本實用新型涉及輸電線路施工防護設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于桿塔作業(yè)中的磁性防墜落保護裝置。

背景技術(shù)：

輸電線路工作中，經(jīng)常需要檢修人員爬上鐵塔作業(yè)，考慮到成本等原因，很難做到在每基桿塔上裝設(shè)防墜導(dǎo)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(xiàn)腳釘斷裂或腳踏位置出現(xiàn)偏差等情況，很有可能發(fā)生人員墜落事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是：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，可實時監(jiān)測工作人員攀爬過程中手腳與桿塔之間的接觸狀態(tài)，進而通過磁性吸附控制，防止墜落事故的發(fā)生。

本實用新型采取的技術(shù)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(fā)生單元和接觸狀態(tài)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(fā)生單元包括至少4組分別對應(yīng)雙手和雙腳4個部位的磁場發(fā)生器和可將磁場發(fā)生器固定于手套或靴子中的固定機構(gòu)；磁場發(fā)生器和固定機構(gòu)固連安全帶本體；磁場發(fā)生器的控制端連接控制單元；

接觸狀態(tài)采集單元包括至少4個分別對應(yīng)設(shè)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(yīng)部位與桿塔之間的接觸狀態(tài)信息，并將采集到的信息傳輸至控制單元；控制單元控制磁場發(fā)生器產(chǎn)生用于吸附桿塔的磁場，或停止產(chǎn)生磁場。

本實用新型中，控制單元可采用微型控制器如單片機等。磁場發(fā)生器可采用現(xiàn)有能夠產(chǎn)生強磁場的微型或小型磁場發(fā)生器產(chǎn)品，控制單元通過控制通入磁場發(fā)生器的電流大小控制磁場的大小，保證磁場發(fā)生時能夠?qū)⒐ぷ魅藛T吸附于桿塔上。在應(yīng)用時，工作人員先將本實用新型裝置穿戴于身上，再攀爬桿塔。在工作人員攀爬桿塔的過程中，接觸狀態(tài)采集單元的各位置傳感器可感應(yīng)出工作人員的手腳部位與桿塔之間的接觸狀態(tài)，控制單元可根據(jù)各部位的接觸狀態(tài)判斷當(dāng)前工作人員是否存在墜落風(fēng)險，并通過控制磁場發(fā)生器產(chǎn)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(fēng)險。

優(yōu)選的，本實用新型中，位置傳感器安裝于手套或靴子內(nèi)，對應(yīng)手掌或腳掌的位置。優(yōu)選的，本實用新型中，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(yīng)到壓力，控制單元可根據(jù)各傳感器是否能感應(yīng)到壓力判斷工作人員是否有墜落風(fēng)險。

優(yōu)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(zhì)，接近式金屬傳感器為現(xiàn)有產(chǎn)品，其具體應(yīng)用為現(xiàn)有技術(shù)。此外，位置傳感器也可采用超聲波傳感器等。

優(yōu)選的，本實用新型中，雙手和雙腳部位的各組磁場發(fā)生器和固定機構(gòu)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(zhì)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(yōu)選的，本實用新型中，用于連接手部磁場發(fā)生單元的連接帶上還設(shè)有肘部固定機構(gòu)；用于連接腳部磁場發(fā)生單元的連接帶上還設(shè)有膝部固定機構(gòu)?？墒沟冒踩珟軌?qū)ぷ魅藛T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。

有益效果

本實用新型裝置結(jié)構(gòu)簡單且較為輕便，便于穿戴，易于普及。且應(yīng)用過程中基本不影響工作人員的攀爬行動，同時能夠?qū)崟r檢測攀爬人員手腳與桿塔之間的接觸狀態(tài)，從而根據(jù)需要控制手腳部位的磁場發(fā)生器產(chǎn)生磁場吸附力，使得相應(yīng)部位與桿塔相吸附，從而降低跌落危險，提高作業(yè)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所示為本實用新型裝置結(jié)構(gòu)應(yīng)用示意圖；

圖2所示為本實用新型裝置原理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3所示為本實用新型控制單元的磁場控制方法流程示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例進一步描述。

結(jié)合圖1和圖2，本實用新型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(fā)生單元4和接觸狀態(tài)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(fā)生單元包括至少4組分別對應(yīng)雙手和雙腳4個部位的磁場發(fā)生器和可將磁場發(fā)生器固定于手套或靴子中的固定機構(gòu)；磁場發(fā)生器和固定機構(gòu)固連安全帶本體；磁場發(fā)生器的控制端連接控制單元；

接觸狀態(tài)采集單元包括至少4個分別對應(yīng)設(shè)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(yīng)部位與桿塔之間的接觸狀態(tài)信息，并將采集到的信息傳輸至控制單元；控制單元根據(jù)接收到的接觸狀態(tài)信息，控制磁場發(fā)生器產(chǎn)生用于吸附桿塔的磁場，或停止產(chǎn)生磁場。

本實用新型中，控制單元可采用微型控制器如單片機等。磁場發(fā)生器可采用現(xiàn)有能夠產(chǎn)生強磁場的微型或小型磁場發(fā)生器產(chǎn)品，控制單元通過控制通入磁場發(fā)生器的電流大小控制磁場的大小，保證磁場發(fā)生時能夠?qū)⒐ぷ魅藛T吸附于桿塔上。在應(yīng)用時，工作人員先將本實用新型裝置穿戴于身上，再攀爬桿塔。在工作人員攀爬桿塔的過程中，接觸狀態(tài)采集單元的各位置傳感器可感應(yīng)出工作人員的手腳部位與桿塔之間的接觸狀態(tài)，控制單元可根據(jù)各部位的接觸狀態(tài)判斷當(dāng)前工作人員是否存在墜落風(fēng)險，并通過控制磁場發(fā)生器產(chǎn)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(fēng)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(xiàn)有產(chǎn)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，位置傳感器采用壓力傳感器，安裝于手套或靴子內(nèi)，對應(yīng)手掌或腳掌的位置。在攀爬時，若手掌腳掌接觸到桿塔，則位置傳感器能夠感應(yīng)到壓力，控制單元可根據(jù)各傳感器是否能感應(yīng)到壓力判斷工作人員是否有墜落風(fēng)險。位置傳感器也可采用接近式金屬傳感器。因為桿塔一般是金屬材質(zhì)，壓力傳感器和接近式金屬傳感器皆為現(xiàn)有產(chǎn)品，其具體應(yīng)用為現(xiàn)有技術(shù)。此外，位置傳感器也可采用超聲波傳感器等。

如圖1，雙手和雙腳部位的各組磁場發(fā)生器和固定機4分別通過連接帶2固連安全帶本體1，連接帶2與安全帶本體1采用同材質(zhì)加工而成。即連接帶2為安全帶1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。

如圖1，用于連接手部磁場發(fā)生單元的連接帶2上還設(shè)有肘部固定機構(gòu)21；用于連接腳部磁場發(fā)生單元的連接帶2上還設(shè)有膝部固定機構(gòu)22?？墒沟冒踩珟軌?qū)ぷ魅藛T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。

本實施例在應(yīng)用時，控制單元的磁場控制方法為：

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(tài)，并將接觸狀態(tài)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(tài)信息，判斷當(dāng)前四個接觸點中，與桿塔相接觸的接觸點的個數(shù)：

若個數(shù)為4，則控制電源單元不對磁場發(fā)生器通電

若個數(shù)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(fā)生器通入電流，使得此對角上的兩個接觸點產(chǎn)生磁場，以連帶相應(yīng)的手部和腳部吸附桿塔；

若個數(shù)為2，則控制電源單元對當(dāng)前與桿塔接觸的兩個接觸點上的磁場發(fā)生器通入電流，使得磁場發(fā)生器產(chǎn)生磁場，以連帶接觸點相應(yīng)的手部或腳部吸附桿塔。

在應(yīng)用時，當(dāng)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(tài)，此時也是存在墜落風(fēng)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(dāng)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(tài)，此時磁場消失，工作人員可隨意控制手腳繼續(xù)攀爬工作。而當(dāng)位置傳感器檢測到?jīng)]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(jīng)無法實現(xiàn)避免墜落的目的，同時為了避免因磁力產(chǎn)生的碰撞危險，則不產(chǎn)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。

四個接觸點中，當(dāng)有3個接觸點與桿塔接觸時，磁場發(fā)生器通入的電流記作A1；當(dāng)有2個接觸點與桿塔接觸時，磁場發(fā)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(fēng)險大于三點接觸時的墜落風(fēng)險，相應(yīng)兩點接觸時的磁吸附力也較三點接觸時的更大。優(yōu)選的，電流A2為電流A1的兩倍。這種設(shè)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。

也即，當(dāng)4個接觸點均與桿塔接觸時，磁場發(fā)生器不工作；當(dāng)3個接觸點與桿塔接觸時，磁場發(fā)生裝置工作，此時3個接觸點中，位于對角的2個接觸點通電流，產(chǎn)生中等強度磁場，同時可起到防錯誤動作的作用；當(dāng)2個接觸點與桿塔接觸時，控制單元控制磁場發(fā)生器產(chǎn)生很強的磁場，將2個接觸點固定在桿塔上，避免墜落。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。