一种集成于安全带中的高空作业数据黑匣子装置的制作方法

本发明涉及到高空作业安全设备，特别是一种集成在安全带中的高空作业数据黑匣子装置。

背景技术：

1、高空作业作为一种特殊的劳动方式,其安全性一直备受关注。安全带作为高空作业的主要防护装置,其性能参数、使用情况等都关系到高空作业人员的生命安全。现有的安全带仅具有防护作用,无法记录使用者的行为数据以及环境信息,这使得高空作业事故的调查和预防难度加大。传统的高空作业监护方式是由地面监护人依据目视进行现象观察，事后通过口述或记录的方式将经过描述成文字进行记载，由于没有数据支持，无法真实还原现场并展开有效的安全责任反思。近年来虽有相关智能安全带出现，但并没有提到高空作业环境、行业与状态的数据存储与保护，也没有事后数据分析并还原事故真实情况的相关技术。

2、上述现有技术手段存在一定的问题：

3、1、由于安全事故存在偶然性，地面监护人难以现场目视现象发生并清晰地记录事故经过。往往凭主观猜测或现场感受，难以还原真实情况。

4、2.现有的安全带并没有集成数据采集功能、数据存储功能和数据保护功能，因此也没有一种集成在安全带内的高空作业行为数据黑匣子。

技术实现思路

1、本发明提供了一种集成在安全带中的高空作业数据黑匣子装置，可以实时采集和记录作业过程中的环境数据、时空信息、运动数据、姿态数据、安全带使用状态信息，同时具有强大的数据保护和备份能力。

2、本发明专利的技术方案如下:

3、一种集成在安全带中的高空作业数据黑匣子装置,包括壳体，壳体包括一级数据保护结构和二级数据保护结构。一级数据保护结构采用防火和防水材料进行覆膜处理，保证关键器件与存储芯片的物理密封；内置的二级数据保护结构采用金属抗压材料盒式封装，保证关键器件与存储芯片具有一定的抗压、抗拉与抗剪切的物理性能。

4、一种集成在安全带中的高空作业数据黑匣子装置,在装置的壳体内安装有环境传感器数据采集模块、时空信息数据采集模块、运动数据采集模块、姿态数据采集模块、安全带使用状态数据采集模块、数据存储模块、数据备份模块、数据管理模块。

5、更进一步的，所述高空作业数据黑匣子装置内置的环境数据采集模块、时空信息数据采集模块、运动数据采集模块、姿态数据采集模块、安全带使用状态数据采集模块与数据存储模块连接；内置的数据管理模块与数据读取模块、数据存储模块及数据备份模块连接。内置的数据读写接口与外接的读写控制器相连接，实现数据的写入与读取。

6、更进一步的，所述的高空作业数据黑匣子装置内置的环境数据采集模块用于采集温度、湿度、光照数据。

7、更进一步的，所述的高空作业数据黑匣子装置内置的时空信息数据采集模块用于采集位置信息、高度信息构成时空定位信息。

8、更进一步的，所述的高空作业数据黑匣子装置内置的运动数据采集模块用于采集高空作业时运动数据。

9、更进一步的，所述的高空作业数据黑匣子装置内置的姿态数据采集模块用于采集高空作业时空中姿态数据。

10、更进一步的，所述的高空作业数据黑匣子装置内置的安全带使用状态数据采集模块用于检测安全带主副保卡扣是否安全系挂支撑保护物的数据；

11、更进一步的，所述的高空作业数据黑匣子装置内置的数据存储模块用于长时间存储上述采集的数据,以备事故调查和作业分析。

12、更进一步的，所述的高空作业数据黑匣子装置内置的数据备份模块用于备份数据。

13、更进一步的，所述的高空作业数据黑匣子装置内置的数据管理模块用于管理存储和备份的数据。

14、更进一步的，所述的高空作业数据黑匣子装置内置的数据读写模块用于对数据进行读写和访问操作。

15、本发明专利的技术效果：

16、本发明专利所涉及的一种集成在安全带中的高空作业数据黑匣子装置，将环境传感器数据采集模块、时空信息数据采集模块、运动及姿态数据采集模块、安全带使用状态数据采集模块、数据存储模块、数据备份模块、数据管理模块集成在一个两级封闭保护的壳体结构中，一级数据保护结构主要实现防水防火和防高温的物理防护；二级数据保护结构主要实现抗压抗拉抗剪切等破坏力的损毁防护。

17、本发明采用了环境数据采集模块、时空信息数据采集模块、运动及姿态数据采集模块、安全带使用状态数据采集模块，可以实时采集高空作业中的环境数据、作业人员动态、安全带使用状态等关键信息，使得数据反映的信息更加全面和准确。

18、本发明通过设置数据存储模块、数据备份模块、前级数据保护结构、后级数据保护结构，此装置可以在意外情况下保护数据不受损失，从而保证数据的完整性和安全性。

19、本发明实现实时且全面的数据采集和保存，为高空作业的流程优化、安全事故防范、技术手段改进等提供了重要依据，有助于提升高空作业的管理效率和安全性。

技术特征：

1.一种集成于安全带中的高空作业数据黑匣子装置，其特征在于，包括：壳体、环境传感器数据采集模块、时空信息数据采集模块、运动数据采集模块、姿态数据采集模块、安全带使用状态数据采集模块、数据存储模块、数据备份模块、数据管理模块。

2.如权利要求1所述的高空作业数据黑匣子装置，其特征在于，内置的壳体用于保护内部的各个模块，具有防水、防尘和减震的功能。所述的壳体包括一级数据保护结构和二级数据保护结构。一级数据保护结构采用防火和防水材料进行覆膜处理，保证关键器件与存储芯片的物理密封；内置的二级数据保护结构采用金属抗压材料盒式封装，保证关键器件与存储芯片具有一定的抗压、抗拉与抗剪切的物理性能。

3.如权利要求1所述的高空作业数据黑匣子装置，其特征在于，内置的环境数据采集模块、时空信息数据采集模块、运动数据采集模块、姿态数据采集模块、安全带使用状态数据采集模块与数据存储模块连接；内置的数据管理模块与数据读取模块、数据存储模块及数据备份模块连接。内置的数据读写接口与外接的读写控制器相连接，实现数据的写入与读取。

4.如权利要求1所述的高空作业数据黑匣子装置，其特征在于，内置的环境数据采集模块是指高空作业时环境参数传感器数据采集，包括温度、湿度、光照参数，上述环境参数数据由数据管理模块存储于数据存储模块与数据备份模块。

5.如权利要求1所述的高空作业数据黑匣子装置，其特征在于，内置的时空信息数据采集模块，采集的信息包括作业高度信息、卫星定位位置数据和时间信息。

6.如权利要求1所述的高空作业数据黑匣子装置，其特征在于，内置的运动数据采集模块，采集的运动参数信息包括三自由度的加速度信息。

7.如权利要求1所述的高空作业数据黑匣子装置，其特征在于，内置的姿态数据采集模块包括三个自由度的陀螺仪信息和和三自由度的地磁方位数据。

8.如权利要求1所述的高空作业数据黑匣子装置，其特征在于，内置的安全带使用状态采集模块包括安全带卡扣是否锁止信息、卡扣卡勾处受力信息。

9.如权利要求1所述的高空作业数据黑匣子装置，其特征在于，内置的数据存储模块用于接收并存储来自环境传感器数据采集模块、时空信息数据采集模块、运动及姿态数据采集模块和安全带使用状态数据采集模块的数据。数据存储模块包括一个非易失性存储器，用于长期保存数据，即使在断电或其他故障情况下也能保证数据的完整性。进一步的，数据存储模块进一步包括数据压缩功能，该功能用于在存储前压缩数据，以节省存储空间。更进一步的，数据存储模块能与数据备份模块和数据管理模块交互，以备份和管理存储的数据。

10.如权利要求1所述的高空作业数据黑匣子装置，其特征在于，内置的数据备份模块被设计为从数据存储模块中复制并备份数据。进一步的，数据备份模块设计有定时备份功能，该功能被设计为在预设的时间间隔内自动备份数据。更进一步的，数据备份模块设计有数据恢复功能，该功能允许在数据丢失或损坏时从备份中恢复数据。更进一步的，数据备份模块能与数据存储模块和数据管理模块交互，以确保数据的完整性和一致性。

技术总结本申请实施例公开了一种集成于安全带中的高空作业数据黑匣子装置。包括壳体，设置在壳体内的环境数据采集模块、时空信息数据采集模块、运动数据采集模块、姿态数据采集模块、安全带使用状态数据采集模块、数据存储模块、数据备份模块、数据管理模块和数据读写模块。本发明专利可以收集高空作业时工人行为数据、环境状态信息和高空作业安全带使用状态信息，可以广泛应用于高空作业时的数据采集、存储和保护。技术研发人员：万国成,安志国,李瀚儒,孙嘉兴,张滔,潘巧,聂程,叶翔,刘健欣受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司广州供电局技术研发日：技术公布日：2024/3/17