智能型安全帶和安全帽結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)開發(fā)研究

竇姍

摘 要：結(jié)合施工現(xiàn)場輸電塔的管理需求，本文提出了安全帶和安全帽的設(shè)計(jì)理念，并詳細(xì)討論了智能預(yù)防和控制的需求。產(chǎn)品功能的一般定義為指智能安全保護(hù)系統(tǒng)的組成，開發(fā)和演進(jìn)計(jì)劃的行程過程，并確定最終計(jì)劃，經(jīng)過性能測試后才能達(dá)到開發(fā)目標(biāo)，并成功應(yīng)用于工程實(shí)踐。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，智能型安全帶和安全帽的設(shè)計(jì)已經(jīng)是發(fā)展大趨勢，相關(guān)設(shè)計(jì)人員不斷進(jìn)行探索，提高安全帶以及安全帽的應(yīng)用性能。

關(guān)鍵詞：智能安全帶;智能安全帽;安全保護(hù)系統(tǒng);方案的演變;系統(tǒng)測試

引言

借鑒2017年事故“ 5.7”，“ 5.14”的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，相關(guān)施工單位應(yīng)當(dāng)全面貫徹“安全發(fā)展，生命至上，安全第一”的理念，全面推進(jìn)“安全發(fā)展，生命第一，安全第一”的構(gòu)想，深化基礎(chǔ)設(shè)施改革，以確保項(xiàng)目的正常發(fā)展，每個(gè)部門每個(gè)操作點(diǎn)的安全和控制，都十分重要。安全帶和安全帽保護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展，使用現(xiàn)代控制原理，開發(fā)了新智能核心的開發(fā)控制功能，以制造環(huán)形電纜，按扣，防墜落和子控制中心。這種聯(lián)系將解釋建筑工地預(yù)防和安全控制從簡單的“個(gè)人控制”到“機(jī)器控制”的現(xiàn)代預(yù)防和安全控制模式，從而實(shí)現(xiàn)了建筑工地的創(chuàng)新預(yù)防和安全控制研究。

1 智能預(yù)防和控制系統(tǒng)

當(dāng)前安全生產(chǎn)建設(shè)事故頻發(fā)，安全生產(chǎn)形勢并不是十分樂觀。在此階段，架空輸電線路建設(shè)過程中不當(dāng)使用安全保護(hù)設(shè)施的非法操作行為更加普遍，由此造成的受害者解釋了超過50%的此類安全事故的若干授權(quán)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。通過對某公司進(jìn)行的松貢華陽大橋等重點(diǎn)工程項(xiàng)目的監(jiān)測，對輸電塔建立過程中安全事故的類型和使用的安全防護(hù)設(shè)備進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。關(guān)于原因的其他研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前的高空安全保護(hù)的協(xié)調(diào)或設(shè)計(jì)中存在技術(shù)漏洞，缺少必要的提醒和監(jiān)視功能，基本功能十分受限，雙重保護(hù)、智能指示、遠(yuǎn)程傳輸智能安全帶等安全帽防護(hù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)程度為“ 0”，技術(shù)貢獻(xiàn)率大大低于預(yù)期目標(biāo)。

2 智能防控的總體設(shè)計(jì)

2.1定義

智能安全防護(hù)系統(tǒng)經(jīng)過研究和論證，確定了以下發(fā)展目標(biāo)和基本功能。

（1）它具有安全，可靠，實(shí)用和美觀的智能控制模塊，可以集成到傳輸網(wǎng)絡(luò)操作中使用的標(biāo)準(zhǔn)安全帶和安全帽中。

（2）具有執(zhí)行安全通知的功能。

（3）具有遠(yuǎn)程傳輸和報(bào)警系統(tǒng)功能。

（4）具有記錄行程的功能。

（5）使用返回信號功能，可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)視。

（6）安全帶具有失去安全保護(hù)等級的功能，并且將兩個(gè)保護(hù)等級的丟失信號傳送到管理終端并激活警報(bào)警告功能。

（7）耐用，耐摔，易于操作且符合國家對安全防護(hù)產(chǎn)品的要求。

（8）使用控制模塊來驗(yàn)證安全帽是否佩戴以及使用是否正確。

（9）整個(gè)過程監(jiān)視高空線路人員的安全保護(hù)（通常是線路擴(kuò)展保護(hù)，如果失去保護(hù)，將發(fā)生嚴(yán)重警報(bào)）。

（10）回路鎖定裝置的開發(fā)和使用新型：智能安全帶的總體設(shè)計(jì)當(dāng)建筑工人高空工作時(shí)，他們需要同時(shí)擁有2條安全繩。安全繩代替了高吊架。當(dāng)安全繩丟失時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)出聲響以提醒操作員和現(xiàn)場監(jiān)視人員;當(dāng)兩條安全繩丟失時(shí)，將發(fā)出更強(qiáng)的蜂鳴警報(bào)?，F(xiàn)場的警衛(wèi)人員將在地面上做標(biāo)志。

2.3智能安全安全帽防護(hù)系統(tǒng)

進(jìn)入工作狀態(tài)后，高空作業(yè)人員必須正確佩戴或佩戴安全帽，并在扣緊和扣緊安全帽后發(fā)出連接信號。如果使用不當(dāng)，必須給出斷開信號。該智能產(chǎn)品可以有效防止操作過程中的人為欺騙。安全帽使用傳感器使用具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的替代接近開關(guān)來代替高性能膜壓力。傳感器實(shí)現(xiàn)目標(biāo)功能。

2.4功能安全保護(hù)系統(tǒng)開發(fā)過程的設(shè)計(jì)

該圖顯示了高空作業(yè)智能安全保護(hù)系統(tǒng)的整個(gè)開發(fā)過程。

3 智能安全控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1智能安全帽關(guān)鍵技術(shù)解決方案的演變

3.1.1設(shè)計(jì)方案1

薄膜壓力傳感器作為信號發(fā)生器放置在安全帽的頂部?？紤]到人們戴安全帽的方式不同，有些人喜歡更緊地調(diào)整內(nèi)邊緣。

3.12設(shè)計(jì)方案2

簧片開關(guān)用作信號發(fā)生器。對該設(shè)計(jì)方案的深入分析顯示出以下缺點(diǎn)：無法將：簧片開關(guān)傳感器縫在閥蓋上;測試后，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)誤報(bào)。

3.1.3設(shè)計(jì)方案3

設(shè)計(jì)方案3的策略和方法是：使用無源微動接觸裝置作為信號生成源。在實(shí)施過程中，拉緊蓋繩，并通過433MH傳遞至安全帶中的接收裝置時(shí)，產(chǎn)生“打開”信號。正確隱藏安全帽后，打開信號就會激活并且藍(lán)色指示燈亮起

3.2智能安全帶關(guān)鍵技術(shù)解決方案的演變

3.2.1設(shè)計(jì)方案1

智能安全帶的關(guān)鍵技術(shù)解決方案1在實(shí)施過程中，使用共享零電位方法收集信號。演示之后，放棄信號并調(diào)查原因。具有高功耗，并且需要較長的電池壽命。該原則容易被打破，同時(shí)作弊更容易。

3.2.2設(shè)計(jì)方案2

智能安全帶的關(guān)鍵技術(shù)解決方案2使用類似于汽車安全帶的裝置在實(shí)施過程中連接和收集信號。該方法的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單可靠，信號穩(wěn)定，不易報(bào)錯(cuò)，但缺點(diǎn)也很明顯。由于安全閂鎖相對容易獲得，因此作弊的可能性大大增加。

3.2.3設(shè)計(jì)方案3

設(shè)計(jì)計(jì)劃3為最終計(jì)劃。

（1）防墜落裝置和自鎖裝置共享一個(gè)循環(huán)保護(hù)鎖，作為信號產(chǎn)生裝置來產(chǎn)生信號，如圖5所示。A鍵和防墜落裝置固定連接，B鍵和自鎖裝置固定連接。插入A鍵后，可以拔出B鍵;同樣，在插入B鍵之后，可以刪除A鍵。插入鑰匙后，設(shè)備將生成“開”信號。2）AB安全繩是兩組未互相連接的電纜。A組的兩條電纜相互連接，B組的兩條電纜也相互連接，但AB組的兩組未連接。當(dāng)安全繩環(huán)繞塔架（導(dǎo)線）時(shí)，將導(dǎo)引兩組AB電纜，并生成“接通”信號。

3.3點(diǎn)控制中心關(guān)鍵技術(shù)解決方案的演進(jìn)過程

3.3.1220VAC電力時(shí)代

智能安全保護(hù)系統(tǒng)的子控制中心是執(zhí)行該功能的重要部分。方案1的初步設(shè)計(jì)采用220 VAC供電時(shí)代的方法。結(jié)果表明，該方法與設(shè)計(jì)的客觀定位存在一定偏差，有待于進(jìn)一步改進(jìn)。

3.3.2通過使用24 V DC電源的時(shí)代，控制中心的24 VDC電源時(shí)代已得到增強(qiáng)，這使該設(shè)備成為真正的便攜式設(shè)備，并且符合設(shè)計(jì)要求。

結(jié)束語

本智能防護(hù)系統(tǒng)在使用過程中對智能高空作業(yè)安全保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行了檢查，其所有功能均符合標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求。因此，該產(chǎn)品為在施工現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)防和安全控制提供了一種成熟可靠的方法，從“人為控制”到“機(jī)器控制”的必然選擇具有積極的工程和理論價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]楊登杰，鐘倫瓏，蘭二斌，陳鵬飛，覃繼燦，劉云.基于北斗的智能安全帽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2019，32（07）：15-17.