一种智能安全绳装置的制作方法

1.本发明属于屋顶光伏电站安装运维技术领域，特别是涉及一种智能安全绳装置。


背景技术：

2.分布式屋顶光伏电站的设备安装及运维等工作涉及到工作人员的人身安全，特别是在无边缘防护的屋面上操作时，存在较大的安全风险。现有的方式是给屋面作业的人员配备安全带，而且常规安全带的长度是固定的，对系安全带的人员的活动空间有一定影响，特别是在设备维护和组件清洗等需要在较大范围内移动的情况下，要频繁地取下和重新固定安全带的挂钩点，这就给工作人员造成了麻烦，另外，这样繁琐的操作也容易导致失误或忘挂等问题，而且在非固定位置设置的挂钩点也无法保证载荷的强度，从这一方面来说也存在一定的安全风险。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明提供了一种智能安全绳装置，能够让作业人员更加方便的调整安全绳的拉出的长度，而且能够在无需摘下挂钩点的基础上前往屋顶上的任何一个部位，扩大作业的范围，提高作业的安全性。
4.本发明提供的一种智能安全绳装置，包括底部设置有夹具的固定支架，所述固定支架上设置有转轴，所述转轴上转动连接有安全绳装置本体，所述安全绳装置本体包括绕轴卷绕有安全绳的卷绳轮、与供电部件连接的控制部件以及与所述控制部件连接的转动驱动部件和卷绳轮制动部件，所述安全绳的另一端具有卡扣部件，还包括设置于卡扣部件连接端上的与所述控制部件通讯连接的控制按钮，所述控制部件用于获取所述控制按钮被按下的第一情况，所述卷绳轮制动部件用于基于所述第一情况解除对卷绳轮的锁定以使所述卷绳轮自由转动并释放安全绳，所述控制部件还用于获取所述控制按钮被释放的第二情况，所述卷绳轮制动部件还用于基于所述第二情况锁定所述卷绳轮以固定住安全绳。
5.优选的，在上述智能安全绳装置中，还包括与所述供电部件连接的测距部件，所述测距部件用于检测所述卡扣部件连接端与屋顶边缘之间的第一距离，所述控制部件用于基于所述第一距离利用所述转动驱动部件驱动所述卷绳轮调整安全绳的最大拉伸长度在安全范围内。
6.优选的，在上述智能安全绳装置中，还包括设置于所述卡扣部件连接端上的与所述控制部件通讯连接的第一报警部件，用于当所述第一距离小于预设阈值时进行报警。
7.优选的，在上述智能安全绳装置中，所述控制部件还连接有设置在所述安全绳装置本体上的第二报警部件，用于跟随所述第一报警部件进行报警。
8.优选的，在上述智能安全绳装置中，所述转动驱动部件为减速电机，所述减速电机的转轴利用转动轴套进行固定，且所述卷绳轮套设于所述减速电机的转轴上以在所述减速电机的驱动下进行转动。
9.优选的，在上述智能安全绳装置中，所述测距部件为红外距离检测仪、雷达测距仪
或激光测距仪。
10.优选的，在上述智能安全绳装置中，所述固定支架包括两个垂直交叉固定的钢板，且所述钢板的每个端部下表面都设置有所述夹具，所述夹具为彩钢瓦夹具，所述安全绳装置本体与所述转轴利用螺母进行锁定。
11.优选的，在上述智能安全绳装置中，所述安全绳装置本体上还设置有面向所述卷绳轮上的安全绳设置的位移传感器，用于当安全绳移动速度大于预设速度阈值时向所述控制部件传递信号，所述控制部件基于所述信号控制所述卷绳轮制动部件进行制动。
12.优选的，在上述智能安全绳装置中，所述卷绳轮的两端为边缘有齿的圆盘，且所述卷绳轮制动部件包括两个齿轮式制动盘以及电磁铁，当所述电磁铁通电时将两个齿轮式制动盘与所述圆盘分离，当所述电磁铁断电时将两个齿轮式制动盘与所述圆盘啮合以进行制动。
13.优选的，在上述智能安全绳装置中，所述控制部件还连接有分别与两个齿轮式制动盘对应的制动器位置检测器件，用于确定是否有效制动。
14.通过上述描述可知，本发明提供的上述智能安全绳装置，由于包括底部设置有夹具的固定支架，所述固定支架上设置有转轴，所述转轴上转动连接有安全绳装置本体，所述安全绳装置本体包括绕轴卷绕有安全绳的卷绳轮、与供电部件连接的控制部件以及与所述控制部件连接的转动驱动部件和卷绳轮制动部件，所述安全绳的另一端具有卡扣部件，还包括设置于卡扣部件连接端上的与所述控制部件通讯连接的控制按钮，所述控制部件用于获取所述控制按钮被按下的第一情况，所述卷绳轮制动部件用于基于所述第一情况解除对卷绳轮的锁定以使所述卷绳轮自由转动并释放安全绳，所述控制部件还用于获取所述控制按钮被释放的第二情况，所述卷绳轮制动部件还用于基于所述第二情况锁定所述卷绳轮以固定住安全绳，因此能够让作业人员更加方便的调整安全绳的拉出的长度，而且能够在无需摘下挂钩点的基础上前往屋顶上的任何一个部位，扩大作业的范围，提高作业的安全性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
16.图1为本发明提供的一种智能安全绳装置的实施例的整体示意图；
17.图2为本发明提供的一种智能安全绳装置的实施例的爆炸图；
18.图3为智能安全绳装置的控制示意图。
具体实施方式
19.本发明的核心是提供一种智能安全绳装置，能够让作业人员更加方便的调整安全绳的拉出的长度，而且能够在无需摘下挂钩点的基础上前往屋顶上的任何一个部位，扩大作业的范围，提高作业的安全性。
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.本发明提供的一种智能安全绳装置的实施例如图1和图2所示，图1为本发明提供的一种智能安全绳装置的实施例的整体示意图，图2为本发明提供的一种智能安全绳装置的实施例的爆炸图，该智能安全绳装置可以包括底部设置有夹具1的固定支架2，利用该夹具1能够牢固的夹在建筑物的顶上，保证固定支架2不会移动，保证工作人员的安全，固定支架2上设置有转轴3，转轴3上转动连接有安全绳装置本体4，在这种情况下，安全绳装置本体4就能够围绕该转轴3旋转一圈，从而工作人员无论在哪个方位，该安全绳装置本体4就可以移动到相应的方位，就不会造成安全绳缠绕的问题，而且，安全绳装置本体4可以包括绕轴卷绕有安全绳的卷绳轮41、与供电部件42连接的控制部件43以及与控制部件43连接的转动驱动部件44和卷绳轮制动部件45，需要说明的是，安全绳可以缠绕在卷绳轮41中间较细的部位，而两端可以但不限于利用盘状齿轮进行阻挡，以保证能缠绕足够长的安全绳，该供电部件42可以但不限于为放置于插槽内的锂电池，安全绳的另一端具有卡扣部件，该卡扣部件可以但不限于卡在作业人员安全带连接锁扣上，还包括设置于卡扣部件连接端上的与控制部件43通讯连接的控制按钮，该卡扣部件连接端可以但不限于为作业人员，这里所说的通讯连接既可以是有线连接也可以是无线连接，优选为有线连接，避免线束过多发生相互缠绕现象而影响正常作业，控制部件43用于获取控制按钮被按下的第一情况，卷绳轮制动部件45用于基于第一情况解除对卷绳轮的锁定以使卷绳轮自由转动并释放安全绳，控制部件43还用于获取控制按钮被释放的第二情况，卷绳轮制动部件45还用于基于第二情况锁定卷绳轮以固定住安全绳。
22.通过上述描述可知，本发明提供的上述智能安全绳装置的实施例中，由于包括底部设置有夹具的固定支架，固定支架上设置有转轴，转轴上转动连接有安全绳装置本体，安全绳装置本体包括绕轴卷绕有安全绳的卷绳轮、与供电部件连接的控制部件以及与控制部件连接的转动驱动部件和卷绳轮制动部件，安全绳的另一端具有卡扣部件，还包括设置于卡扣部件连接端上的与控制部件通讯连接的控制按钮，控制部件用于获取控制按钮被按下的第一情况，卷绳轮制动部件用于基于第一情况解除对卷绳轮的锁定以使卷绳轮自由转动并释放安全绳，控制部件还用于获取控制按钮被释放的第二情况，卷绳轮制动部件还用于基于第二情况锁定卷绳轮以固定住安全绳，因此让作业人员更加方便的调整安全绳的拉出的长度，而且能够在无需摘下挂钩点的基础上前往屋顶上的任何一个部位，扩大作业的范围，提高作业的安全性。
23.在上述智能安全绳装置的一个具体实施例中，继续参考图2，该智能安全绳装置还可以包括与供电部件42连接的测距部件46，该测距部件46用于检测卡扣部件连接端与屋顶边缘之间的第一距离，一个具体例子中，该卡扣部件连接端位于作业人员身上，这种测距部件检测的就是作业人员与屋顶边缘之间的第一距离，也就是对作业人员过于靠近屋顶边缘的情况进行检测，上述控制部件43用于基于第一距离利用转动驱动部件44驱动卷绳轮调整安全绳的最大拉伸长度在安全范围内。需要说明的是，在这种情况下，作业人员就不会掉落下去，因为安全绳的长度不会超过安全范围，最远也就能到达屋顶的边缘，而不会超过边缘，从而进一步提高作业安全性。在此实施例基础上，还可以包括设置于卡扣部件连接端上的与控制部件43通讯连接的第一报警部件，用于当第一距离小于预设阈值时进行报警。这
里的卡扣部件连接端一般位于作业人员身上，在这种情况下，也就是说，在作业人员接近屋面边缘过近时发出报警信号，提醒工作人员注意安全。需要说明的是，图2中还展示了钢结构外壳47，这都是可以根据实际需要来选择设置的。
24.在上述智能安全绳装置的另一个具体实施例中，控制部件43上还可以连接有设置在安全绳装置本体上的第二报警部件，用于跟随第一报警部件进行报警，这样就能够在第一报警部件失灵时起到保护作用，作为一个冗余方案，而且两个报警部件同时动作，也能保证更多位置的工作人员能够及时听到报警信息并及时处理，从而更加安全。进一步的，该第一报警部件和第二报警部件均可优选为声光报警器，当然也可以结合其他类型的报警方式，此处并不限制。
25.在上述智能安全绳装置的又一个具体实施例中，继续参考图2，转动驱动部件44可以优选为减速电机，该减速电机的转轴利用转动轴套48进行固定，且卷绳轮套设于减速电机的转轴上以在所述减速电机的驱动下进行转动。当然这只是一个优选方案，还可根据实际需要选择其他结构，此处并不限制。
26.在上述智能安全绳装置的一个优选实施例中，上述测距部件46可以为红外距离检测仪、雷达测距仪或激光测距仪。需要说明的是，该实施例可以通过红外测距技术、雷达测距技术或激光测距技术，检测工作人员距屋面边缘的距离，通过电机驱动转盘来调整安全绳的有效长度，保证安全绳不会让工作人员掉落到屋顶之外，对于屋面上的应用，红外距离检测仪的精度和安全性更高一些。
27.在上述智能安全绳装置的另一个优选实施例中，固定支架2可以包括两个垂直交叉固定的钢板，且钢板的每个端部下表面都设置有夹具1，这种交叉结构更加牢固和安全，因为在四个部位都利用夹具1夹住屋顶，而且交叉结构在各个方位上的受力都更加均匀，无论工作人员在哪个方位都能保证安全，且上述夹具1优选为彩钢瓦夹具，需要说明的是，相比于混凝土的屋面，彩钢瓦的屋面应用分布式光伏系统更多一些，大多数彩钢瓦的屋面均没有设置安全护栏装置，因此屋面运维工作的危险性更大，从而这里优选为彩钢瓦夹具，就能够将固定支架2更加牢固的固定在彩钢瓦屋顶上。当然还可以根据实际的屋顶类型选择其他相应类型的夹具，此处并不限制。而且，安全绳装置本体4可以优选的与转轴3利用螺母进行锁定，这样不仅固定的更加牢固，不容易脱落，而且在工作完成后易于拆卸下来，因此能够进一步提高工作效率，当然还可以根据实际需要选择其他的锁定方式，此处并不限制。
28.在上述智能安全绳装置的又一个优选实施例中，继续参考图2，安全绳装置本体4上还可以设置有面向卷绳轮上的安全绳设置的位移传感器49，用于当安全绳移动速度大于预设速度阈值时向控制部件43传递信号，控制部件43基于信号控制卷绳轮制动部件45进行制动。在这种情况下，当该位移传感器49检测到安全绳的拉动速度过快时，立即启动保护模式，通过卷绳轮制动装置锁死卷绳轮，此时安全绳无法继续被拉长，避免工作人员继续下落，从而确保工作人员在意外滑落情况下的安全。当然还可以根据实际需要选择其他类型的类似部件实现此功能，此处并不限制。
29.在上述智能安全绳装置的实施例基础上，继续参考图2，卷绳轮41的两端为边缘有齿的圆盘，且卷绳轮制动部件45可以包括两个齿轮式制动盘451以及电磁铁452，当电磁铁452通电时将两个齿轮式制动盘451与圆盘分离，当电磁铁452断电时将两个齿轮式制动盘451与圆盘啮合以进行制动。这里采用两个齿轮式制动盘能够更好地啮合卷绳轮，确保制动
的稳定性，避免一个制动盘失灵而导致发生危险，当然还可以根据实际需要选择其他的制动方式，此处并不限制。进一步的方案中，控制部件43还可以连接有分别与两个齿轮式制动盘451对应的制动器位置检测器件，用于确定是否有效制动。齿轮式制动盘的齿面和卷绳轮的圆盘上的齿之间可以有一定的间隙，齿面接触部可以有平滑的圆角或倒角，齿轮式转动盘的转动中心后上部有一弹簧安装孔，弹簧初始状态即齿面完全咬合状态。
30.下面以一个具体的例子对上述智能安全绳装置的使用方式进行说明，其中的控制单元就是前面提到的控制部件。在彩钢瓦屋面上接近中心的适当位置，采用夹具的方式固定，上方采用钢板交叉连接形成的支架(同一屋面可根据情况设置多处固定支架)，钢板交接面焊接φ12mm及以上的垂直转轴，将安全绳装置本体套在转轴上，上方用锁紧螺母锁住，并保证装置能进行360度方向的自由转动。该装置内安全绳的末端固定于卷绳轮的轴上，并沿转轴进行缠绕，首端由外壳的出口引出，带自锁的锁扣卡在作业人员身上的安全带连接锁扣上，使用时需确保连接的可靠。该装置包括红外距离检测、安全绳位移检测、上下制动器位置检测及安全绳卡扣检测等输入单元，控制单元通过输入信号来控制减速电机运转、上下制动电磁铁的工作，通过无线通讯模块来接收安装于作业人员身上的控制信号，装置由锂电池来供电，具体可以参考图3，图3为智能安全绳装置的控制示意图。作业人员需要调整安全绳的长度时，可以按下安装在作业人员身穿的安全带上的控制按钮，信号通过无线模块发送至装置的控制单元，控制单元发出指令，通过电磁铁拉动制动器，解锁制动器，此时卷绳轮可以自由转动，当安全绳长度达到合适的长度时，作业人员松开控制按钮，制动器复位，锁定卷绳轮，安全绳长度被固定。通过红外测距技术检测工作人员距屋面边缘的实际距离，以此来对比安全绳的拉出长度，控制单元通过电机驱动转盘来调整安全带的有效长度，避免因安全绳拉出过长后无法起到保护的作用。在作业人员接近屋面边缘距离时，通过无线通讯发送信号至作业人员的身穿式安全带装备上，发出声光信号，提醒作业人员注意危险；当作业人员距屋面距离少于1米时，控制单元锁定制动器，确保卷绳轮无法继续拉出。安全绳出口位置装有位移传感器，实时检测安全绳的拉动速度，超过预定速度时，控制单元发出控制指令，通过转盘制动装置锁死转盘，安全绳无法继续被拉出，确保了意外情况下的作业人员安全。
31.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。