CN116290863B - 摔落保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明创造涉及高坠防护技术领域，其公开了摔落保护装置，包括：临边防护建筑，其安装有感应器；安装支架，其安装在所述临边防护建筑的外墙上，所述安装支架在所述临边防护建筑的水平视野范围之下活动连接有防坠件；驱动总成，其与所述感应器电信号连接，所述防坠件在所述驱动总成的驱动下具有不同的倾斜角度。与现有技术相比，本发明创造能够以态势感知作为启动时点，有效避免了人体的意外高坠，并可在事后进行复位，不影响建筑物的外在观感，而且本发明创造的安装不受场景的限制，也不会对室内人员的视线造成遮挡，具有良好的市场前景。
Description
技术领域
本发明创造涉及高坠防护技术领域，特别涉及摔落保护装置。
背景技术
随着经济的不断发展，建筑物也越建越高，虽然高楼层能够带来更高的土地使用率，但也增加了发生高坠事故的风险。
为了避免高坠事故的发生，目前的现有技术，一般是在阳台的上方空隙处加装防盗网等设施，但防盗网容易遮挡室内人员的视线。而对于商场或者教学楼等公共场所来说，考虑到发生火灾时的消防疏散，一般是不允许安装防盗网，以使得在公共场所发生高坠事故的风险陡增。最后，对于顶楼天台来说，由于该场所缺乏相应的顶部支撑，因此防盗网也难以安装在其中。
为了克服现有防盗网的种种缺陷，并有效降低发生高坠事故的风险，亟需研发出一种新型的摔落保护装置。
发明内容
本发明创造旨在提供一种摔落保护装置，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题。
根据本发明创造的第一方面实施例的摔落保护装置，包括：
临边防护建筑，其安装有感应器；
安装支架，其安装在所述临边防护建筑的外墙上，所述安装支架在所述临边防护建筑的水平视野范围之下活动连接有防坠件；
驱动总成，其与所述感应器电信号连接，所述防坠件在所述驱动总成的驱动下具有不同的倾斜角度。
根据本发明创造实施例的摔落保护装置，至少具有如下有益效果：在人体从所述临边防护建筑的室内意外摔落至室外之前，所述感应器可事先检测到人体的摔落动作态势并将电信号反馈至控制器，所述控制器随即控制所述驱动总成进行工作，以驱使所述防坠件转动至指定的倾斜角度(与墙面成45°至90°之间)，从而填补所述临边防护建筑外的意外摔落空间，使得人体能够摔落到所述防坠件上，最终实现对人体的摔落保护；与现有技术相比，本发明创造能够以态势感知作为启动时点，有效避免了人体的意外高坠，并可在事后进行复位，不影响建筑物的外在观感，而且本发明创造的安装不受场景的限制，也不会对室内人员的视线造成遮挡，具有良好的市场前景。
根据本发明创造的一些实施例，所述安装支架设有连接于所述防坠件的支撑杆，所述支撑杆与所述防坠件之间设有限位转动机构，以限定所述防坠件的倾斜角度。
根据本发明创造的一些实施例，所述限位转动机构包括固定连接于所述支撑杆的限位主体以及固定连接于所述防坠件的滑块，所述限位主体设有沿周向设置的滑槽，所述滑块滑动连接于所述滑槽，所述限位主体在所述滑块的移动路径上设有限位块。当所述滑块抵接于所述限位块时，所述滑块将无法继续沿所述滑槽进行滑动，以此来限定所述防坠件的最大倾斜角度。
根据本发明创造的一些实施例，所述驱动总成包括卷扬机和绕绳，所述绕绳的一端固定连接于所述卷扬机，所述绕绳的另外一端固定连接于所述滑块。所述驱动总成与所述防坠件之间的连接关系应满足以下条件：当所述绕绳在所述卷扬机的驱动下逐渐放卷时，此时所述防坠件的倾斜角度逐渐减少，反之当所述绕绳在所述卷扬机的驱动下逐渐收卷时，此时所述防坠件的倾斜角度逐渐增大。
根据本发明创造的一些实施例，所述卷扬机具有受力控制模组，所述受力控制模组以所述防坠件受到的重力作为控制信号。由于所述感应器只能检测到人体的摔落动作态势，因此当人体并没有摔落至所述防坠件时，所述防坠件因没有受到人体的重力而保持静止，在一段时间过后，所述驱动总成便控制所述防坠件复位至竖直状态；当人体真正摔落至所述防坠件后，由于所述防坠件在受到人体的重力后会对所述卷扬机产生一个反向拉力，因此一旦所述卷扬机受到该反向拉力后，其随即向控制器发出控制信号，所述控制器在接收到控制信号后随即控制所述卷扬机锁死所述绕绳的伸出长度，从而对所述防坠件的倾斜角度进行长时间限定。
根据本发明创造的一些实施例，所述限位转动机构还包括转动连接于所述限位主体内部的转芯，所述转芯与所述限位主体共同限定出所述滑槽，所述绕绳经过所述限位主体与所述转芯之间，所述绕绳绕设于所述转芯并与所述滑块进行固定连接。所述转芯的设置，除了能够理顺所述绕绳的走向之外，还可有效降低所述绕绳在收卷或者放卷时所产生的摩擦力，从而减少对所述绕绳的磨损。
根据本发明创造的一些实施例，所述防坠件设有限位台，所述限位台与所述滑块固定连接，所述支撑杆位于所述限位台的移动路径上。当所述限位台与所述支撑杆抵接时，此时所述防坠件处于复位状态并保持竖直，从而将所述防坠件对所述绕绳的作用力转移至所述支撑杆，避免所述绕绳因长时间受力而发生疲劳断裂。
根据本发明创造的一些实施例，所述临边防护建筑包括窗台、护栏或者女儿墙中的任意一种，使得本发明创造可应用于窗台、阳台或者天台等场景。
根据本发明创造的一些实施例，所述感应器设在所述临边防护建筑的顶面，所述感应器包括力传感器或者红外传感器。当所述感应器为力传感器时，其主要用于检测人体在意外摔落时对所述临边防护建筑所产生的压力，当该压力大于预设值时，所述驱动总成随即被启动；当所述感应器为红外传感器时，其主要用于检测人体在所述临边防护建筑上的位置，当人体的任意部位越过所述临边防护建筑时，所述驱动总成随即被启动。
根据本发明创造的一些实施例，由于防坠网、防坠板和防坠布均可对人体的意外摔落提供必要的缓冲保护，因此所述防坠件包括防坠网、防坠板或者防坠布中的任意一种。
本发明创造的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明创造的实践了解到。
附图说明
本发明创造的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明创造实施例的摔落保护装置的正视图；
图2是本发明创造实施例的摔落保护装置的后视图；
图3是本发明创造实施例的摔落保护装置在启动前的侧视图；
图4是本发明创造实施例的摔落保护装置在启动后的侧视图；
图5是本发明创造实施例的限位转动机构在启动前的侧视图；
图6是本发明创造实施例的限位转动机构在启动后的侧视图。
附图中：100-临边防护建筑、200-安装支架、300-驱动总成、210-支撑杆、400-防坠件、500-感应器、600-限位转动机构、610-限位主体、620-滑块、630-转芯、611-滑槽、612-限位块、310-卷扬机、320-绕绳、410-限位台、700-备用电源。
具体实施方式
下面详细描述本发明创造的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明创造，而不能理解为对本发明创造的限制。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，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创造的限制。
在本发明创造的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明创造的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明创造中的具体含义。
如图1至图4所示，根据本发明创造的第一方面实施例的摔落保护装置，其包括临边防护建筑100、安装支架200和驱动总成300，所述临边防护建筑100包括但不限于窗台、护栏或者女儿墙，与之对应的场景分别为窗台、阳台或者天台，即本发明创造至少可以在上述的场景中使用。无论是窗台、阳台或者天台，其都位于建筑物的临边，而且室内空间与室外空间是由所述临边防护建筑100进行界定，位于所述临边防护建筑100内侧的空间为室内空间，而位于所述临边防护建筑100外侧的空间为室外空间。
众所周知，室外空间与所述临边防护建筑100之间存在意外摔落空间，所述意外摔落空间是指人体从所述临边防护建筑100摔落至室外空间时的所有可能摔落位置的集合，其靠近于所述临边防护建筑100，一般是以所述临边防护建筑100为基准呈扇形向外扩散。所以，只需在所述意外摔落空间的位置上为人体提供必要的摔落保护措施，即可极大地避免高坠事故的发生。
为此，所述安装支架200通过例如膨胀螺栓等高强度螺栓而安装在所述临边防护建筑100的外墙上，所述安装支架200根据所述临边防护建筑100的长度相应设有若干个支撑杆210，所有的支撑杆210共同活动连接有防坠件400，使得所述防坠件400与外墙之间的倾斜角度可调。为了确保所述防坠件400能够填补所述意外摔落空间，所述防坠件400的尺寸最好大于所述意外摔落空间的水平尺寸，并且所述防坠件400在提供摔落保护时其倾斜角度应处于45°至90°之间。
当所述防坠件400的倾斜角度小于45°时，此时所述防坠件400未能相对充分地展开，存在可能摔落的间隙；当所述防坠件400的倾斜角度大于90°时，此时所述防坠件400从上往下往外倾斜，发生二次摔落的风险较大。又由于当人体在摔落到所述防坠件400时，所述防坠件400会因受到人体的重力而被动地改变其倾斜角度，因此所述防坠件400在提供摔落保护时其倾斜角度优选为60°。
可以理解的是，所述防坠件400包括但不限于防坠网、防坠板或者防坠布，当所述防坠件400为防坠网或者防坠布时，其结构为金属框架加上缓冲材料，但考虑到所述防坠件400需长期处于室外环境，当所述防坠件400为防坠板或者防坠布时，其在长期遭受风吹雨打后会有一定的破损腐蚀，耐用度不高。当所述防坠件400为防坠网时，其可采用不锈钢材料制成，具有耐腐蚀、缓冲性能好等优点，并有利于摔落者进行抓握。
进一步地，为了避免所述防坠件400遮挡室内用户的视线，所述防坠件400位于所述临边防护建筑100的水平视野范围之下，即所述防坠件400的最高位置不高于所述临边防护建筑100的顶面，使得用户从室内往室外进行直视时其视线不被所述防坠件400所遮挡。与此同时，为了提升所述防坠件400的外在观感，所述防坠件400在背向所述临边防护建筑100的侧面上设有装饰图案，以起到广告或者外墙装饰的作用。
如图3至图6所示，为了实现对人体意外摔落的防御性保护，所述临边防护建筑100的顶面设有感应器500，所述感应器500包括但不限于力传感器或者红外传感器。当所述感应器500为力传感器时，其主要用于检测人体在意外摔落时对所述临边防护建筑100所产生的压力，当该压力大于预设值时，则将此时的人体动作视为具备摔落动作态势。当所述感应器500为红外传感器时，其主要用于检测人体在所述临边防护建筑100上的位置，当人体的任意部位越过所述临边防护建筑100时，则将此时的人体动作视为具备摔落动作态势。
此外，为了将所述防坠件400的最大倾斜角度限定在指定的角度下，所述支撑杆210与所述防坠件400之间设有限位转动机构600，所述限位转动机构600包括限位主体610、滑块620和转芯630，所述限位主体610固定连接在所述支撑杆210的顶部，所述滑块620固定连接于所述防坠件400，所述转芯630位于所述限位主体610的内部并以自由转动的形式安装在其中。所述限位主体610的外形可选为球形，其表面设有从下往上周向设置的滑槽611，此时所述滑槽611由所述限位主体610和所述转芯630共同限定。所述滑槽611的槽口宽度小于所述滑块620的尺寸，所述滑槽611的槽底宽度大于所述滑块620的尺寸，使得所述滑块620能够以限位的形式滑动连接于所述滑槽611。紧接着，所述限位主体610在所述滑块620的移动路径上设有限位块612，当所述滑块620抵接于所述限位块612时，所述滑块620将无法继续沿所述滑槽611进行滑动，以此来限定所述防坠件400的最大倾斜角度。
需要说明的是，虽然所述滑槽611的槽口宽度小于所述滑块620的尺寸，但两者可通过先分拆再组装的形式进行装配，从而将所述滑块620置于所述滑槽611中。
为了驱动所述防坠件400沿所述限位主体610进行上下转动，所述驱动总成300包括卷扬机310和绕绳320，所述绕绳320可选为钢丝绳，所述绕绳320的一端固定连接在所述卷扬机310的卷筒上，其伸缩长度受所述卷扬机310的控制，而所述绕绳320的另外一端则先穿过所述支撑杆210，然后绕设于所述转芯630，并最终与所述滑块620进行固定连接，使得所述绕绳320能够经过所述限位主体610与所述转芯630之间。由于所述感应器500能够检测人体的摔落动作态势，因此可将该摔落动作态势作为所述卷扬机310的启动时点，为此所述卷扬机310与所述感应器500保持电信号连接，当所述感应器500检测到人体的摔落动作态势时，所述感应器500可将电信号反馈至控制器(附图未示出)，所述控制器随即控制所述卷扬机310进行工作，以驱使所述防坠件400转动至最大倾斜角度，从而填补所述临边防护建筑100外的摔落空间，使得人体能够摔落到所述防坠件400上，最终实现对人体的摔落保护。
需要说明的是，由于所述安装支架200根据所述临边防护建筑100的长度相应设有若干个支撑杆210，而且所述限位转动机构600的数量和所述绕绳320的数量均与所述支撑杆210的数量一致，因此为了使所述卷扬机310能够同时驱动所有的防坠件400，可将所述卷扬机310的卷筒隔断成若干段，每段分别与一个绕绳320进行固定连接，以实现对所有防坠件400的同步控制。
如图5和图6所示，所述驱动总成300与所述防坠件400之间的连接关系应满足以下条件：当所述绕绳320在所述卷扬机310的驱动下逐渐放卷时，此时所述防坠件400的倾斜角度逐渐减少，反之当所述绕绳320在所述卷扬机310的驱动下逐渐收卷时，此时所述防坠件400的倾斜角度逐渐增大。所述转芯630的设置，除了能够理顺所述绕绳320的走向之外，还可有效降低所述绕绳320在收卷或者放卷时所产生的摩擦力，从而减少对所述绕绳320的磨损。
进一步地，所述卷扬机310具有受力控制模组，所述受力控制模组以所述防坠件400受到的重力作为控制信号。由于所述感应器500只能检测到人体的摔落动作态势，因此当人体并没有摔落至所述防坠件400时，所述防坠件400因没有受到人体的重力而保持静止，在一段时间过后，所述卷扬机310便控制所述防坠件400进行复位；当人体真正摔落至所述防坠件400后，由于所述防坠件400在受到人体的重力后会对所述卷扬机310产生一个反向拉力，因此一旦所述卷扬机310受到该反向拉力后，其随即向控制器发出控制信号，所述控制器在接收到控制信号后随即控制所述卷扬机310锁死所述绕绳320的伸出长度，从而对所述防坠件400的倾斜角度进行长时间锁定。当摔落者被营救后，维保人员可通过控制盒以解锁所述卷扬机310，以复位所述防坠件400。
如图3和图5所示，在本发明创造的一些实施例中，当所述卷扬机310放卷时，所述防坠件400会因重力而沿所述滑槽611进行向下移动，在此过程中，所述绕绳320始终保持绷紧，但由于所述摔落保护装置处于待机状态的时间远比处于工作状态的时间要长，因此按照上述的设计，无论所述摔落保护装置处于待机状态还是工作状态，所述绕绳320始终受到来自所述防坠件400的重力，久而久之所述绕绳320容易因疲劳而发生断裂。为了避免上述情况的发生，所述防坠件400设有限位台410，所述限位台410与所述滑块620固定连接，所述限位台410位于所述滑槽611之外，而所述支撑杆210位于所述限位台410的移动路径上。当所述卷扬机310放卷至一定长度后，所述防坠件400的限位台410便与所述支撑杆210进行抵接，此时所述防坠件400复位并保持竖直状态，从而将所述防坠件400对所述绕绳320的作用力转移至所述支撑杆210，由此可实现所述绕绳320的空载，从而提升所述绕绳320的使用寿命。
进一步地，由于所述绕绳320与所述防坠件400之间存在有虚位，因此为了避免出现所述防坠件400转动不及时的情况，所述卷扬机310应采用较大的减速比，并配置有防过载保护模组，使得当所述滑块620与所述限位块612发生抵接后，所述卷扬机310能够因产生过载电流而停止工作。与此同时，为了避免所述绕绳320与所述防坠件400之间存在虚位过大的问题，所述卷扬机310的放卷长度应受到所述控制器的限制，而所述控制器则以所述滑块620与所述限位块612发生抵接时的角位移作为绕绳320放卷的零点。
可以理解的是，本发明创造并没有对所述限位转动机构600的结构和所述驱动总成300的具体结构进行限定，只要所述限位转动机构600能够实现所述防坠件400与所述支撑杆210的限位转动，所述驱动总成300能够控制所述防坠件400的转动，无论所述限位转动机构600和所述驱动总成300为何种结构，均属于本发明创造的保护范围之内。
在本发明创造的一些实施例中，为了保障对所述摔落保护装置的电力供应，所述摔落保护装置的用电器除了与市电进行电连接之外，还电连接有备用电源700。当市电出现停电后，所述摔落保护装置转为由所述备用电源700进行供电，当市电恢复供电后，所述摔落保护装置转为由市电进行供电，并对所述备用电源700进行充电。
上面结合附图对本发明创造实施例作了详细说明，但是本发明创造不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明创造宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (5)
1.摔落保护装置，其特征在于，包括：
临边防护建筑(100)，其安装有感应器(500)；
安装支架(200)，其安装在所述临边防护建筑(100)的外墙上，所述安装支架(200)在所述临边防护建筑(100)的水平视野范围之下活动连接有防坠件(400)，所述防坠件(400)设有限位台(410)，所述安装支架(200)设有连接于所述防坠件(400)的支撑杆(210)，所述支撑杆(210)与所述防坠件(400)之间设有限位转动机构(600)，所述限位转动机构(600)包括固定连接于所述支撑杆(210)的限位主体(610)、固定连接于所述限位台(410)的滑块(620)以及转动连接在所述限位主体(610)内部的转芯(630)，所述转芯(630)与所述限位主体(610)共同限定出沿周向设置的滑槽(611)，所述滑块(620)滑动连接于所述滑槽(611)，所述限位主体(610)在所述滑块(620)的移动路径上设有限位块(612)，所述支撑杆(210)位于所述限位台(410)的移动路径上；
驱动总成(300)，其包括卷扬机(310)和绕绳(320)，所述绕绳(320)的一端固定连接于所述卷扬机(310)，所述绕绳(320)经过所述限位主体(610)与所述转芯(630)之间，所述绕绳(320)绕设于所述转芯(630)并与所述滑块(620)进行固定连接，所述卷扬机(310)与所述感应器(500)电信号连接，所述防坠件(400)在所述驱动总成(300)的驱动下具有不同的倾斜角度。
2.根据权利要求1所述的摔落保护装置，其特征在于：所述卷扬机(310)具有受力控制模组，所述受力控制模组以所述防坠件(400)受到的重力作为控制信号。
3.根据权利要求1所述的摔落保护装置，其特征在于：所述临边防护建筑(100)包括窗台、护栏或者女儿墙中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的摔落保护装置，其特征在于：所述感应器(500)设在所述临边防护建筑(100)的顶面，所述感应器(500)包括力传感器或者红外传感器。
5.根据权利要求1所述的摔落保护装置，其特征在于：所述防坠件(400)包括防坠网、防坠板或者防坠布中的任意一种。
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