安全绳的制作方法

1.本实用新型涉及救生设备领域，具体涉及一种安全绳。


背景技术：

2.高空作业场景要求工作人员正确使用安全绳，即在使用安全绳时，将安全绳的一端连接在工作人员的背带上，另一端连接在工作场所，并且要求安全绳的连接于工作场所的一端高于连接于工作人员的一端，然而，工作人员在实际操作过程中可能不会严格按照以上要求来使用安全绳，导致高空作业的安全隐患增加。
3.为了解决上述技术问题，一些现有技术对安全绳两端的高度进行检测，并将检测结果发送给监管人员，以便监督高空作业工作人员正确使用安全绳，降低高空作业的安全隐患，例如公开号为cn216125091u的中国实用新型专利在安全绳上设置倾角传感器，并且通过触发球与触点开关的配合来检测安全绳在对应位置处的倾角，进而检测出挂钩端(安全绳上与工作场所连接的一端)与系端(安全绳上与工作人员连接的一端)的相对高度是否符合规定。
4.然而，一方面，该方案只适于在触发球的滚动行程两端设置触点开关，只能检测触发球是否正位于其滚动行程的两端，因而该方案只能检测出安全绳在对应位置的倾斜方向，而不检测出具体的倾斜角度，不利于监管人员对安全绳的使用情况进行全面的监管，另一方面，该方案仅在安全绳上较小的局部位置设置倾角传感器，这导致在该方案应用于普通安全绳上时，可以通过为安全绳打结的方式来改变倾角传感器的倾斜方向，进而实现作弊，导致不容易真正起到监管效果；再一方面，由于触点在长期使用过后容易氧化，以及由于触发球在运动至触点开关处时仍可能抖动，因而导致该方案的触点开关与触发球可能出现接触不良的现象，导致检测结果可能出现差错。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的之一是为了克服现有技术的缺陷，避免因为触点开关接触不良而导致检测结果出现差错，而提供一种安全绳，该安全绳能够对其使用方式是否符合规范进行检测，并且有利于提升检测结果的准确性。
6.本实用新型提供的安全绳包括绳体和检测单元；检测单元包括空心条体、磁体和磁传感器，空心条体及磁传感器均相对绳体固定，空心条体的长度延伸方向与绳体的长度延伸方向平行或相切，磁体设于空心条体的内腔中，磁体沿空心条体的长度延伸方向可移动，磁传感器用于与磁体感应。
7.由上可见，本实用新型通过磁传感器来检测检测单元的倾斜方向，进而检测得出绳体两端的相对高低，本实用新型不会出现接触不良等检测异常的情形，有利于提升检测结果的准确性；并且，本实用新型可在空心条体的沿长度延伸方向的任意位置设置磁传感器，因而可以根据实际需求更加灵活的选择磁传感器的设置位置，有利于更准确的检测磁体在空心条体内腔中的位置，有利于更准确的检测出绳体两端的相对高低。
8.一个优选的方案是，磁体呈球状。
9.另一个优选的方案是，磁体呈条状，磁体的长度延伸方向沿空心条体的长度延伸方向，磁体的磁化方向沿其长度延伸方向。
10.再一个优选的方案是，检测单元还包括电路板，磁传感器固设于电路板，磁传感器的数量为至少两个，各磁传感器沿电路板的长度延伸方向分布。
11.进一步的方案是，电路板呈长条状且沿绳体的长度延伸方向延伸，电路板为柔性电路板。
12.由上可见，这样有利于使电路板在重力作用下自然向下弯凸。
13.进一步的方案是，电路板的数量为至少两块，各电路板沿绳体的长度方向分布，各电路板通过柔性导电件连接。
14.由上可见，柔性导电件可以是排线，也可以是柔性电路板，这样同样有利于使电路板在重力作用下自然向下弯凸。
15.又一个优选的方案是，检测单元的数量为至少两个，各检测单元沿绳体的长度延伸方向分布，各检测单元的空心条体之间具有间距。
16.由上可见，这样可以通过调整检测单元的数量和分布来调整检测结果的准确性，以及识别绳体被打结等情形。
17.进一步的方案是，检测单元还包括弹性件，弹性件连接磁体与对应的空心条体，弹性件对磁体的弹力沿空心条体的长度延伸方向，在空心条体的长度延伸方向平行于水平方向时，弹性件迫使对应的磁体位于空心条体的沿其长度延伸方向的中部；磁传感器为线性传感器或角度传感器，磁传感器用于检测磁体在对应的空心条体的内腔中的位置。
18.由上可见，这样当检测单元相较于水平方向的倾角不同时，磁体在对应空心条体的内腔中的位置不同，因而能够通过检测磁体在对应空心条体的内腔中的位置的方式，来检测检测单元的倾斜程度，进而能够拟合出绳体各处的倾斜角度，以及整个绳体的延伸形状，进一步有利于准确检测绳体两端的相对高低，有利于使监管人员对安全绳的使用情况进行全面的监管。
19.进一步的方案是，空心条体包括刚性管，空心条体的长度延伸方向与绳体的长度延伸方向相切。
20.进一步的方案是，绳体在邻近端部的位置设有检测单元。
21.由上可见，在使用安全绳时，如有打结情形往往发生在绳体端部(如安全绳端部的挂钩尺寸小于环境物体的尺寸时，需要将安全绳的端部缠绕在环境物体上)，这样在端部的位置打结时容易造成邻近的检测单元姿态异常，进而使得本实用新型容易检测出绳体打结的情形。
22.又一个优选的方案是，磁传感器为磁感应开关，当磁体运动经过空心条体的设有磁感应开关的位置时触发对应的磁感应开关。
23.进一步的方案是，磁感应开关为隧穿磁阻效应开关。
24.又一个优选的方案是，检测单元包括至少两个磁感应开关，各磁感应开关沿空心条体的长度延伸方向分布。
25.进一步的方案是，空心条体包括柔性管，空心条体的长度延伸方向与绳体的长度延伸方向平行。
26.由上可见，这样可以设置长度较长的空心条体，而不会影响安全绳自然向下弯凸，由于绳体在并列设置了空心条体的位置打结难度较大，因而能够一定程度上降低安全绳被打结风险。
27.又一个优选的方案是，空心条体与绳体通过卡箍连接。
28.又一个优选的方案是，空心条体与绳体通过胶粘连接。
29.还一个优选的方案是，空心条体的长度大于或等于绳体的长度的1/3，绳体的中部位置与空心条体的中部位置正对。
附图说明
30.图1是本实用新型安全绳第一实施例的示意图。
31.图2是本实用新型安全绳第一实施例的剖面图，图2中绳体的长度延伸方向沿剖面法向。
32.图3是本实用新型安全绳第二实施例的示意图。
33.图4是本实用新型安全绳第二实施例中检测单元的示意图，图4中绳体的长度延伸方向为图面的左右方向。
34.图5是本实用新型安全绳可选实施例中检测单元的示意图。图5中绳体的长度延伸方向为图面的左右方向。
具体实施方式
35.第一实施例
36.请参照图1及图2，本实施例的安全绳100包括绳体101、挂钩103和一个检测单元102，绳体101的长度为2米，绳体101的沿长度延伸方向的两端分别为第一端111和第二端112，第一端111用于与高空工作人员身上的安全背带连接，第二端112连接有挂钩103，挂钩103用于钩挂于工作场所的固定物体上。
37.检测单元102包括空心条体121、磁体122、磁感应开关124(磁传感器的一个实例)和柔性电路板123(电路板的实例)，空心条体121的主体结构为柔性管，且该柔性管的沿长度延伸方向的两端均被封堵，柔性电路板123呈长条状，空心条体121与柔性电路板123的长度相等且长度延伸方向相同，空心条体121的管壁上具有沿长度延伸方向延伸的凹槽1211，柔性电路板123位于该凹槽1211中且与槽壁固定连接，具体而言，柔性电路板123与槽壁通过胶粘的方式进行固定连接。
38.磁体122的数量为一个，磁体122呈球状且位于空心条体121的管腔中，磁体122沿空心条体121的长度延伸方向可活动。
39.磁感应开关124固设于柔性电路板123上，磁感应开关124的数量为11颗，各磁感应开关124沿柔性电路板123的长度延伸方向阵列分布，柔性电路板123及空心条体121的长度均为1米，相邻两颗磁感应开关124的间距为10厘米，磁感应开关124用于与磁体122感应，当磁体122运动经过空心条体121设有磁感应开关124的位置时，能够被对应的磁感应开关124感知。
40.本实施例的磁感应开关124为隧道磁阻效应开关(tmr开关)，可选择地，在本实用新型的其它实施例中，磁感应开关124也可以是其它类型的磁阻效应开关，例如是巨磁阻效
应开关(gmr开关)、各向异性磁阻效应开关(amr开关)，当然，磁感应开关124还可以是霍尔开关或干簧管。
41.空心条体121、柔性电路板123及绳体101的长度延伸方向相同，空心条体121的管壁与绳体101固定连接，空心条体121的沿长度延伸方向的中部位置与绳体101的沿长度延伸方向的中部位置对应。
42.具体地，本实施例的安全绳100还包括沿空心条体121的长度延伸方向分布的多个卡箍125，绳体101与空心条体121通过多个卡箍125固定连接，并且空心条体121与卡箍125还可以借助胶粘方式进一步固定连接，卡箍125与绳体101也可以借助胶粘方式进一步固定连接，卡箍125的具体结构可以参照现有技术进行设置，这里不再赘述；可选择地，在本实用新型的其它实施例中，空心条体121也可以与绳体101直接通过胶粘连接。
43.在本实施例的安全绳100处于使用状态时，绳体101的第一端111与第二段112之间的部分在重力作用下向下弯凸(极限状态时，绳体101沿第一端111与第二段112的连线方向延伸)，当第一端111高于第二端112时，磁体122会更靠近第二端112，也即磁体122会位于第六个磁感应开关124的靠近第二端112的一侧；同理，当第一端111低于第二端112时，磁体122会更靠近第一端111，也即磁体122会位于第六个磁感应开关124的靠近第一端111的一侧。
44.基于此，由于本实施例能够通过各磁感应开关124的触发情况来判断磁体122位于空心条体121内腔中所处的位置区域，因而本实施例能够判断出绳体101的第一端111与第二端112的相对高低，本实施例判断第一端111与第二端112相对高低的原理可以参照cn216125091u的方案，这里不再赘述。
45.本实施例的磁体122呈球状，可选择地，在本实用新型的其它实施例中，磁体122也可以呈圆柱状、橄榄状(磁体呈条状的实例)等，这样能够避免磁体122在空心条体121的内腔中发生姿态偏转，确保磁体122相对磁感应开关124的姿态稳定，有利于确保磁体122在经过磁感应开关124附近时，磁感应开关124能够接收到稳定的磁场信号，确保磁感应开关124能够被磁体122稳定地触发。
46.可选择地，在本实用新型的其它实施例中，磁感应开关124的设置密度可以进行调整，磁感应开关124的设置密度越大，越有利于准确检测磁体122的位置。
47.可选择地，在本实用新型的其它实施例中，柔性电路板也可以采用多段式结构，也即将电路板设置为既具有多个刚性段又具有多个柔性段(柔性导电件的实例)，各刚性段与各柔性段交替分布，且各柔性段与相邻的刚性段连接，这样可以将磁感应开关124设于刚性段，有利于确保磁感应开关124与空心条体121的相对位置关系稳定，并且柔性段的设置有利于确保整条多段式电路板能够在重力作用下自然向下弯凸；当然，柔性段也可以用排线(柔性导电件的另一实例)代替，同样能在重力作用下自然向下弯凸。
48.可选择地，在本实用新型的其它实施例中，空心条体121的长度、绳体101的长度以及空心条体121与绳体101长度比例关系也可以调整，例如将空心条体121与绳体101的长度设为相等，再例如将空心条体121的长度设为绳体101的长度的1/3等。
49.第二实施例
50.请参照图3及图4，与第一实施例相比，本实施例将检测单元202的数量设为11个，各检测单元202沿绳体201的长度延伸方向分布，每个检测单元202设置至少一个磁感应开
关224，每个检测单元202的空心条体221的长度均为2厘米，且任意两个相邻检测单元202的间距均为17.8厘米，每个检测单元202设置一个磁感应开关224，且该磁感应开关224位于空心条体221的沿长度延伸方向的靠近第一端211的一端。
51.在本实施例中，由于在使用安全绳200时空心条体221总是一端倾斜向下，且磁体222往往会保持在对应空心条体221的位置相对较低的一端，因而只需在空心条体221的其中一端对应的位置设置磁感应开关224就能在大多数情形下判断出磁体222处于空心条体221的哪一端(如果磁感应开关224被对应磁体222触发，那么磁体222位于对应空心条体221的靠近对应磁感应开关224的一端，如果磁感应开关224未被触发，那么磁体222位于对应空心条体221的远离对应磁感应开关224的一端)，当然，如果某一空心条体221正好位于绳体201的最低点，那么对应磁体222可能会位于该空心条体221的中部，而不位于该空心条体221的任何一端，因而在空心条体221的两端对应的位置均设置磁感应开关224能够更准确地检测出磁体222处于空心条体221的哪一端。
52.本实施例根据检测到的各磁体222在对应空心条体221中的位置来判断绳体201两端的相对高低，具体地，沿绳体201的长度延伸方向，按距离第一端211由近至远顺序分布的连续n个磁体222均位于对应空心条体221的远离第一端211的一端，距离第二端212由近至远顺序分布的连续10-n个磁体222均位于对应空心条体221的靠近第一端211的一端，且n≥6，那么确认第一端211高于第二端212。
53.优选地，本实施例还能够根据检测到的各磁体222在对应空心条体221中的位置来判断绳体201两端是否被打结，例如沿绳体201的长度延伸方向，当距离第一端211最近的磁体222位于对应空心条体221的靠近第一端211的一端，且其余检测单元202中仍有磁体222位于对应空心条体221的远离第一端211的一端时；或者当某一检测单元202的磁体222位于对应空心条体221的靠近第一端211的一端，且其前后两侧的检测单元202的磁体222均位于对应空心条体221的远离第一端211的一端时；或者当某一检测单元202的磁体222位于对应空心条体221的远离第一端211的一端，其前后两侧的检测单元202的磁体222均位于对应空心条体221的靠近第一端211的一端时，确认绳体201出现了打结的异常情形，此时不容易依据检测单元202中磁体222的位置来对第一端211与第二端212的相对高度作出准确判断。
54.可选择地，在本实用新型的其它实施例中，也可以根据检测需求来对检测单元202的数量进行调整，例如检测单元202的数量为2个、5个、15个等，检测单元202的数量设置越多，越有利于识别出打结的异常情形。
55.优选地，各检测单元202的柔性电路板223设为一体，也即各检测单元202的柔性电路板223组成一长条带状的电路板。
56.具体地，本实施例的安全绳200还可以包括报警器(图中未示出)和无线信号收发单元(图中未示出)，报警器与无线信号收发单元均与检测单元202电连接，报警器用于在检测到第一端211的高于第二端212时向高空工作人员发出报警信号，该报警信号例如可以是语音提醒；无线收发单元用于与远程的监控设备通信，以便于监管人员能够通过监控设备实时了解到高空工作人员使用安全绳200是否符合规范；当然，报警器也可以用于在绳体201打结时向高空工作人员发出提醒信息。
57.可选择地，请参照图5，在本实用新型的其它实施例中，将磁体222’设为柱状或橄榄状，并采用线性霍尔224’替代磁感应开关，线性霍尔224’用于检测对应磁体222’在对应
空心条体221’中的位置。
58.可选择地，请参照图5，在本实用新型的其它实施例中，采用线性霍尔224’替代磁感应开关，并且空心条体221’的主体结构为刚性管，空心条体221’的长度延伸方向与绳体201’在对应位置的长度延伸方向相切，空心条体221’与对应的磁体222’之间连接有弹性件226’，弹性件226’对磁体222’的弹力沿空心条体221’的长度延伸方向，在空心条体221’的长度延伸方向平行于水平方向时，磁体222’在弹性件226’的作用下保持于空心条体221’的沿其长度延伸方向的中部，在空心条体221’的长度延伸方向相较于水平方向倾斜时，磁体222’在重力作用下克服弹性件226’的弹力而沿空心条体221’的长度延伸方向向下发生位置偏移，并且空心条体221’的长度延伸方向相较于水平方向的倾斜角度越大，磁体222’沿空心条体221’的长度延伸方向向下位置偏移的尺寸越大，因而该实施例的各检测单元202’能够据此检测出空心条体221’的长度延伸方向相较于水平方向的具体倾角(空心条体221’的长度方向相较于水平方向的具体倾角与磁体222’沿空心条体221’的长度方向向下偏移的尺寸大小具有一一对应关系，并且该对应关系可以通过实验得出，这里不再赘述)，这样该实施例能够据此拟合出绳体201’的延伸形状，进一步有利于准确判断第一端211’与第二端212’的相对高低，有利于使监管人员对安全绳的使用情况进行全面的监管；具体地，弹性件226’可以是螺旋弹簧，螺旋弹簧的螺距方向平行于空心条体221’的长度延伸方向，螺旋弹簧的一端与磁体222’固定连接，螺旋弹簧的另一端与空心条体221’固定连接；当然，在该实施例中，磁传感器还可以是两轴或三轴角度磁传感器，并且每个检测单元202’中也可以设置两个弹性件226’，沿空心条体221’的长度延伸方向，两个弹性件226’分别连接于磁体222’的两端。
59.本实施例的其余部分同第一实施例。
60.最后需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。