一种监测传统安全带使用状态的方法及装置与流程

本发明涉及高空作业安全辅助设备，具体地，涉及一种监测传统安全带使用状态的方法及装置。

背景技术：

1、在电力生产事故中，高处坠落是仅次于触电的主要事故类型。登高作业要求作业人员正确使用安全带，但在实际作业过程中，由于作业人员安全意识淡薄，无视安规，在未采取有效防护措施的情况下进入作业区域，同时在高度较高时，地面监护人员也难以实时有效地观测到登高作业人员的安全带是否处于保护状态，因此易出现高处坠落事故，造成人员伤亡。

2、现有技术中的安全带大多不具备自动报警的功能，当登高作业人员失去安全带保护或未正确使用安全带时(如“低挂高用”等)，短时间内登高作业人员和地面监护人员均难以迅速感知到这种不安全状态，因此目前基于自我意识、人工监护的安全带使用状态监测方式，存在着很大安全隐患，同时也有不可靠，效率低等问题。

3、现有技术文件1(公开号为cn 115421101 a)公开了一种高空作业安全带检测系统及其检测方法，包括：四个定位基站和两个定位标签，定位基站设置在使用空间的边缘用于覆盖使用空间，进行ip地址确定；两个定位标签设置于安全带上，分别设置于安全带腰部和安全带挂钩处，用于采集安全带腰部和挂钩的高度值；后台管理系统通过监测得到的值能判断佩戴安全带的施工人员是否将安全挂钩挂在了高于施工人员站立的地方(即高挂低用)。

4、现有技术文件1中的不足之处在于：整体方案部署复杂，不利于现场实际应用，在输电检修作业场景中登高作业普遍在几十米高度处，若在地面架设多个基站才能登高作业会导致工作效率降低，同时在多个杆塔一起作业时，每个作业现场都要布置基站，成本也会很高；此外，其安全带挂钩监测系统采用的是金属薄膜压力传感器，而液态金属薄膜的特性会受到温度的影响，因此需要在使用过程中进行温度补偿，才能确保测量的准确性，同时液态金属薄膜相对较薄且脆弱，容易受到机械应力和物理损坏，因此在使用过程中还需要保护措施。

5、现有技术文件2(公开号为cn 105749447 a)公开了一种有误操作报警装置的挂钩，包括：挂钩本体、压力感应器、报警器和信息处理模块。压力感应器分布于挂钩本体的环内表面，信息处理模块与报警器嵌于挂钩本体环侧表面。该装置利用压力传感器检测压力信号，用此方式识别挂钩悬挂状态，在状态不正确的时候，通过报警器向高空作业人员警示。

6、现有技术文件2中用于识别挂钩是否处于未正常挂接状态方法的不足之处在于：其采用的压力传感器存在一些精度不高、稳定性差、易受环境影响等缺点。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种监测传统安全带使用状态的方法及装置，能够有效监测围杆带卡扣和二次保险绳卡扣是否处于正常挂接状态，以及二次保险绳是否被低挂高用，其结构简单、部署方便，检测精度高。

2、本发明采用如下的技术方案。

3、第一方面，本发明提供了一种监测传统安全带使用状态的方法，包括以下步骤：

4、将腰带融合终端设置于安全带的腰带；

5、将肩带距离仪设置于安全带的肩带；

6、将卡扣监测装置分别设置于围栏带卡扣和二次保险绳卡扣，卡扣监测装置的微动开关分别处于围杆带卡扣和二次保险绳卡扣的内环顶部；

7、使用卡扣监测装置监测微动开关的状态信息，以及卡扣监测装置分别与肩带距离仪和腰带融合终端之间的距离信息，并将其发送至腰带融合终端；

8、腰带融合终端根据接收到的信息判断围栏带卡扣和二次保险绳卡扣是否处于正确挂接状态、判断二次安全绳是否处于低挂高用状态。

9、优选的，判断围栏带卡扣和二次保险绳卡扣是否处于正确挂接状态包括：

10、当位于围杆带卡扣的第一微动开关状态处于闭合状态时，则判断围杆带卡扣处于正确挂接状态；当第一微动开关状态处于开断状态时，则为未正确挂接；

11、当位于二次保险绳卡扣的第二微动开关状态处于闭合状态时，则判断二次保险绳卡扣处于正确挂接状态，当第二微动开关状态处于开断状态时，则为未正确挂接。

12、优选的，所述卡扣监测装置监测卡扣监测装置分别与肩带距离仪和腰带融合终端之间的距离信息包括：

13、将第一uwb模块设置于肩带距离仪，将第二uwb模块设置于卡扣监测装置；将第三uwb模块设置于腰带融合终端；

14、通过第二uwb模块向第一uwb模块和第三uwb模块发起测距信息，第一uwb模块和第三uwb模块接收测距信息并返回响应；

15、记录第二uwb模块每次发射测距信息和接收响应的时间戳；

16、将发射测距信息和接收响应的时间戳相减得到时间差；

17、将时间差乘以光速得到卡扣监测装置分别与肩带距离仪和腰带融合终端之间的距离信息。

18、优选的，判断二次保险绳是否处于低挂高用状态包括：

19、当卡扣监测装置与肩带距离仪之间的距离大于卡扣监测装置与腰带融合终端之间的距离信息，判断安全带处于低挂高用；

20、当卡扣监测装置与肩带距离仪之间的距离小于卡扣监测装置与腰带融合终端之间的距离信息时，判断安全带被高挂低用。

21、优选的，所述方法还包括以下步骤：

22、当腰带融合终端判断围杆带卡扣未处于正常挂接、二次保险绳卡扣未处于正常挂接或二次保险绳处于低挂高用状态时，启动报警并将报警信息上传至云端服务器。

23、第二方面，本发明提供了利用前述监测传统安全带使用状态的方法的装置，包括：卡扣监测装置，所述装置还包括：肩带距离仪、腰带融合终端；所述肩带距离仪设置有第一uwb模块；所述腰带融合终端设置有第三uwb模块和第三微处理器；所述卡扣监测装置设置有微动开关、第二uwb模块和第二微处理器，微动开关安装于围杆带卡扣和/或二次保险绳卡扣内环顶部；第二uwb模块分别向第一uwb模块和第三uwb模块发起测距信息并接收响应；第二微处理器根据响应时间得到卡扣监测装置分别与肩带距离仪和腰带融合终端之间的距离信息，并将该距离信息和微动开关状态发送至腰带融合终端；第三微处理器用于接收距离信息和微动开关状态信息，并判断围栏带卡扣、二次保险绳卡扣是否正常挂接，安全带是否处于低挂高用状态。

24、优选的，所述肩带距离仪还包括：第一开关、第一指示灯和第一电池模块；第一开关用于控制第一电池模块的通断；第一指示灯与第一电池模块相连接，用于提醒当前肩带距离仪的状态。

25、优选的，所述卡扣监测装置还包括：第二开关、第二指示灯、第二4g模块和第二电池模块；第二微处理器通过第二4g模块与腰带融合终端通讯连接；第二开关用于控制第二电池模块的通断；第二指示灯与第二电池模块204以及第二微处理器连接，用于提醒当前卡扣监测装置的状态。

26、优选的，所述腰带融合终端还包括：第三开关、第三指示灯、第三4g模块和第三电池模块；第三微处理器通过第三4g模块与卡扣监测装置通讯连接；第三开关用于控制第三电池模块的通断；第三开关用于控制腰带融合终端是否开启；第三指示灯与第三处理器和第三电池模块连接，用于提醒当前腰带融合终端的状态，

27、优选的，所述腰带融合终端还包括：蜂鸣器，所述蜂鸣器与第三微处理器连接，通过第三微处理器操控蜂鸣器在围杆带卡扣、二次保险绳卡扣处于未正常挂接，以及二次保险绳处于低挂高用状态时发出警报。

28、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过在卡扣监测装置内设置微动开关监测卡扣挂接状态，相较于传统技术中使用压力传感器，本发明设置的微动开关具有操作灵敏、可靠性高的优点，使得检测精度更高；本发明通过设置肩带距离仪、腰带融合终端配合卡扣监测装置使用，能够检测出肩带距离仪和腰带融合终端二者分别与卡扣监测装置之间的距离，并对两个距离大小进行比较，能够方便、快捷地判断出安全带是否处于低挂高用状态。本发明整体结构简单、部署方便，适用于高空作业场合，能够提高作业安全性。

29、本发明通过设置卡扣监测装置，实时监测安全带的卡扣使用状态，可以及时发现未正确佩戴或未佩戴的情况，及时提醒登高作业人员和地面监护人员采取相应措施，从而提高整个作业的安全性。通过监测卡扣的使用状态，可以判断安全带的佩戴情况是否真实可靠，避免因人为因素或其他原因导致的误判或漏判，提高整个安全带的可靠性。安全带卡扣使用状态监测技术方案的设计和实现，采用了通用、标准化的接口和通信协议，使其具有广泛的适用性，可以方便地与其他系统或设备进行集成和组网。安全带卡扣使用状态监测技术方案，采用了模块化、组件化的设计方式，使得系统的维护更加简单、快捷，降低了维护成本和维护难度。