一種磁性防墜落保護裝置及其磁場控制方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種磁性防墜落保護裝置及其磁場控制方法，裝置包括背帶式安全帶本體、電源單元，以及由電源單元提供工作電源的控制單元、磁場發生單元和接觸狀態采集單元；磁場發生單元包括至少4組分別對應雙手和雙腳4個部位的磁場發生器和可將磁場發生器固定于手套或靴子中的固定機構；接觸狀態采集單元包括至少4個分別對應設置于雙手和雙腳4個部位的位置傳感器；各位置傳感器分別采集對應部位與桿塔之間的接觸狀態信息，并將采集到的信息傳輸至控制單元；控制單元根據接收到的接觸狀態信息，控制磁場發生器產生用于吸附桿塔的磁場，或停止產生磁場。本發明專利技術可實時監測工作人員攀爬過程中手腳與桿塔之間的接觸狀態，進而通過磁性吸附控制，防止墜落事故的發生。

【技術實現步驟摘要】
一種磁性防墜落保護裝置及其磁場控制方法
本專利技術涉及輸電線路施工防護設備
，特別是一種用于桿塔作業中的磁性防墜落保護裝置及其磁場控制方法。
技術介紹
輸電線路工作中，經常需要檢修人員爬上鐵塔作業，考慮到成本等原因，很難做到在每基桿塔上裝設防墜導軌，這就意味著工作人員在登塔過程中，沒有安全防護用具的保護，一旦出現腳釘斷裂或腳踏位置出現偏差等情況，很有可能發生人員墜落事故。
技術實現思路
本專利技術的目的是：提供一種供檢修人員攀爬桿塔時隨身穿戴的磁性防墜落保護裝置及其磁場控制方法，可實時監測工作人員攀爬過程中手腳與桿塔之間的接觸狀態，進而通過磁性吸附控制，防止墜落事故的發生。本專利技術采取的技術方案具體為：一種磁性防墜落保護裝置，包括背帶式安全帶本體、電源單元，以及由電源單元提供工作電源的控制單元、磁場發生單元和接觸狀態采集單元；電源單元和控制單元固定于安全帶本體上；磁場發生單元包括至少4組分別對應雙手和雙腳4個部位的磁場發生器和可將磁場發生器固定于手套或靴子中的固定機構；磁場發生器和固定機構固連安全帶本體；磁場發生器的控制端連接控制單元；接觸狀態采集單元包括至少4個分別對應設置于雙手和雙腳4個部位的位置傳感器，各位置傳感器的信號輸出端連接控制單元；各位置傳感器分別采集對應部位與桿塔之間的接觸狀態信息，并將采集到的信息傳輸至控制單元；控制單元根據接收到的接觸狀態信息，控制磁場發生器產生用于吸附桿塔的磁場，或停止產生磁場。本專利技術中，控制單元可采用微型控制器如單片機等。磁場發生器可采用現有能夠產生強磁場的微型或小型磁場發生器產品，控制單元通過控制通入磁場發生器的電流大小控制磁場的大小，保證磁場發生時能夠將工作人員吸附于桿塔上。在應用時，工作人員先將本專利技術裝置穿戴于身上，再攀爬桿塔。在工作人員攀爬桿塔的過程中，接觸狀態采集單元的各位置傳感器可感應出工作人員的手腳部位與桿塔之間的接觸狀態，控制單元可根據各部位的接觸狀態判斷當前工作人員是否存在墜落風險，并通過控制磁場發生器產生用于吸附桿塔的磁場，使得工作人員能夠被連帶吸附于桿塔上，避免墜落風險。優選的，本專利技術中，位置傳感器安裝于手套或靴子內，對應手掌或腳掌的位置。優選的，本專利技術中，所述位置傳感器為壓力傳感器。在攀爬時，若手掌腳掌接觸到桿塔，則位置傳感器能夠感應到壓力，控制單元可根據各傳感器是否能感應到壓力判斷工作人員是否有墜落風險。優選的，所述位置傳感器采用接近式金屬傳感器。因為桿塔一般是金屬材質，接近式金屬傳感器為現有產品，其具體應用為現有技術。此外，位置傳感器也可采用超聲波傳感器等。優選的，本專利技術中，雙手和雙腳部位的各組磁場發生器和固定機構分別通過連接帶固連安全帶本體，連接帶與安全帶本體采用同材質加工而成。即連接帶為安全帶的一部分，在加工時與安全帶帶身一體化加工而成，可在墜落瞬間承受高強度的拉力。優選的，本專利技術中，用于連接手部磁場發生單元的連接帶上還設有肘部固定機構；用于連接腳部磁場發生單元的連接帶上還設有膝部固定機構。可使得安全帶能夠對工作人員起到多方位多點的全面保護，同時不會因為連接帶的活動段太長而影響到工作人員的攀爬動作。本專利技術還公開一種基于上述磁性防墜落保護裝置的磁場控制方法，包括步驟：S1定義雙手雙腳四個部位為四個接觸點，位置傳感器檢測四個接觸點與桿塔之間的接觸狀態，并將接觸狀態信息傳輸至控制單元；S2控制單元接收四個接觸點的接觸狀態信息，判斷當前四個接觸點中，與桿塔相接觸的接觸點的個數：若個數為4，則控制電源單元不對磁場發生器通電若個數為3，則控制電源單元對3個點中位于對角的兩個接觸點的磁場發生器通入電流，使得此對角上的兩個接觸點產生磁場，以連帶相應的手部和腳部吸附桿塔；若個數為2，則控制電源單元對當前與桿塔接觸的兩個接觸點上的磁場發生器通入電流，使得磁場發生器產生磁場，以連帶接觸點相應的手部或腳部吸附桿塔。本專利技術在應用時，當工作人員攀爬過程中處于一個對角上的手部和腳部同時離開桿塔，則位置傳感器亦檢測到2點接觸的狀態，此時也是存在墜落風險的，控制單元控制兩個接觸點上通大電流，使得兩個接觸點吸附桿塔。當離開桿塔的手部和腳部重新抓住桿塔時，則位置傳感器重新檢測到4個接觸點接觸的狀態，此時磁場消失，工作人員可隨意控制手腳繼續攀爬工作。而當位置傳感器檢測到沒有接觸點與桿塔接觸，或者只有一個接觸點接觸時，一個點的吸附已經無法實現避免墜落的目的，同時為了避免因磁力產生的碰撞危險，則不產生磁場，此時可利用其它保護措施實時墜落保護，如保險繩索等。進一步的，本專利技術中，四個接觸點中，當有3個接觸點與桿塔接觸時，磁場發生器通入的電流記作A1；當有2個接觸點與桿塔接觸時，磁場發生器通入的電流記作A2；電流A1小于電流A2。即兩點接觸時的墜落風險大于三點接觸時的墜落風險，相應兩點接觸時的磁吸附力也較三點接觸時的更大。優選的，電流A2為電流A1的兩倍。這種設置也可以更大化的減少磁吸附力對工作人員攀爬動作的影響。有益效果本專利技術裝置結構簡單且較為輕便，便于穿戴，易于普及。且應用過程中基本不影響工作人員的攀爬行動，同時能夠實時檢測攀爬人員手腳與桿塔之間的接觸狀態，從而根據需要控制手腳部位的磁場發生器產生磁場吸附力，使得相應部位與桿塔相吸附，從而降低跌落危險，提高作業效率和安全性，可有效保護登塔人員的生命安全。附圖說明圖1所示為本專利技術裝置結構應用示意圖；圖2所示為本專利技術裝置原理結構示意圖；圖3所示為本專利技術磁場控制方法流程示意圖。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例進一步描述。結合圖1和圖2，本專利技術的磁性防墜落保護裝置，包括背帶式安全帶本體1、電源單元，以及由電源單元提供工作電源的控制單元、磁場發生單元4和接觸狀態采集單元；電源單元和控制單元固定于安全帶本體1上；磁場發生單元包括至少4組分別對應雙手和雙腳4個部位的磁場發生器和可將磁場發生器固定于手套或靴子中的固定機構；磁場發生器和固定機構固連安全帶本體；磁場發生器的控制端連接控制單元；接觸狀態采集單元包括至少4個分別對應設置于雙手和雙腳4個部位的位置傳感器，各位置傳感器的信號輸出端連接控制單元；各位置傳感器分別采集對應部位與桿塔之間的接觸狀態信息，并將采集到的信息傳輸至控制單元；控制單元根據接收到的接觸狀態信息，控制磁場發生器產生用于吸附桿塔的磁場，或停止產生磁場。本專利技術中，控制單元可采用微型控制器如單片機等。磁場發生器可采用現有能夠產生強磁場的微型或小型磁場發生器產品，控制單元通過控制通入磁場發生器的電流大小控制磁場的大小，保證磁場發生時能夠將工作人員吸附于桿塔上。在應用時，工作人員先將本專利技術裝置穿戴于身上，再攀爬桿塔。在工作人員攀爬桿塔的過程中，接觸狀態采集單元的各位置傳感器可感應出工作人員的手腳部位與桿塔之間的接觸狀態，控制單元可根據各部位的接觸狀態判斷當前工作人員是否存在墜落風險，并通過控制磁場發生器產生用于吸附桿塔的磁場，使得工作人員能夠被連帶吸附于桿塔上，避免墜落風險。實施例如圖1中所示，電源單元和控制單元集成于一體，可置入同一個殼體3，并將殼體3附著固定在安全帶本體1上。背帶式安全帶為現有產品，起到固定和承載作用，可防止受力后與人體分離，并且為電源單元和控制單元提供附著平臺。電源單元可采用電池組。本實施例中，位置傳本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種磁性防墜落保護裝置，其特征是，包括背帶式安全帶本體、電源單元，以及由電源單元提供工作電源的控制單元、磁場發生單元和接觸狀態采集單元；電源單元和控制單元固定于安全帶本體上；磁場發生單元包括至少4組分別對應雙手和雙腳4個部位的磁場發生器和可將磁場發生器固定于手套或靴子中的固定機構；磁場發生器和固定機構固連安全帶本體；磁場發生器的控制端連接控制單元；接觸狀態采集單元包括至少4個分別對應設置于雙手和雙腳4個部位的位置傳感器，各位置傳感器的信號輸出端連接控制單元；各位置傳感器分別采集對應部位與桿塔之間的接觸狀態信息，并將采集到的信息傳輸至控制單元；控制單元根據接收到的接觸狀態信息，控制磁場發生器產生用于吸附桿塔的磁場，或停止產生磁場。

【技術特征摘要】
1.一種磁性防墜落保護裝置，其特征是，包括背帶式安全帶本體、電源單元，以及由電源單元提供工作電源的控制單元、磁場發生單元和接觸狀態采集單元；電源單元和控制單元固定于安全帶本體上；磁場發生單元包括至少4組分別對應雙手和雙腳4個部位的磁場發生器和可將磁場發生器固定于手套或靴子中的固定機構；磁場發生器和固定機構固連安全帶本體；磁場發生器的控制端連接控制單元；接觸狀態采集單元包括至少4個分別對應設置于雙手和雙腳4個部位的位置傳感器，各位置傳感器的信號輸出端連接控制單元；各位置傳感器分別采集對應部位與桿塔之間的接觸狀態信息，并將采集到的信息傳輸至控制單元；控制單元根據接收到的接觸狀態信息，控制磁場發生器產生用于吸附桿塔的磁場，或停止產生磁場。2.根據權利要求1所述的磁性防墜落保護裝置，其特征是，位置傳感器安裝于手套或靴子內，對應手掌或腳掌的位置。3.根據權利要求2所述的磁性防墜落保護裝置，其特征是，所述位置傳感器為壓力傳感器。4.根據權利要求2所述的磁性防墜落保護裝置，其特征是，所述位置傳感器采用接近式金屬傳感器。5.根據權利要求1所述的磁性防墜落保護裝置，其特征是，雙手和雙腳部位的各組磁場發生器和固定機構分別通過連接帶固連安全帶本體，連接帶與安全帶本...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張師赫，宋傳軍，繆立洪，沈斌，孫德剛，楊飛，
申請(專利權)人：國網江蘇省電力公司檢修分公司，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32