，所述导电液为水银。

优选地，所述安全带包括带本体、锁钩和锁环，所述锁环设置于所述带本体的一端，所述锁钩设置于所述带本体的另一端，所述锁钩能够连接于所述锁环，以使所述带本体用于环设于人体的腰部。

优选地，所述监测装置还包括第三传感器，所述第三传感器设置于所述固定部，且所述第三传感器与所述控制电路板电连接，所述第三传感器用于监测所述固定部是否与所述安全带锁定。

优选地，所述监测装置还包括第四传感器，所述第四传感器设置于所述悬挂部，且所述第四传感器与所述控制电路板电连接，所述第四传感器用于监测所述悬挂部是否连接于所述脚手架。

优选地，所述监测装置还包括第五传感器，所述第五传感器设置于所述安全带，且所述第五传感器与所述控制电路板电连接，所述第五传感器用于监测所述安全带的松紧程度。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了安全带监测方法，通过上述安全带监测系统的实施，所述安全带监测方法包括：

S100：所述安全带环设于人体的腰部，所述绳件的第一端连接于所述安全带，所述绳件的第二端连接于所述脚手架；

S200：当所述绳件的第一端相对水平面的高度低于所述绳件的第二端相对水平面的高度时，所述报警器关闭，当所述绳件的第一端相对水平面的高度高于所述绳件的第二端相对水平面的高度时，所述报警器打开，所述报警器进行报警以提醒操作人员。

优选地，所述监测装置还包括第三传感器，所述第三传感器设置于所述固定部，且所述第三传感器与所述控制电路板电连接，所述第三传感器用于监测所述固定部是否与所述安全带锁定；

所述安全带监测方法还包括位于S100和S200之间的：

S110：当所述固定部与所述安全带锁定时，所述报警器关闭，当所述固定部与所述安全带解锁时，所述报警器打开。

优选地，所述监测装置还包括第四传感器，所述第四传感器设置于所述悬挂部，且所述第四传感器与所述控制电路板电连接，所述第四传感器用于监测所述悬挂部是否连接于所述脚手架；

所述安全带监测方法还包括位于S100和S200之间的：

S111：当所述悬挂部连接于所述脚手架时，所述报警器关闭，当所述悬挂部与所述脚手架分离时，所述报警器打开。

本发明的有益效果为：

本发明提供的安全带监测系统，安全带是用于缠绕在操作人员腰间的固定带，以保证其人身安全，安全绳的第二端通过悬挂部与脚手架连接，安全绳的第一端通过固定部与安全带连接，以使操作人员通过安全带和安全绳与脚手架连接。监测装置包括第一传感器、第二传感器和与第一传感器和第二传感器电连接的控制电路板，控制电路板用于控制报警器打开或关闭，当监测到绳件的第一端相对水平面的高度高于绳件的第二端相对水平面的高度时，报警器打开，此时报警器发出报警来提醒操作人员安全带高挂低用，应及时停止或者纠正当前的安全措施，提前对安全事故进行预警，避免了安全带高挂低用而导致操作人员发生坠落意外时无法起到保护的作用。

本发明提供的安全带监测方法，通过安全带监测系统的实施，安全带环设于人体的腰部，绳件的第一端连接于安全带，绳件的第二端连接于脚手架，当绳件的第一端相对水平面的高度低于绳件的第二端相对水平面的高度时，报警器关闭，当绳件的第一端相对水平面的高度高于绳件的第二端相对水平面的高度时，报警器打开，报警器进行报警以提醒操作人员安全带高挂低用，应及时停止或者纠正当前的安全措施，提前对安全事故进行预警。

附图说明

图1为本发明实施例中安全带监测系统的原理图；

图2为本发明实施例中安全带监测系统的结构示意图；

图3为本发明实施例中储液罐和连通管的结构示意图；

图4为本发明实施例中安全带监测方法的流程图。

附图标记：

1、安全带；11、带本体；12、锁钩；13、锁环；

2、安全绳；21、绳件；22、悬挂部；23、固定部；

3、报警器；

4、储液罐；

5、连通管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

现有技术中大多数都是对于安全带1的机械部件的改进，使得安装更牢固，但是，由于作业位置随时变化，以及作业人员的安全意识不足，安全带不仅起不到保护的作用，而且高空作业人员使用安全带时容易出现低挂高用，即安全带挂钩悬挂在地处，而人的重心高于悬挂点的位置，在这种情况下，当坠落发生时，人体下坠的距离会加大，人和安全带都要受到较大的冲击负荷，导致发生意外跌落时作业人员撞击脚手架，使得脚手架因撞击而产生散架的危险，发生意外伤亡。对此，本实施例提供了安全带监测系统，能够提醒操作人员安全带高挂低用，应及时停止或者纠正当前的安全措施，提前对安全事故进行预警，避免了安全带高挂低用而导致操作人员发生坠落意外时无法起到保护的作用。

如图1-图3所示，在本实施例中，安全带监测系统包括安全带1、安全绳2、报警器3和监测装置。其中，安全绳2包括绳件21、悬挂部22和固定部23，固定部23设置于绳件21的第一端，且固定部23连接于安全带1，悬挂部22设置于绳件21的第二端，且悬挂部22用于连接于脚手架，报警器3安装于安全带1；监测装置包括第一传感器、第二传感器和与第一传感器和第二传感器电连接的控制电路板，第一传感器设置于绳件21的第一端且用于监测绳件21的第一端相对水平面的高度，第二传感器设置于绳件21的第二端且用于监测绳件21的第二端相对水平面的高度，控制电路板用于控制报警器3打开或关闭，当绳件21的第一端沿竖直方向高于绳件21的第二端时，报警器3打开。具体地，安全带1是用于缠绕在操作人员腰间的固定带，以保证其人身安全，悬挂部22是安全绳2与固定物体悬挂连接的部件，固定部23是安全绳2与安全带1之间悬挂的挂钩，安全绳2的第二端通过悬挂部22与脚手架连接，安全绳2的第一端通过固定部23与安全带1连接，以使操作人员通过安全带1和安全绳2与脚手架连接，避免人体从脚手架滑落而受伤。第一传感器和第二传感器具体为位置传感器，分别固定在绳件21的两端，通过监测装置监测到绳件21的第一端相对水平面的高度高于绳件21的第二端相对水平面的高度时，即固定部23沿竖直方向高于悬挂部22，第一传感器和第二传感器发出低电平给控制电路板，控制电路板可控制报警器3打开，此时报警器3发出报警来提醒操作人员安全带1高挂低用，应及时停止或者纠正当前的安全措施，提前对安全事故进行预警，避免了安全带1高挂低用而导致操作人员发生坠落意外时无法起到保护的作用。当绳件21的第一端沿竖直方向低于绳件21的第二端时，即安全带1低挂高用，第一传感器和第二传感器发出高电平给控制电路板，此时控制电路板可控制报警器3关闭，停止报警。

进一步地，继续参照图1-图3，安全带监测系统还包括储液罐4和连通管5，储液罐4位于固定部23且用于容纳导电液，连通管5设置于绳件21的内部，连通管5与储液罐4连通设置，当绳件21的第一端沿人体的身高方向高于绳件21的第二端时，导电液由连通管5靠近储液罐4的一端向连通管5远离储液罐4的另一端流动，报警器3打开。具体地，储液罐4内装有导电液，连通管5能够与绳件21的形状完全同步，并根据连通器的原理，来决定连通管5内导电液量的多少。当连通管5远离储液罐4的一端低于储液罐4的最低点时，整个连通管5会被导电液贯通，此时导电液发出低电平给控制电路板，控制电路板可控制报警器3打开，报警器3进行报警，即报警器3指示灯亮，并伴随着警报声，提醒操作人员安全绳2的悬挂位置低于安全带1的位置，应停止使用。导电液为水银，水银具有流动性，且导电性好，可以通过水银的这两个特点来确定连通管5两端的高低并控制报警器3启闭。

进一步地，继续参照图1-图3，安全带1包括带本体11、锁钩12和锁环13，锁环13设置于带本体11的一端，锁钩12设置于带本体11的另一端，锁钩12能够连接于锁环13，以使带本体11用于环设于人体的腰部。具体地，带本体11用于缠绕在操作人员的腰部，锁环13是无法活动的，锁钩12可以打开，打开后与锁环13快速连接在一起，具备防脱的功能，连接牢固，安全性高。

进一步地，继续参照图1-图3，监测装置还包括第三传感器，第三传感器设置于固定部23，且第三传感器与控制电路板电连接，第三传感器用于监测固定部23是否与安全带1锁定。具体地，第三传感器为开关式传感器，当固定部23与安全带1之间未扣紧时，第三传感器发出低电平给控制电路板，控制电路板可控制报警器3打开，以提醒操作人员固定部23与安全带1处于松动状态，需要扣紧；当固定部23与安全带1扣紧时，第三传感器发出高电平给控制电路板，控制电路板可控制报警器3关闭。

进一步地，继续参照图1-图3，监测装置还包括第四传感器，第四传感器设置于悬挂部22，且第四传感器与控制电路板电连接，第四传感器用于监测悬挂部22是否连接于脚手架。具体地，当悬挂部22没有与脚手架相连时，第四传感器发出低电平给控制电路板，控制电路板可控制报警器3打开，以提醒操作人员此时安全带1的悬挂部22未与脚手架连接，需要将安全带1与脚手架连接，以保证安全带1能够起到保护的作用。当悬挂部22与脚手架连接时，第四传感器发出高电平给控制电路板，控制电路板可控制报警器3关闭，停止报警。

进一步地，继续参照图1-图3，监测装置还包括第五传感器，第五传感器设置于安全带1，且第五传感器与控制电路板电连接，第五传感器用于监测安全带1的松紧程度。具体地，当安全带1出现松动时，即安全带1的长度大于人体腰围，第五传感器发出低电平给控制电路板，控制电路板可控制报警器3打开，以提醒操作人员此时安全带1出现松弛，需要松紧安全带1。当安全带1与腰部紧密贴合时，第五传感器发出高电平给控制电路板，控制电路板可控制报警器3关闭，停止报警。控制电路板与各个传感器均通过柔性电缆连接，如果任意柔性电缆发生断裂，报警器3会发出报警。另外如果各个传感器损坏而关闭时，在一定时间内报警器3也会发出报警。

实施例二

本实施例提供了安全带监测方法，如图4所示，通过实施一的安全带监测系统的实施，该安全带监测方法包括：

S100：安全带1环设于人体的腰部，绳件21的第一端连接于安全带1，绳件21的第二端连接于脚手架。

安全带1是用于缠绕在操作人员腰间的固定带，以保证其人身安全，悬挂部22是安全绳2与固定物体悬挂连接的部件，固定部23是安全绳2与安全带1之间悬挂的挂钩，安全绳2的第二端通过悬挂部22与脚手架连接，安全绳2的第一端通过固定部23与安全带1连接，以使操作人员通过安全带1和安全绳2与脚手架连接，避免人体从脚手架滑落而受伤。

S110：当固定部23与安全带1锁定时，报警器3关闭，当固定部23与安全带1解锁时，报警器3打开。

第三传感器设置于固定部23，且第三传感器与控制电路板电连接，第三传感器用于监测固定部23是否与安全带1锁定。当固定部23与安全带1之间解锁时，第三传感器发出低电平给控制电路板，控制电路板可控制报警器3打开，以提醒操作人员固定部23与安全带1处于解锁状态，需要扣紧；当固定部23与安全带1扣紧锁定时，第三传感器发出高电平给控制电路板，控制电路板可控制报警器3关闭。

S111：当悬挂部22连接于脚手架时，报警器3关闭，当悬挂部22与脚手架分离时，报警器3打开。

第四传感器设置于悬挂部22，且第四传感器与控制电路板电连接，第四传感器用于监测悬挂部22是否连接于脚手架。当悬挂部22没有与脚手架相连时，第四传感器发出低电平给控制电路板，控制电路板可控制报警器3打开，以提醒操作人员此时安全带1的悬挂部22未与脚手架连接，需要将安全带1与脚手架连接，以保证安全带1能够起到保护的作用。当悬挂部22与脚手架连接时，第四传感器发出高电平给控制电路板，控制电路板可控制报警器3关闭，停止报警。

S200：当绳件21的第一端相对水平面的高度低于绳件21的第二端相对水平面的高度时，报警器3关闭，当绳件21的第一端相对水平面的高度高于绳件21的第二端相对水平面的高度时，报警器3打开，报警器3进行报警以提醒操作人员。

通过监测装置监测到绳件21的第一端相对水平面的高度高于绳件21的第二端相对水平面的高度时，即固定部23沿竖直方向高于悬挂部22，第一传感器和第二传感器发出低电平给控制电路板，控制电路板可控制报警器3打开，此时报警器3发出报警来提醒操作人员安全带1高挂低用，应及时停止或者纠正当前的安全措施，提前对安全事故进行预警，避免了安全带1高挂低用而导致操作人员发生坠落意外时无法起到保护的作用。当绳件21的第一端沿竖直方向低于绳件21的第二端时，即安全带1低挂高用，第一传感器和第二传感器发出高电平给控制电路板，此时控制电路板可控制报警器3关闭，停止报警。

本实施例提供的安全带监测方法，通过安全带监测系统的实施，安全带1环设于人体的腰部，绳件21的第一端连接于安全带1，绳件21的第二端连接于脚手架，当绳件21的第一端相对水平面的高度低于绳件21的第二端相对水平面的高度时，报警器3关闭，当绳件21的第一端相对水平面的高度高于绳件21的第二端相对水平面的高度时，报警器3打开，报警器3进行报警以提醒操作人员，安全带1高挂低用，应及时停止或者纠正当前的安全措施，提前对安全事故进行预警，避免了安全带1高挂低用而导致操作人员发生坠落意外时无法起到保护的作用。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.安全带监测系统，其特征在于，包括：

安全带(1)；

安全绳(2)，包括绳件(21)、悬挂部(22)和固定部(23)，所述固定部(23)设置于所述绳件(21)的第一端，且所述固定部(23)连接于所述安全带(1)，所述悬挂部(22)设置于所述绳件(21)的第二端，且所述悬挂部(22)用于连接于脚手架；

报警器(3)，安装于所述安全带(1)；

监测装置，包括第一传感器、第二传感器和与所述第一传感器和所述第二传感器电连接的控制电路板，所述第一传感器设置于所述绳件(21)的第一端且用于监测所述绳件(21)的第一端相对水平面的高度，所述第二传感器设置于所述绳件(21)的第二端且用于监测所述绳件(21)的第二端相对水平面的高度，所述控制电路板用于控制所述报警器(3)打开或关闭，当所述绳件(21)的第一端沿竖直方向高于所述绳件(21)的第二端时，所述报警器(3)打开。

2.根据权利要求1所述的安全带监测系统，其特征在于，所述安全带监测系统还包括储液罐(4)和连通管(5)，所述储液罐(4)位于所述固定部(23)且用于容纳导电液，所述连通管(5)设置于所述绳件(21)的内部，所述连通管(5)与所述储液罐(4)连通设置，当所述绳件(21)的第一端沿人体的身高方向高于所述绳件(21)的第二端时，所述导电液由所述连通管(5)靠近所述储液罐(4)的一端向所述连通管(5)远离所述储液罐(4)的另一端流动，所述报警器(3)打开。

3.根据权利要求2所述的安全带监测系统，其特征在于，所述导电液为水银。

4.根据权利要求1所述的安全带监测系统，其特征在于，所述安全带(1)包括带本体(11)、锁钩(12)和锁环(13)，所述锁环(13)设置于所述带本体(11)的一端，所述锁钩(12)设置于所述带本体(11)的另一端，所述锁钩(12)能够连接于所述锁环(13)，以使所述带本体(11)用于环设于人体的腰部。

5.根据权利要求1所述的安全带监测系统，其特征在于，所述监测装置还包括第三传感器，所述第三传感器设置于所述固定部(23)，且所述第三传感器与所述控制电路板电连接，所述第三传感器用于监测所述固定部(23)是否与所述安全带(1)锁定。

6.根据权利要求1所述的安全带监测系统，其特征在于，所述监测装置还包括第四传感器，所述第四传感器设置于所述悬挂部(22)，且所述第四传感器与所述控制电路板电连接，所述第四传感器用于监测所述悬挂部(22)是否连接于所述脚手架。

7.根据权利要求1所述的安全带监测系统，其特征在于，所述监测装置还包括第五传感器，所述第五传感器设置于所述安全带(1)，且所述第五传感器与所述控制电路板电连接，所述第五传感器用于监测所述安全带(1)的松紧程度。

8.安全带监测方法，其特征在于，通过如权利要求1-7任一项所述安全带监测系统的实施，所述安全带监测方法包括：

S100：所述安全带(1)环设于人体的腰部，所述绳件(21)的第一端连接于所述安全带(1)，所述绳件(21)的第二端连接于所述脚手架；

S200：当所述绳件(21)的第一端相对水平面的高度低于所述绳件(21)的第二端相对水平面的高度时，所述报警器(3)关闭，当所述绳件(21)的第一端相对水平面的高度高于所述绳件(21)的第二端相对水平面的高度时，所述报警器(3)打开，所述报警器(3)进行报警以提醒操作人员。

9.根据权利要求8所述的安全带监测方法，其特征在于，所述监测装置还包括第三传感器，所述第三传感器设置于所述固定部(23)，且所述第三传感器与所述控制电路板电连接，所述第三传感器用于监测所述固定部(23)是否与所述安全带(1)锁定；

所述安全带监测方法还包括位于S100和S200之间的：

S110：当所述固定部(23)与所述安全带(1)锁定时，所述报警器(3)关闭，当所述固定部(23)与所述安全带(1)解锁时，所述报警器(3)打开。

10.根据权利要求8所述的安全带监测方法，其特征在于，所述监测装置还包括第四传感器，所述第四传感器设置于所述悬挂部(22)，且所述第四传感器与所述控制电路板电连接，所述第四传感器用于监测所述悬挂部(22)是否连接于所述脚手架；

所述安全带监测方法还包括位于S100和S200之间的：

S111：当所述悬挂部(22)连接于所述脚手架时，所述报警器(3)关闭，当所述悬挂部(22)与所述脚手架分离时，所述报警器(3)打开。

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