攀繩的智能保護與輔助系統的設計

保松韌 吳洪銳 王毅 付宇賢

摘 要 為了提高基層官兵攀登運動的安全性，系統以STC89C52單片機為控制核心，包含拉力檢測模塊、LCD液晶顯示模塊、按鍵模塊等，提出了一款軍用的爬繩攀登訓練輔助裝置，當操作人員正常攀爬時，步進電機會勻速收繩;當操作人員失誤下墜時，步進電機會停止收繩。能夠有效對爬繩和攀登訓練進行保護和輔助。

關鍵詞 單片機 拉力 步進電機 保護

中圖分類號：TN108.3文獻標識碼：A

0引言

當前，隨著爬繩運動人數的日益增多和愈漸重視，安全事故也日益頻發。通過對這些事故的發生原因進行分析可以知道，這類事故存在共同性，主要是國內外對爬繩攀登運動的安全保護技術發展較慢，投入較小;傳統保護方法對保護人員要求較高，依賴較大，而專業保護人員培訓難度大，成本高;傳統的機械式保護設備故障率高，操作難度大，適用性低等原因。而隨著電子技術的發展，智能化設備應用于軍事和生活越發普遍和廉價，國內外也將攀登保護技術向著電子化、智能化發展。

1系統設計方案

攀繩智能保護與輔助系統主要實現的功能為：按下開始鍵計時器開始計時并執行保護程序，按下終止鍵后停止計時并通過顯示屏顯示成績。繩子間有拉力傳感器，能夠測量安全繩所受拉力。計時器按下后，拉力傳感器數值小于設定的具體數值，步進電機以一個適當速度轉動，卷收繩子;當攀爬人員墜落，安全繩受力突然變大，當超過所設的數值，步進電機停止轉動并鎖死起到保護作用。……