安全帶卡扣檢測裝置及其工作方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種安全帶卡扣檢測裝置及其工作方法，屬于檢測領域。所述安全帶卡扣檢測裝置包括依次連接的正弦電壓產生電路模塊、電感、電流檢測電路模塊、MCU控制電路模塊，所述正弦電壓產生電路模塊包括依次連接的信號發生模塊、信號放大模塊和功率放大模塊和A/D轉換模塊；所述電流檢測電路模塊包括依次連接的電流電壓轉換模塊、濾波模塊、交直流轉換模塊；所述電感設置于安全繩掛圈內，兩端分別與所述功率放大模塊的信號輸出端和電流電壓轉換模塊的信號輸入端連接；MCU控制電路模塊的輸入端與A/D轉換模塊的輸出端連接，輸出端連接有報警模塊。本發明專利技術能夠將安全繩的運行信息實時傳送給MCU控制電路模塊，實現工程的實時調度，有效減少安全事故的發生。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及檢測領域，特別是指一種安全帶卡扣檢測裝置及其工作方法。
技術介紹
我國經濟高速發展帶來了蓬勃發展的房地產業以及必要的基礎設施建筑的建造。大量高層建筑的建造，使得墻外施工變得普遍，其建造完成后的后續清洗工作也需要人工來完成。因此各種施工平臺應運而生，這些平臺安裝方便，作業效率高，占地小，配置有安全繩和工作繩，適用于墻外施工作業，在樓房密集的城區施工作業更能體現其經濟、靈活、高效的優越性。但近年來工人對佩戴安全帶的不重視造成的安全事故呈上升趨勢，通過設備技術更新的方式來減少事故的發生，顯得尤為必要。現有的施工安全裝置的使用檢查，基本上全部采用人工檢查，檢查效率低下而且可能會產生疏忽，并且無法實時檢測工人是否正確佩戴安全帶。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種能夠實時監測工人是否正確佩戴安全帶的安全帶卡扣檢測裝置及其工作方法。為解決上述技術問題，本專利技術提供技術方案如下：一種安全帶卡扣檢測裝置，包括依次連接的正弦電壓產生電路模塊、電感、電流檢測電路模塊、MCU控制電路模塊，其中：所述正弦電壓產生電路模塊包括依次連接的信號發生模塊、信號放大模塊和功率放大模塊；所述電流檢測電路模塊包括依次連接的電流電壓轉換模塊、濾波模塊、交直流轉換模塊和A/D轉換模塊；所述電感設置于安全繩掛圈內，兩端分別與所述功率放大模塊的信號輸出端和電流電壓轉換模塊的信號輸入端連接；所述MCU控制電路模塊的信號輸入端與所述A/D轉換模塊的信號輸出端連接，所述MCU控制電路模塊的信號輸出端連接有報警模塊。進一步的，所述MCU控制電路模塊包括電源模塊、串口模塊和MSP430F149單片機，所述電源模塊用于為MSP430F149單片機供電，所述串口模塊與MSP430F149單片機的串行接口連接。進一步的，所述信號發生模塊為DDS芯片AD9850模塊。進一步的，所述信號放大模塊包括第一放大器，所述第一放大器的反向輸入端經反饋電阻連接至所述第一放大器的輸出端，還經限流電阻和濾波電容連接至所述信號發生模塊的輸出端，正相輸入端經接地電阻接地，輸出端與所述功率放大模塊的輸入端連接；所述第一放大器的正電源端與+5V電源相連，負電源端與-5V電源相連。進一步的，所述功率放大模塊包括第二放大器、NPN型三極管和第一PNP型三極管，其中：所述第二放大器的反向輸入端經反饋電阻連接至所述功率放大模塊的輸出端，同時反向輸入端經接地電阻接地，正相輸入端連接至所述第一放大器的輸出端，輸出端同時與所述NPN型三極管的基極和第一PNP型三極管的基極連接；所述NPN型三極管的基極和集電極之間設置有保護電阻，集電極連接+5V電源，發射極經電阻連接至所述功率放大模塊的輸出端；所述第一PNP型三極管的基極和集電極之間也設置有保護電阻，集電極連接-5V電源，發射極經電阻也連接至所述功率放大模塊的輸出端。進一步的，所述電流電壓轉換模塊包括第三放大器，所述第一放大器為電壓跟隨器；所述第三放大器的反向輸入端連接至所述第三放大器的輸出端，正相輸入端連接至所述電流電壓轉換模塊的輸入端，輸出端經限流電阻連接至所述濾波模塊的輸入端；所述第三放大器的正電源端與+5V電源相連，負電源端與-5V電源相連。進一步的，所述濾波模塊包括第四放大器，所述第四放大器的反向輸入端經電容連接至所述電流電壓轉換模塊的輸出端，之后經接地電阻接地，正相輸入端直接接地，輸出端經電容連接至所述電流電壓轉換模塊的輸出端，還經反饋電阻連接至所述第四放大器的反向輸入端，所述第四放大器的輸出端經電容連接至所述交直流轉換模塊的輸入端；所述第四放大器的正電源端與+5V電源相連，負電源端與-5V電源相連。進一步的，所述交直流轉換模塊包括第五放大器、第二PNP型三極管、第三PNP型三極管、第六放大器和阻容濾波單元，其中：所述第五放大器的反向輸入端經限流電阻連接至所述濾波模塊的輸出端，正相輸入端直接接地，所述第五放大器的正電源端與+5V電源相連，負電源端與-5V電源相連；所述第二PNP型三極管的基極和集電極同時連接至所述第五放大器的反向輸入端，發射極連接至所述第五放大器的輸出端；所述第三PNP型三極管的基極和集電極同時連接至所述第五放大器的輸出端，發射極經電阻連接至所述第五放大器的反向輸入端；所述第六放大器的反向輸入端經限流電阻連接至所述濾波模塊的輸出端，還經限流電阻連接至所述第三PNP型三極管的發射極，同時經所述阻容濾波單元連接至所述第六放大器的輸出端，所述阻容濾波單元包括并聯的電阻和電解電容；所述第六放大器的正相輸入端直接接地，輸出端連接至所述A/D轉換模塊的信號輸入端，并經電解電容接地，所述第六放大器的正電源端與+5V電源相連，負電源端與-5V電源相連。進一步的，所述電流檢測電路模塊的信號輸入端連接有電流互感器；所述A/D轉換模塊集成在MCU控制電路模塊中；所述報警模塊至少包括一個聲光報警器。上述安全帶卡扣檢測裝置的工作方法，包括：步驟1：將交流電源與所述電流互感器連接，交流電源產生的電流經依次經過所述信號發生模塊、信號放大模塊和功率放大模塊得到正弦電壓信號，并將所述正弦電壓信號傳送至所述電感；步驟2：所述電感接收到所述正弦電壓信號后產生感應電流信號，所述感應電流信號經過所述電流電壓轉換模塊后轉換為交流電壓信號，所述交流電壓信號經過濾波模塊進行濾波處理，傳輸至交直流轉換模塊轉換為直流電壓信號，所述直流電壓信號傳輸至和A/D轉換模塊；步驟3：所述A/D轉換模塊將所述直流電壓信號轉換為數字信號并將所述數字信號傳輸至所述MCU控制電路模塊的A/D接口；步驟4：所述MCU控制電路模塊判斷所述數字信號的數值的大小，當所述數字信號的數值小于預設值時，所述MCU控制電路模塊判定安全帶卡扣已正確掛入安全繩的掛圈內，并控制安全繩的電動機或電動升降裝置正常工作；當所述數字信號的數值大于或等于預設值時，所述MCU控制電路模塊判定安全帶卡扣沒有正確掛入安全繩的掛圈內，控制安全繩的電動機或電動升降裝置停止運行，同時所述MCU控制電路模塊控制報警模塊發出警報。本專利技術具有以下有益效果：與現有技術相比，本專利技術的安全帶卡扣檢測裝置及其工作方法中的電感設置于安全繩掛圈內，交流電源通過正弦電壓產生電路模塊將正弦電壓傳送給電感，電感的選擇使得當安全帶卡扣正確掛入安全繩掛圈時，電感產生的感應電流變小。電感產生的感應電流依次經過電流檢測電路模塊中的電流電壓轉換模塊、濾波模塊、交直流轉換模塊和A/D轉換模塊并最終得到電壓值的數字信號，并將數字信號傳輸至MCU控制電路模塊與預設值進行比較，當數字信號的數值小于預設值時，MCU控制電路模塊判定安全帶卡扣已正確掛入安全繩掛圈內，并控制安全繩的電動機或電動升降裝置正常工作；當數字信號的數值大于或等于預設值時，MCU控制電路模塊判定安全帶卡扣沒有正確掛入安全繩掛圈內，并控制安全繩的電動機或電動升降裝置停止工作，同時MCU控制電路模塊控制報警模塊發出警報，待工人將安全帶卡扣正確掛入安全繩掛圈內后，MCU控制電路模塊控制安全繩的電動機或電動升降裝置回復正常工作。本專利技術的安全卡扣檢測裝置及其工作方法能夠將安全繩的運行信息實時傳送給MCU控制電路模塊，實現工程的實時調度，有效減少安全事故的發生。附圖說明圖1為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種安全帶卡扣檢測裝置，其特征在于，包括依次連接的正弦電壓產生電路模塊、電感、電流檢測電路模塊、MCU控制電路模塊，其中：所述正弦電壓產生電路模塊包括依次連接的信號發生模塊、信號放大模塊和功率放大模塊；所述電流檢測電路模塊包括依次連接的電流電壓轉換模塊、濾波模塊、交直流轉換模塊和A/D轉換模塊；所述電感設置于安全繩掛圈內，兩端分別與所述功率放大模塊的信號輸出端和電流電壓轉換模塊的信號輸入端連接；所述MCU控制電路模塊的信號輸入端與所述A/D轉換模塊的信號輸出端連接，所述MCU控制電路模塊的信號輸出端連接有報警模塊。

【技術特征摘要】
1.一種安全帶卡扣檢測裝置，其特征在于，包括依次連接的正弦電壓產生電路模塊、電感、電流檢測電路模塊、MCU控制電路模塊，其中：所述正弦電壓產生電路模塊包括依次連接的信號發生模塊、信號放大模塊和功率放大模塊；所述電流檢測電路模塊包括依次連接的電流電壓轉換模塊、濾波模塊、交直流轉換模塊和A/D轉換模塊；所述電感設置于安全繩掛圈內，兩端分別與所述功率放大模塊的信號輸出端和電流電壓轉換模塊的信號輸入端連接；所述MCU控制電路模塊的信號輸入端與所述A/D轉換模塊的信號輸出端連接，所述MCU控制電路模塊的信號輸出端連接有報警模塊。2.根據權利要求1所述的安全帶卡扣檢測裝置，其特征在于，所述MCU控制電路模塊包括電源模塊、串口模塊和MSP430F149單片機，所述電源模塊用于為MSP430F149單片機供電，所述串口模塊與MSP430F149單片機的串行接口連接。3.根據權利要求2所述的安全帶卡扣檢測裝置，其特征在于，所述信號發生模塊為DDS芯片AD9850模塊。4.根據權利要求1至3中任一所述的安全帶卡扣檢測裝置，其特征在于，所述信號放大模塊包括第一放大器，所述第一放大器的反向輸入端經反饋電阻連接至所述第一放大器的輸出端，還經限流電阻和濾波電容連接至所述信號發生模塊的輸出端，正相輸入端經接地電阻接地，輸出端與所述功率放大模塊的輸入端連接；所述第一放大器的正電源端與+5V電源相連，負電源端與-5V電源相連。5.根據權利要求4所述的安全帶卡扣檢測裝置，其特征在于，所述功率放大模塊包括第二放大器、NPN型三極管和第一PNP型三極管，其中：所述第二放大器的反向輸入端經反饋電阻連接至所述功率放大模塊的輸出端，同時反向輸入端經接地電阻接地，正相輸入端連接至所述第一放大器的輸出端，輸出端同時與所述NPN型三極管的基極和第一PNP型三極管的基極連接；所述NPN型三極管的基極和集電極之間設置有保護電阻，集電極連接+5V電源，發射極經電阻連接至所述功率放大模塊的輸出端；所述第一PNP型三極管的基極和集電極之間也設置有保護電阻，集電極連接-5V電源，發射極經電阻也連接至所述功率放大模塊的輸出端。6.根據權利要求5所述的安全帶卡扣檢測裝置，其特征在于，所述電流電壓轉換模塊包括第三放大器，所述第三放大器為電壓跟隨器；所述第三放大器的反向輸入端連接至所述第三放大器的輸出端，正相輸入端連接至所述電流電壓轉換模塊的輸入端，輸出端經限流電阻連接至所述濾波模塊的輸入端；所述第三放大器的正電源端與+5V電源相連，負電源端與-5V電源相連。7.根據權利要求6所述的安全帶卡扣檢測裝置，其特征在于，所述濾波模塊包括第四放大器，所述第四放大器的反向輸入端經電容連接至所述電流電壓轉換模塊的輸出端，之后經接地電阻接地，正相輸入端直接接地，輸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：魯守銀，李艷萍，鞠明遠，隋首鋼，王濤，張連濱，
申請(專利權)人：山東建筑大學，
類型：發明
國別省市：山東;37