CN117442897A - 一种新型全自动训练用安全防坠网 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型全自动训练用安全防坠网，包括横梁、安全防护网、监控系统和PLC控制系统，横梁对称设置于消防训练楼两侧，横梁右端与消防训练楼的侧墙固定连接，左端悬空伸出消防训练楼的登高面，横梁左端端部之间设置有卷网杆,卷网杆与横梁转动连接，用于卷绕安全防护网，横梁上设置有卷网机构和展网机构，横梁上滑动连接有滑块，卷网机构与卷网杆驱动连接，展网机构与滑块驱动连接，安全防护网一端与卷网杆固定连接，另一端与滑块固定连接。本发明通过设置安全防护网、卷网机构和展网机构，实现了全自动收网、展网工作，不再需要战士手工进行拉网、收网动作，节省了大量拉网、收网的繁重的体力劳动。
Description
技术领域
本发明涉及消防训练安全技术领域，具体为一种新型全自动训练用安全防坠网。
背景技术
消防训练防坠网是安装在训练楼墙面上，在不影响正常训练的情况下，用来防止消防员登高训练时失足掉落造成伤害的一种保护装置，目前现有的防坠网是安装在两槽钢之间，通过人力拉动钢索，钢索在滑轮之间滑动带动防坠网的收缩与展开，从而起到保护作用。但这种方式存在以下缺陷：在训练前需要人工对防坠网进行安装或拆除，费时、费力，影响训练效率且在训练过程中还存在安全死角和隐患；不能够实现自动展网动作，需人工展网；在训练后不能实现自动收网，需人工收网；不能实现自动控制；不能实施检测记录战士训练的动作、时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型全自动训练用安全防坠网，以解决背景技术中提出的现有防坠网存在的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型全自动训练用安全防坠网，包括横梁、安全防护网、监控系统和PLC控制系统，所述横梁对称设置于消防训练楼两侧，所述横梁右端与消防训练楼的侧墙固定连接，左端悬空伸出消防训练楼的登高面，所述横梁左端端部之间设置有卷网杆,所述卷网杆与横梁转动连接，用于卷绕安全防护网，所述横梁上设置有卷网机构和展网机构，所述横梁上滑动连接有滑块，所述卷网机构与卷网杆驱动连接，所述展网机构与滑块驱动连接，所述安全防护网一端与卷网杆固定连接，另一端与滑块固定连接，所述监控系统包括拉绳编码器、上光栅、下光栅和摄像头视觉系统，所述拉绳编码器固定设置于滑块上，用于检测安全防护网的展开和收缩程度，所述上光栅和下光栅设置于消防训练楼的登高面且分别位于安全防护网的上部和下部，用于检测是否有人员或物体通过光栅所在位置，所述摄像头视觉系统用于监测训练人员状态，所述PLC控制系统分别与卷网机构、展网机构及监控系统电性连接。
进一步的，所述卷网机构包括卷网变频减速电机和张紧链轮，所述卷网变频减速电机固定设置于横梁右端，所述卷网变频减速电机驱动连接有主动链轮，所述横梁左端端部设置有从动链轮轴，所述从动链轮轴设置有从动链轮和主动齿轮，所述主动链轮、从动链轮、张紧链轮通过链条形成链传动系统。
进一步的，所述卷网杆两端设置有从动齿轮，所述从动齿轮与主动齿轮啮合传动。
进一步的，所述展网机构包括展网变频减速电机、从动带轮和张紧带轮，所述展网变频减速电机固定设置于横梁上且位于卷网变频减速电机左边，所述展网变频减速电机驱动连接有主动带轮，所述从动带轮固定设置于横梁上且位于从动链轮右端，所述主动带轮、从动带轮、张紧带轮通过同步带形成带传动系统。
进一步的，所述横梁中部设置有滑轨，所述滑块包括滑块本体、同步带夹块和同步带夹板，所述滑块本体设置有上滚轮和下滚轮，所述上滚轮和下滚轮分别与滑轨的上、下表面滚动接触，所述滑块本体两侧设置有侧滚轮，所述侧滚轮与横梁两侧边滚动接触，所述同步带夹块与滑块本体固定连接且位于同步带内侧下方，所述同步带夹板压于同步带上且与同步带夹块固定连接。
进一步的，所述卷网杆为铝合金管，且外轴面开设多个用于固定安全防护网的固定口。
进一步的，所述安全防护网材质为高强尼龙，且四周设置有钢丝绳，用于加固安全防护网。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置安全防护网、卷网机构和展网机构，实现了全自动收网、展网工作，不再需要战士手工进行拉网、收网动作，节省了大量拉网、收网的繁重的体力劳动。
2、本发明设置有监控系统，可实现精准展网、收网，可实现不同高度的登高梯训练；同时可实时动态检测安全防护网展开的位置，通过全自动精准高效的控制，更有效的保障战士的生命安全。
3、本发明设置有摄像头视觉系统，采用高像素实时检测，能够记录分析战士训练动作，有助于提高训练效果。
附图说明
图1为本发明结构主视图；
图2为本发明结构仰视图；
图3为图2中A-A剖视图；
图4为滑块结构示意图；
图5为滑块安装示意图；
图6为本发明安装示意图；
图7为本发明原理图；
图中：1-横梁，101-滑轨，2-卷网杆，3-卷网机构，301-卷网变频减速电机，302-主动链轮，303-从动链轮轴，304-从动链轮，305-主动齿轮，306-链条，307-张紧链轮，4-展网机构，401-展网变频减速电机，402-主动带轮，403-从动带轮，404-张紧带轮，405-同步带，5-滑块，501-滑块本体，502-上滚轮，503-下滚轮，504-侧滚轮，505-同步带夹块，506-同步带夹板，507-防护网固定装置，6-拉绳编码器，7-安全防护网，8-上光栅，9-下光栅，10-消防训练楼。
实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
请参阅图1-图7，本发明提供的一种实施例：
一种新型全自动训练用安全防坠网，包括横梁1、安全防护网7、监控系统和PLC控制系统，横梁1对称安装于消防训练楼10两侧，横梁1右端与消防训练楼10的侧墙固定连接，左端悬空伸出消防训练楼10的登高面，横梁1左端端部之间设置有卷网杆2,卷网杆2与横梁1转动连接，用于卷绕安全防护网7，横梁1上安装有卷网机构3和展网机构4，横梁1上滑动连接有滑块5，卷网机构3与卷网杆2驱动连接，展网机构4与滑块5驱动连接，安全防护网7一端与卷网杆1固定连接，另一端与滑块5固定连接，卷网机构3用于驱动卷网杆2转动从而带动安全防护网7左端收卷或松驰，展网机构4用于驱动滑块5在滑轨101上左右滑动，从而带动安全防护网7右端左右移动，配合卷网杆2的转动，实现安全防护网7的自动展网或自动收网工作，监控系统包括拉绳编码器6、上光栅8、下光栅9和摄像头视觉系统，拉绳编码器6固定设置于滑块5上，用于检测安全防护网7的展开和收缩程度，上光栅8和下光栅9设置于消防训练楼10的登高面且分别位于安全防护网7的上部和下部，用于检测是否有人员或物体通过光栅所在位置，摄像头视觉系统用于监测训练人员状态，PLC控制系统分别与卷网机构3、展网机构4及监控系统电性连接，通过监控系统的反馈，控制卷网机构3、展网机构4的动作。
其中，卷网机构3包括卷网变频减速电机301和张紧链轮307，卷网变频减速电机301固定安装于横梁1右端，卷网变频减速电机301驱动连接有主动链轮302，横梁1左端端部安装有从动链轮轴303，从动链轮轴303安装有从动链轮304和主动齿轮305，主动链轮302、从动链轮304、张紧链轮307通过链条306形成链传动系统，卷网杆2两端设置有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮305啮合传动，卷网变频减速电机301通过链传动系统、主动齿轮305及从动齿轮可带动卷网杆2转动。
其中，展网机构4包括展网变频减速电机401、从动带轮403和张紧带轮404，展网变频减速电机401固定安装于横梁1上且位于卷网变频减速电机301左边，展网变频减速电机401驱动连接有主动带轮402，从动带轮403安装于横梁1上且位于从动链轮304右端，主动带轮402、从动带轮403、张紧带轮404通过同步带405形成带传动系统。
其中，横梁1中部设置有滑轨101，滑块5包括滑块本体501、同步带夹块505和同步带夹板506，滑块本体501安装有上滚轮502和下滚轮503，上滚轮502和下滚轮503分别与滑轨101的上、下表面滚动接触，使滑块5可沿滑轨101顺畅移动，滑块本体501两侧设置有侧滚轮504，侧滚轮504与横梁1两侧边滚动接触，防止滑块5脱离滑轨101且进一步保障滑块5的顺畅移动，同步带夹块505与滑块本体501固定连接且位于同步带405内侧下方，同步带夹板506压于同步带405上且与同步带夹块505固定连接，展网变频减速电机401驱动同步带405运动时，同步带405可带动滑块5在滑轨101滑移。
其中，滑块本体501设置有防护网固定装置507，用于与安全防护网7固定连接，使滑块5能够带动安全防护网7的右端移动。
其中，卷网杆2为铝合金管，且外轴面开设多个用于固定安全防护网7的固定口，安全防护网7的左端固定在卷网杆2上后，通过卷网杆2的转动，实现安全防护网7左端在卷网杆2上的收卷或松驰。
其中，安全防护网7材质为高强尼龙，且四周设置有钢丝绳，用于加固安全防护网7。
本发明工作原理：
训练准备阶段：各用电设施通电，开启摄像头视觉系统、拉绳编码器6、三色灯、上光栅8和下光栅9，滑块5位于初始位置K，安全防护网7收卷于横梁1左端，露出架设登高梯和攀爬的空间，训练人员在离消防训练楼10的登高面一定距离的起点位置手提登高梯站定，准备训练；
登高梯放置阶段：训练开始，训练人员跑向登高面，当摄像头视觉系统拍摄到训练人员靠近登高面时，记录训练人员运动时间和动作，保存拍摄的照片，并发送第一信号给PLC控制系统，当训练人员将登高梯架在登高面上时，下光栅9检测到登高梯，发送第二信号给PLC控制系统，PLC控制系统接收到第一信号和第二信号后，通过变频器A和变频器B分别启动卷网变频减速电机301和展网变频减速电机401，展网变频减速电机401正转，同步带405运转带动滑块5拖着安全防护网7的右端向右移动，同时，卷网变频减速电机301反转，带动主动链轮302、从动链轮304、主动齿轮305同向转动，卷网杆2在主动齿轮305和从动齿轮的啮合传动下正转，使收卷的安全防护网7松驰，有利于滑块5拖动安全防护网7，当滑块5移动至距离登高面1米的位置M处时，拉绳编码器6发送第三信号至PLC控制系统，PLC控制系统控制卷网变频减速电机301和展网变频减速电机401停止运行，此时安全防护网7的右端距登高面1米，给训练人员留出向上爬的空间。
登高攀爬阶段：训练人员通过登高梯向上攀爬，经过上光栅8时，上光栅8发出第四信号给PLC控制系统，当PLC控制系统接收到第四信号和摄像头视觉系统发出的检测安全防护网7下无人的第五信号后，通过变频器A和变频器B分别启动卷网变频减速电机301和展网变频减速电机401，展网变频减速电机401正转，滑块5继续带动安全防护网7的右端向右移动，同时卷网变频减速电机301反转，松驰安全防护网7左端，以配合安全防护网7的展网动作，当滑块5移动至距离登高面0.2米的位置N处时，拉绳编码器6发送第六信号至PLC控制系统，PLC控制系统控制卷网变频减速电机301和展网变频减速电机401停止运行，此时安全防护网7完全展开，避免训练人员坠落造成伤害。
训练结束阶段：摄像头视觉系统拍摄到训练人员都已经完成攀爬过程，并进入消防训练楼10内，发出第七信号传给PLC控制系统，PLC控制系统启动卷网变频减速电机301和展网变频减速电机401，展网变频减速电机401反转，滑块5带动安全防护网7的右端向左移动，离开登高面，同时卷网变频减速电机301正转，带动卷网杆2反转收卷安全防护网7，当滑块5移动至初始位置K处时，拉绳编码器6发送第八信号至PLC控制系统，PLC控制系统控制卷网变频减速电机301和展网变频减速电机401停止运行，完成安全防护网7的收网工作。
本发明通过设置安全防护网7、卷网机构3和展网机构4，实现了全自动收网、展网工作，不再需要战士手工进行拉网、收网动作，节省了大量拉网、收网的繁重的体力劳动；
本发明设置有监控系统，可实现精准展网、收网，可实现不同高度的登高梯训练；同时可实时动态检测安全防护网展开的位置，通过全自动精准高效的控制，更有效的保障战士的生命安全。
本发明设置有摄像头视觉系统，采用高像素实时检测，能够记录分析战士训练动作，有助于提高训练效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种新型全自动训练用安全防坠网，其特征在于：包括横梁（1）、安全防护网（7）、监控系统和PLC控制系统，所述横梁（1）对称设置于消防训练楼（10）两侧，所述横梁（1）右端与消防训练楼（10）的侧墙固定连接，左端悬空伸出消防训练楼（10）的登高面，所述横梁（1）左端端部之间设置有卷网杆（2）,所述卷网杆（2）与横梁（1）转动连接，用于卷绕安全防护网（7），所述横梁（1）上设置有卷网机构（3）和展网机构（4），所述横梁（1）上滑动连接有滑块（5），所述卷网机构（3）与卷网杆（2）驱动连接，所述展网机构（4）与滑块（5）驱动连接，所述安全防护网（7）一端与卷网杆（1）固定连接，另一端与滑块（5）固定连接，所述监控系统包括拉绳编码器（6）、上光栅（8）、下光栅（9）和摄像头视觉系统，所述拉绳编码器（6）固定设置于滑块（5）上，用于检测安全防护网（7）的展开和收缩程度，所述上光栅（8）和下光栅（9）设置于消防训练楼（10）的登高面且分别位于安全防护网（7）的上部和下部，用于检测是否有人员或物体通过光栅所在位置，所述摄像头视觉系统用于监测训练人员状态，所述PLC控制系统分别与卷网机构（3）、展网机构（4）及监控系统电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型全自动训练用安全防坠网，其特征在于：所述卷网机构（3）包括卷网变频减速电机（301）和张紧链轮（307），所述卷网变频减速电机（301）固定设置于横梁（1）右端，所述卷网变频减速电机（301）驱动连接有主动链轮（302），所述横梁（1）左端端部设置有从动链轮轴（303），所述从动链轮轴（303）设置有从动链轮（304）和主动齿轮（305），所述主动链轮（302）、从动链轮（304）、张紧链轮（307）通过链条（306）形成链传动系统。
3.根据权利要求2所述的一种新型全自动训练用安全防坠网，其特征在于：所述卷网杆（2）两端设置有从动齿轮，所述从动齿轮与主动齿轮（305）啮合传动。
4.根据权利要求2所述的一种新型全自动训练用安全防坠网，其特征在于：所述展网机构（4）包括展网变频减速电机（401）、从动带轮（403）和张紧带轮（404），所述展网变频减速电机（401）固定设置于横梁（1）上且位于卷网变频减速电机（301）左边，所述展网变频减速电机（401）驱动连接有主动带轮（402），所述从动带轮（403）固定设置于横梁（1）上且位于从动链轮（304）右端，所述主动带轮（402）、从动带轮（403）、张紧带轮（404）通过同步带（405）形成带传动系统。
5.根据权利要求4所述的一种新型全自动训练用安全防坠网，其特征在于：所述横梁（1）中部设置有滑轨（101），所述滑块（5）包括滑块本体（501）、同步带夹块（505）和同步带夹板（506），所述滑块本体（501）设置有上滚轮（502）和下滚轮（503），所述上滚轮（502）和下滚轮（503）分别与滑轨（101）的上、下表面滚动接触，所述滑块本体（501）两侧设置有侧滚轮（504），所述侧滚轮（504）与横梁（1）两侧边滚动接触，所述同步带夹块（505）与滑块本体（501）固定连接且位于同步带（405）内侧下方，所述同步带夹板（506）压于同步带（405）上且与同步带夹块（505）固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种新型全自动训练用安全防坠网，其特征在于：所述滑块本体（501）设置有防护网固定装置（507），用于与安全防护网（7）固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种新型全自动训练用安全防坠网，其特征在于：所述卷网杆（2）为铝合金管，且外轴面开设多个用于固定安全防护网（7）的固定口。
8.根据权利要求1所述的一种新型全自动训练用安全防坠网，其特征在于：所述安全防护网（7）材质为高强尼龙，且四周设置有钢丝绳，用于加固安全防护网（7）。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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