CN117618816A - 智能监控输电作业安全带 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能监控输电作业安全带，属于智能安全带技术领域，该方法包括：卡扣检测模块、挂钩检测模块、重力检测模块、高度检测模块、GPS检测模块、中央控制模块、报警模块以及供电模块，本发明在不破坏安全带本体及性能，不影响安全带正常使用；可实时监控安全带卡扣、挂钩等开合状态；可实时监控作业人员所处高度及坐标信息；具备语音、警示灯报警功能；依据其内部预设逻辑进行自动判断，实现对安全带佩戴行为的远程实时监测，能够及时有效地提醒高空作业人员注意安全保障措施的正确实行，并进行报警提醒，保证高空作业人员人身安全，减少高空作业的安全事故。

Description

智能监控输电作业安全带

技术领域

本发明涉及智能安全带领域，具体而言，涉及一种智能监控输电作业安全带。

背景技术

高空作业是电网检修基本操作，安全带作为防止高处坠落的主要防护工具具有重要作用。公司明确规定：高处作业应正确使用安全带；当高度超过1.5m时，应使用安全带；攀登杆塔和转移位置时不应失去安全带的保护；作业过程中，应随时检查安全带是否拴牢。

现阶段，高空作业主要采用全身式安全带。工作状态下，安全带胸带、腰带、腿带之间主要采用卡扣方式进行连接，围杆带(一保)、后备保护绳(二保)主要采用挂钩方式进行连接(如图1所示)。若安全带各个卡扣、挂钩之间出现不连接或连接错误时，将严重威胁高空作业人员的人身安全，不利于高空作业的安全有效开展。

目前，地面上安全带佩戴检查通常采用人眼检查模式进行，该方法可以在一定程度上保证安全装置是否安装到位，但这与检查人员的责任心、细致度有密切关系，不能百分之百保证安全；高空作业过程中，地面监护人员也会时时关注安全带的佩戴状态，但由于作业位置距地高度较高，地面监护人员需仰视对其进行观察监护，天空光线相对刺眼，加之安全带卡扣、挂钩相对较小且安装位置较为隐蔽，地面监护人员不易观察，严重影响地面监护人员对于高空作业人员情况的判断能力，一旦出现未扣好安全带或脱扣，将无法及时对高空作业人员发出警告提醒并责令整改。因此，亟需一种智能监控输电作业安全带。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种智能监控输电作业安全带，以至少解决现有技术中的传统全身式安全带使用过程中存在的检测不到位的问题。

为实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种智能监控输电作业安全带，包括：

卡扣检测模块，其安装在安全带本体的卡扣上，用于检测卡扣的闭合状态；

挂钩检测模块，其安装在安全带本体的一保、二保挂钩上，用于检测一保挂钩的连接状态；

重力检测模块，其安装在安全带本体的二保上，用于检测安全带二保的情况；

高度检测模块，其安装在安全带本体上，用于检测作业人员所处高度；

GPS检测模块，其安装在安全带本体上，用于检测作业人员的作业位置；

中央控制模块，其用于实时根据卡扣检测模块、挂钩检测模块以及重力检测模块发送的数据判断是否发出报警信号，并对高度检测模块和GPS检测模块检侧的数据进行存储；

报警模块，其安装在安全带本体上，用于根据中央控制模块发出的报警信号发出报警；以及

供电模块，其安装在安全带本体上，用于智能监控输电作业安全带上的各模块供电。

可选地，还包括：远程通信模块和后台管理系统，所述远程通信模块安装在安全带本体上，中央控制模块接受、处理的数据通过远程通信模块传送至后台管理系统。

可选地，所述卡扣检测模块采用卡扣检测传感器。

可选地，所述挂钩检测模块采用挂钩检测传感器，金属接触式传感器。

可选地，所述重力检测模块采用重力传感器。

可选地，报警模块采用声光报警装置。

可选地，中央控制模块实时根据卡扣检测模块、挂钩检测模块以及重力检测模块发送的数据判断是否发出报警信号包括：

当卡扣检测模块发送的卡扣的闭合状存在不正确佩戴安全带时，则发出报警；

当挂钩检测模块发送的一保、二保信号不一致时或均为未连接状态时，则发出报警；

根据重力检测模块发送的数据判断安全带二保是否处于负向竖直状态，若是则发出报警。

可选地，所述中央控制模块采用STM32F。

与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：

应用本申请的技术方案，。通过卡扣检测模块的数据可实时检测安全带腰带、胸带、腿带卡扣连接状态，通过挂钩检测模块检测的可实时检测安全带一保挂钩连接状态，通过重力检测模块可实时检测安全带二保是否存在“低挂高用”的问题，高度检测可实时检测作业人员所处高度，GPS传感器可实时检测作业人员作业详细位置。本发明在不破坏安全带本体及性能，不影响安全带正常使用；可实时监控安全带卡扣、挂钩等开合状态；可实时监控作业人员所处高度及坐标信息；具备语音、警示灯报警功能；依据其内部预设逻辑进行自动判断，实现对安全带佩戴行为的远程实时监测，能够及时有效地提醒高空作业人员注意安全保障措施的正确实行，并进行报警提醒，保证高空作业人员人身安全，减少高空作业的安全事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，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的附图。

图1是根据本发明实施例的主流采用挂钩方式进行连接示意图；

图2是根据本发明实施例的一种智能监控输电作业安全带的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的卡扣检测传感器的安装示意图；

图4是根据本发明实施例的磁电传感器与中央控制器相连电路图；

图5是根据本发明实施例的挂钩检测传感器的安装示意图；

图6是根据本发明实施例的挂钩检测传感器的电路图；

图7是根据本发明实施例的GPS传感器的电路图；

图8是根据本发明实施例的重力传感器的安装示意图；

图9是根据本发明实施例的中央控制模块的软件代码示意图；

图10是根据本发明实施例的信息管理数据库的示意图；

图11是根据本发明实施例的后台管理系统的示意图；

图12是根据本发明实施例的前端展示系统的示意图；

图13是根据本发明实施例的远程通信模块电路图；

图14是根据本发明实施例的网络通信协议示意图；

图15是根据本发明实施例的报警装置电路图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图2是根据本发明实施例的一种智能监控输电作业安全带的结构示意图，如图2所示，该安全带包括：

卡扣检测模块，其安装在安全带本体的卡扣上，用于检测卡扣的闭合状态；

挂钩检测模块，其安装在安全带本体的一保、二保挂钩上，用于检测一保挂钩的连接状态；

重力检测模块，其安装在安全带本体的二保上，用于检测安全带二保的情况；

高度检测模块，其安装在安全带本体上，用于检测作业人员所处高度；

GPS检测模块，其安装在安全带本体上，用于检测作业人员的作业位置；

中央控制模块，其用于实时根据卡扣检测模块、挂钩检测模块以及重力检测模块发送的数据判断是否发出报警信号，并对高度检测模块和GPS检测模块检侧的数据进行存储；

报警模块，其安装在安全带本体上，用于根据中央控制模块发出的报警信号发出报警；以及

供电模块，其安装在安全带本体上，用于智能监控输电作业安全带上的各模块供电。

作为一种可选的实施例，卡扣检测模块采用卡扣检测传感器，卡扣检测传感器基于微磁感应原理设计，安装在安全带胸带、腰带、腿带的卡扣的外侧的安全带上，如图3所示，卡扣检测传感器用于实时检测卡扣的闭合状态，并将信息发送至中央控制模块。

卡扣检测传感器主要包括：微型磁铁、磁电传感器U201、电阻R16、二极管等，其中，磁电传感器与中央控制器相连如图4所示，卡扣检测传感器实时检测卡扣的闭合状态的原理为：当正确佩戴安全带时，微型磁铁靠近磁电传感器，磁路接通，表示卡扣处于正确安装状态；当不正确佩戴安全带时，微型磁铁远离磁电传感器，磁路断开，表示卡扣处于不正确安装状态，因此，中央控制模块可以根据闭合状态发出语音报警信号等。

作为一种可选的实施例，挂钩检测模块采用挂钩检测传感器，金属接触式传感器，可探测挂锁的金属锁体、金属扣体之间的接触情况，可实时检测安全带一保两侧挂钩、安全带二保后背挂钩连接状态，挂钩检测模块安装在挂钩上，如图5所示。

其中，安全带一保的挂钩检测传感器采用高强度耐磨柔性金属绳串联起安全带左右两侧的挂钩、锁体，并通过信息传输线与中央控制模块相连，形成检测闭环，通过实时检测金属挂钩与锁体的动态连接状态，确定安全带一保挂钩状态(如下图5所示)；安全带二保后背的挂钩检测传感器并通过信息传输线与中央控制模块相连，形成检测闭环。挂钩检测传感器的电路图如图6所示。

作为一种可选的实施例，GPS检测模块采用GPS传感器，GPS传感器可实时记录作业人员的空间坐标信息，便于高空作业的日常管理。

具体的，本实施例中，GPS传感器采用ATGM332D模块(如下图7所示)，其可支持GPS和北斗BDS系统定位，具备功耗低、定位精度高等特点

作为一种可选的实施例，高度检测模块可实时记录作业人员的高度信息，便于作业管理，高度检测模块采用高度传感器，高度传感器采用微型激光对地测高技术，测量精度0.01米，每1秒测量一次对地高度，可有效避免由于遮蔽造成的高度数据误差。高度传感器所测得数据直接进入中央处理模块。

作为一种可选的实施例，重力检测模块采用重力传感器。重力传感器安装在安全带二保上，如图8所示。重力传感器可实时检测安全带二保是否存在“低挂高用”问题。当“高挂低用”正确操作时，安全带二保一般高于作业人员头部，安全带二保大体处于正向竖直状态，系统不报警；当“低挂高用”错误操作时，安全带二保一般低于作业人员腰部，安全带二保大体处于负向竖直状态，系统发出报警。

作为一种可选的实施例，中央控制模块实时根据卡扣检测模块、挂钩检测模块以及重力检测模块发送的数据判断是否发出报警信号包括：

当卡扣检测模块发送的卡扣的闭合状存在不正确佩戴安全带时，则发出报警；即卡扣检测传感器：腰带、胸带、腿带任意一个或多个卡扣未正确安装，则发出警报，上传报警数据至后台，并在系统网页或手机端实时显示。

当挂钩检测模块发送的一保、二保信号不一致时或均为未连接状态时，则发出报警，上传报警数据至后台，并在系统网页或手机端实时显示；

根据重力检测模块发送的数据判断安全带二保是否处于负向竖直状态，若是则发出报警，上传报警数据至后台，并在系统网页或手机端实时显示。

当当胸部、腰部、腿部四个卡扣全部扣好，且一保挂钩或者二保挂钩两者任意挂好一个，且未出现“低挂高用”，终端报警解除。

作为一种可选的实施例，报警模块采用声光报警装置。报警装置主要由蜂鸣器、警报灯、电阻、三极管、二极管，具体如图15所示

作为一种可选的实施例，中央控制模块采用STM32F103VCT6，相应的软件代码如图9所示。

作为一种可选的实施例，智能监控输电作业安全带还包括：远程通信模块和后台管理系统，所述远程通信模块安装在安全带本体上，中央控制模块接受、处理的数据通过远程通信模块传送至后台管理系统。

其中，发后台管理系统，用于建立信息管理数据库(如下图10～图11所示)，接收通过远程通信装置发出的综合信息，实现对安全带佩戴行为的远程实时监测，并进行报警提醒，保证高空作业人员人身安全。

此外，还包括网页版前端展示系统，与后台管理系统相连，可通过PC或手机等终端实时展示智能安全带状态，如图12所示。终端设备可以通过扫描设置在安全带本体上的二维码来获取网页版前端展示系统查询信息。

作为一种可选的实施例，远程通信模块采用远程通信装置，远程通信装置采用EC200S-CN 4G芯片开发，开发远程通信装置，设计网络通信协议，配合智能安全带所携带的物联网卡(如下图13～图14所示)，实现智能安全带与后台服务器的远程通信。同时，该模块可支持不同电信运营商2G/3G/4G网络信号，提高智能安全带在偏僻地区的网络适应性。

作为一种可选的实施例，供电模块采用锂电池进行供电。

综上所述，智能监控输电作业安全带，通过卡扣检测模块的数据可实时检测安全带腰带、胸带、腿带卡扣连接状态，通过挂钩检测模块检测的可实时检测安全带一保挂钩连接状态，通过重力检测模块可实时检测安全带二保是否存在“低挂高用”的问题，高度检测可实时检测作业人员所处高度，GPS传感器可实时检测作业人员作业详细位置。本发明在不破坏安全带本体及性能，不影响安全带正常使用；可实时监控安全带卡扣、挂钩等开合状态；可实时监控作业人员所处高度及坐标信息；具备语音、警示灯报警功能；具备远程信息传输功能，支持各运营商2G/3G/4G信号；采用锂电池供电，持续工作小时不小于24小时。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，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 (8)

1.一种智能监控输电作业安全带，包括安全带本体，其特征在于，还包括：

卡扣检测模块，其安装在安全带本体的卡扣上，用于检测卡扣的闭合状态；

挂钩检测模块，其安装在安全带本体的一保、二保挂钩上，用于检测一保挂钩的连接状态；

重力检测模块，其安装在安全带本体的二保上，用于检测安全带二保的情况；

高度检测模块，其安装在安全带本体上，用于检测作业人员所处高度；

GPS检测模块，其安装在安全带本体上，用于检测作业人员的作业位置；

中央控制模块，其用于实时根据卡扣检测模块、挂钩检测模块以及重力检测模块发送的数据判断是否发出报警信号，并对高度检测模块和GPS检测模块检侧的数据进行存储；

报警模块，其安装在安全带本体上，用于根据中央控制模块发出的报警信号发出报警；以及

供电模块，其安装在安全带本体上，用于智能监控输电作业安全带上的各模块供电。

2.根据权利要求1所述的智能监控输电作业安全带，其特征在于，还包括：远程通信模块和后台管理系统，所述远程通信模块安装在安全带本体上，中央控制模块接受、处理的数据通过远程通信模块传送至后台管理系统。

3.根据权利要求1所述的智能监控输电作业安全带，其特征在于，所述卡扣检测模块采用卡扣检测传感器。

4.根据权利要求1所述的智能监控输电作业安全带，其特征在于，所述挂钩检测模块采用挂钩检测传感器，金属接触式传感器。

5.根据权利要求1所述的智能监控输电作业安全带，其特征在于，所述重力检测模块采用重力传感器。

6.根据权利要求1所述的智能监控输电作业安全带，其特征在于，所述报警模块采用声光报警装置。

7.根据权利要求1所述的智能监控输电作业安全带，其特征在于，所述中央控制模块实时根据卡扣检测模块、挂钩检测模块以及重力检测模块发送的数据判断是否发出报警信号包括：

当卡扣检测模块发送的卡扣的闭合状存在不正确佩戴安全带时，则发出报警；

当挂钩检测模块发送的一保、二保信号不一致时或均为未连接状态时，则发出报警；

根据重力检测模块发送的数据判断安全带二保是否处于负向竖直状态，若是则发出报警。

8.根据权利要求1所述的智能监控输电作业安全带，其特征在于，所述中央控制模块采用STM32F。