一種報警監(jiān)管型安全帶裝置的研制

崔超奇　劉斌　董蘇　程亞航　郭運澤

摘要：在配電工作中，由于登桿工作人員忘記掛設安全帶，造成墜落事故時有發(fā)生。為了防止此類事件發(fā)生，本文提出設計一種報警監(jiān)管型安全帶掛鉤。本裝置由兩部分組成，一部分是人員登桿檢測及報警系統(tǒng)，另一部分是掛鉤信息采集及發(fā)送系統(tǒng)。人員登桿檢測及報警系統(tǒng)安裝在工作人員登桿過程中經過的地方，掛鉤信息采集及發(fā)送系統(tǒng)與安全帶一體，向人員檢測及報警系統(tǒng)發(fā)送掛鉤掛設信息。若人員登桿檢測系統(tǒng)只檢測到有人登桿，而沒收到發(fā)送模塊發(fā)送的掛鉤信息，便會提示工作人員系上安全帶，同時，將異常狀態(tài)信息發(fā)送給監(jiān)管人員手機，可由工作負責人提醒相應登桿人員掛設安全帶掛鉤。該裝置簡單、可靠，一定程度上減少了登桿人員由于忘記掛設安全帶造成的墜落事故數量。

關鍵詞：掛鉤;監(jiān)管型;安全帶

中圖分類號：TP2? ?文獻標識碼：A? ? 文章編號：

Abstract： In the distribution work， because the staff forgot to install the safety belt， resulting in falling accidents from time to time. In order to prevent the occurrence of this kind of incidents， this paper proposes to design an alarm monitoring safety belt hook. This device is composed of two parts， one is the staff on the pole detection and alarm system， the other is the hook information acquisition and transmission system. The hook information collection and transmission system is integrated with the safety belt to send hook and installation information to the staff detection and alarm system. If the pole mounting detection system only detects someone mounting the pole and does not receive the hook information sent by the sending module， it will prompt the staff to fasten the safety belt. Meanwhile， the abnormal status information will be sent to the supervisor's mobile phone， and the person in charge of the work can remind the relevant pole mounting staff to hang the belt hanger. This device is simple and reliable， and to some extent reduces the number of falling accidents caused by people who forget to put their safety belts on the pole.

Key words：Hook; Regulatory; Seat belts

引言

目前，在配電工作中，登桿作業(yè)工作量大，作業(yè)環(huán)境復雜，墜落事故時有發(fā)生。為了防止墜落事故的發(fā)生，登桿作業(yè)人員通常會使用安全帶，《國家電網公司電力安全規(guī)程（配電部分）》規(guī)定：“高處作業(yè)人員在轉移作業(yè)位置時不得失去安全保護。”在桿上工作時，二次保險掛鉤和腰部安全帶掛鉤應保證至少有一個可靠掛設。然而，在現(xiàn)場實際工作中，由于登桿人員的疏忽，忘記掛設安全帶掛鉤的事件時有發(fā)生，同時，部分登桿人員嫌掛設安全帶掛鉤麻煩，擅自取下安全帶掛鉤，引起了許多墜落事故。然而，在配電工作中，工作負責人由于監(jiān)護范圍較大，監(jiān)護登桿人員較多，無法實現(xiàn)對所有登桿人員的有效監(jiān)護。

為了防止墜落事故的發(fā)生，同時使工作負責人能更好地監(jiān)護登桿人員，本文提出了一種報警監(jiān)管型安全帶掛鉤。當發(fā)現(xiàn)登桿人員二次保險掛鉤和腰帶安全掛鉤均未掛設時，該掛鉤發(fā)出聲光報警，由揚聲器發(fā)出“安全帶掛鉤未掛好，請勿開始工作”的語音警示，由LED燈發(fā)出高強度亮光警示，同時將登桿人員的異常狀態(tài)信息傳送至工作負責人的手機上，工作負責人發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài)后，提醒相應登桿人員掛設安全帶掛鉤。

1 報警監(jiān)管型安全帶裝置整體設計

警監(jiān)管型安全帶裝置整體結構圖如圖1所示，由安全帶鎖扣開關、無線發(fā)送模塊、無線接收模塊、人體接近檢測模塊、控制器、報警系統(tǒng)和GPRS模塊組成。安全帶鎖扣的開關量作為無線信號發(fā)送模塊的控制信號，只有在鎖扣閉合狀態(tài)，即安全帶可靠掛設設，才啟動無線信號發(fā)送模塊進行編碼和發(fā)送，無線信號接收模塊接收到信息后，進行解碼，并轉換為有效電平送入單片機的IO引腳;當控制器檢測到人體檢測模塊輸出有效電平后，判斷有工作人員進過，進而通過檢測無線接收模塊輸出信號，判斷登桿人員是否掛設安全帶，若此信號為有效電平，說明工作人員正常掛設安全帶，否則，控制器便發(fā)出控制信號給報警系統(tǒng)，啟動語音報警和高強度LED報警，同時通過GPRS模塊向工作人員的手機發(fā)送異常狀態(tài)信息。

2 測控電路設計

測控電路包括傳感器信息監(jiān)測部分、控制器、語音及高強度LED光信號報警、GPRS模塊和太陽能供電系統(tǒng)組成。傳感器信息檢測包括安全帶鎖扣開關的信息和人體接近開關的信息監(jiān)測，由于安全帶鎖扣與安全帶為一體，隨工作人員動態(tài)移動，因此安全帶鎖扣信息通過無線方式發(fā)給測控電路，由無線接收模塊接收到信息后，轉換為有效電平送入單片機的IO引腳;人體接近開關與測控系統(tǒng)一體，輸出的開關狀態(tài)代表是否有人體經過。報警系統(tǒng)采用語音芯片、高功率揚聲器和高強度LED;控制器采用STM32單片機，單片機首先對傳感器的信號進行分析、處理，當檢測到有人體接近而無鎖扣閉合信息時，控制語音芯片發(fā)出提示信息，并通過LED閃爍報警，若延時一段時間后，工作人員還未掛設安全帶，控制器便將異常信息通過GPRS模塊發(fā)給工作負責人的手機。本控制系統(tǒng)由太陽能和充電電池雙重供電。測控電路框圖如下圖所示。

3 控制程序設計

控制器首先檢測是否檢測到人體接近，將檢測到有人體接近，再判斷登桿人員的安全帶鎖扣開關是否閉合，若閉合，則代表登桿人員系好安全帶;若檢測沒有信息發(fā)送，則表示登桿人員沒有系好安全帶，這時，控制器的I/O引腳向語音芯片發(fā)送控制命令，起動語音芯片發(fā)出提示信號，通過揚聲器發(fā)聲，同時，高亮LED閃爍。延時一段時間，若登桿人員還沒系安全帶，控制器便通過串口向GPRS模塊發(fā)送指令，把異常狀態(tài)信息發(fā)送到工作負責人手機。程序流程圖如下圖所示：

4 結語

本文針對登桿工作人員忘記掛設安全帶，造成墜落的事故，提出研制一套報警監(jiān)管型安全帶裝置，該裝置可實現(xiàn)對登桿人員安全帶佩戴情況進行檢測，并進行語音提示和報警，同時可把異常狀態(tài)信息發(fā)送到負責人手機，實現(xiàn)遠程監(jiān)管。經過多次測試，已成功運行。該裝置易操作、安全穩(wěn)定，有效避免了由于工作人員疏忽造成墜落事故的發(fā)生。

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