安全设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于安全系统的改装安全设备。特别地，但不是唯一地，本发明涉及一种用于建筑安全系统的安全设备。
【背景技术】
[0002]根据英国健康和安全行政部门(HSE)统计，建筑物高空坠落是这个国家工作场所致命伤害的最大原因；进一步地，他们指出，大约有50%的与工作相关的死亡都是在建筑行业。另外。据HSE报道，每年建筑行业导致超过4000例重伤，例如骨折或者头颅骨折，这些重伤原因的50%左右与高空坠落相关。虽然安全设备例如安全带、挂钩和安全绳已经在产业中使用很多年，但实际上，很高比例的工作者进行工作时，安全设备是断开的。HSE和产业雇主已经采取措施改善安全规章的遵守以避免坠落带来的死亡和受伤；例如如果员工被发现在工地没有正确地使用安全设备，HSE会对承包商实施重罚。但是，在大多数的建筑项目中，不间断地监督工人确保他们总是在遵守安全规则和实践是非常困难的。
[0003]不管怎样，建筑产业继续产生比其它工业部门更多的死亡。因此，使用可以被监视的安全设备的安全系统已经被提出。例如，EP2314354描述了一种安全系统和一种安全带，所述安全带包括连接部件，绳子，连接部，挂钩，和负载探测部，所述负载探测部设置为探测是否有负载施加在连接部件上，并产生负载探测信号传送到控制元件，所述控制元件包括接收负载信号的接收单元和提供警告和警报的通知单元。在这个系统中，控制单元根据负载探测信号确定使用者的状态或者安全带的状态，当探测到负载或者安全带断开时，通知单元提供看得见或听得见的警告。
[0004]EP2314354中提及该系统以及其他已知系统的缺点在于，其中描述的组件不是标准化的，因此制造起来非常昂贵。而且，这些组件并没有经过严格的功能和结构的必要测试以获得例如欧盟或者美国这样的行政辖区的批准；因此，无法得知，EP2314354描述的挂钩和绳子是否经得起标准挂钩或岩钉钢环及标准绳索的压力负荷。进一步地，用于欧洲建筑产业的安全设备必须遵守IP65，即设备必须完全免受灰尘进入，以及必须完全防护任何方向上的高压水射流。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种安全系统，它遵守安全和准入保护标准，构成和结构标准，并且它更比现有技术中的系统制造更便宜。
[0006]根据本发明，它提供一种安全系统，包括:安全挂钩上改装的负载探测传感器；发射器，其传送负载状态信号；处理装置，用来分析负载状态信号；接收器，接收负载状态信号，并且可操作地连接到所述处理装置；警告装置，其发出通知；以及电源，提供能量给发射器、接收器和处理装置；其中负载探测传感器生成负载信号，由发射器发送给接收器，并由处理装置分析，以便当负载信号显示负载未被检测到或者安全挂钩连接上时，警告装置闲置或者发出第一通知，而当压力状态信号显示负载检测到或者安全挂钩断开时，警告装置发出第二通知。
[0007]有利地，负载探测传感器为压力传感器。优选地，压力传感器为压电传感器，或包括量子隧道效应复合材料，或包括可操作的连接第一自激励开关和第二自激励开关的电缆，当电缆处于拉伸状态时激活第一自激励开关，以及当电缆处于松弛状态时激活第二自激励开关。
[0008]在优选实施例中，第二负载探测传感器被改装在第二安全挂钩上。
[0009]在另一优选实施例中，警告装置相适应地发出看得见的通知，听得见的通知，或者既看得见又听得见的通知。优选地，警告装置是至少一个LED灯。
[0010]有利地，安全系统包括定时器，在预定的时间阈值超出后发出警报，或者包括计数器，在预定的时间阈值超出后发出警报。
[0011 ] 在优选的实施例中，发射器包括至少一个自激励开关。
[0012]优选地，处理装置、接收器和警告装置都包含在一个信标中。更加优选地，安全系统还包括激活装置。
[0013]根据本发明的第二方面，提供一种安全挂钩，包括负载探测传感器和塑料层，其中，通过加热使得塑料层收缩裹住，将负载探测传感器改装在安全挂钩上裹住。
【附图说明】
[0014]本发明的优选实施例现在仅仅以示例的方式结合附图进行描述，其中:
[0015]图1示出了本发明的第一实施例的带有负载探测传感器的安全挂钩；
[0016]图2示出了本发明的第二实施例的带有负载探测传感器的安全挂钩；
[0017]图3a示出了本发明的第三实施例的带有负载探测传感器的安全挂钩；
[0018]图3b示出了使用中的图3a的安全挂钩；
[0019]图4示出了本发明一个实施例中的处理装置；
[0020]图5示出了本发明另一实施例中的处理装置；以及
[0021]图6为用于显示在监视站的四个工人的状态的电脑安全系统的示意图，四个工人分别使用根据本发明的带有负载探测传感器的安全挂钩和处理装置；
[0022]图7是根据本发明的处理装置执行的示例逻辑步骤的框图；以及
[0023]图8是连接到上述图4，5，6和7的处理装置的一对负载探测传感器执行的示例逻辑步骤的框图；以及
【具体实施方式】
[0024]图1所示为本发明的第一实施例的安全挂钩I。安全挂钩I具有上部，其改装有负载传感器5，负载传感器5由一层可收缩的聚合物塑料材料(例如聚烯烃)形成，该聚合物塑料材料包含、涂覆或浸渍有量子隧道效应复合材料，例如QTC (RTM) ο这种类型的复合材料是导电填充颗粒(例如高导金属)和弹性体粘合剂(例如硅橡胶)的混合物，利用量子隧道效应用于压力开关和检测。量子隧道效应复合材料具有在施加压力时从电绝缘体变为导体的能力，在没有压力时，导体金属的电子太分散因此不能导通电流，但当压力施加时，导电原子聚集，电子导通电流通过复合材料。因此，这种材料可以用来探测因为压缩、拉伸或者其它压力引起的极其细微的变化。在本发明中，压力负载传感器5能够探测由施加到挂钩的负载引起的压力变化。
[0025]通过简单地用热风枪施加热量，或其它任何适于将挂钩上部收缩裹住的适当方法，上述的负载探测传感器5能够收缩在标准挂钩I上，例如岩钉钢环、上升物、下降物、下降制动器、起重机挂钩和脚手架挂钩。发射器3连接到或包含在负载探测传感器中。使用时，负载探测传感器5通过将挂钩I连接到绳子或系索来感知产生的压力变化，并产生第一负载状态信号，通过发射器3将第一负载状态信号发送到可操作地连接到处理装置的接收器。处理装置分析负载状态信号，允许警告装置产生通知或信号，例如可见绿灯，表明挂钩已经固定好。如果因为有更重的负载施加而使压力再次发生变化，例如从脚手架上坠落产生的负载，负载探测传感器5产生第二负载状态信号。当第二负载状态信号由处理装置分析时，通过警告装置产生第二通知，例如听得到的报警，以让使用者以及他身边的人知道有沉重的负载施加到挂钩上。
[0026]图2所示为包括根据本发明的第二实施例的负载探测传感器7的安全挂钩I。在这个实施例中，负载探测传感器是压电传感器，被设置为响应压力变化产生电信号或电荷。负载探测传感器7安装在粘附到标准安全挂钩I的刚性板上。发射器3同样安装在该板上。使用时，该实施例的安全系统与第一实施例中的安全系统以同样的方式工作。
[0027]参照图3a和图3b，示出了根据本发明第三实施例的负载探测传感器9。在这个具体实施例中，负载探测传感器9包括安装在刚性板上的第一和第二自激励开关，该刚性板粘附到标准安全挂钩I上，每一个自激励开关可操作地连接到钢索9a。发射器3被设置为中继负载状态信号，并且同样安装在刚性板上。使用时，当钢索9a被拉伸时，第一自激励开关被激活，使得当安全挂钩I连接到绳10时，第一自激励被激活并产生负载状态信号，该负载状态信号由发射器3中继给处理装置。反之，当钢索9a处于松弛状态时，第二自激励开关被激活，使得当钢索9a是松弛的时，第二自激励开关被激活，并且第二负载探测信号由发射器中继给处理装置。
[0028]图4示出了包括处理装置2的处理单元或信标4，信标4具有激活开关或其它激活装置14以及用于接收金属环17的开口 13，金属环17允许信标固定到标准安全带。警告装置12 (这里是极亮的LED)固定到信标4的一端。另外，提供束线带16，用于将信标4固定到没有合适的开口 13的物件上，例如衣服。如以上关于图1所述，处理装置2可操作地连接到接收器，接收器从发射器3接收负载状态信号。处理装置被设置为分析来自负载探测器5、7和9的负载探测信号，并产生输出信号以控制警告装置，使得产生一系列通知或信号来显示安全挂钩I是否与安全带连接，和/或是否有超过预定阈值的大负载施加到负载探测传感器5、7和9。根据本发明的这个实施例的信标4能够与图1，2，3a和3b中涉及的任意负载探测传感器5，7，9 一起使用。信标4由标准电池供电，例如AA电池。在这个具体实施例中，信标4包括激活开关14和计数器，配置为允许使用者通过按下激活开关14从非操作状态向操作状态激活信标4。一旦信标4成为可操作的，计数器计量预定的时间间隔，例如3个月，并且经过预定的时间间隔时向处理装置2发送时间流逝信号。在该实施例中，处理装置2进一步设定为分析时间流逝信号并产生时间输出信号，该时间输出信号使警告装置产生可视的、可听的或者二者兼备的时间流逝警报，以通知使用者电池的生命周期用尽了。处理装置监视电池，并且如果探测到电池剩余电量不足(即电池将耗尽)，则也产生时间输出信号，从而警告装置产生可视的、可听的或二者兼备的时间流逝警报，以警戒使用者电池应该更换了。3个月的时间间隔非常有用，因为安全设备通常会每3个月检查一次，并且一般来说电池预计拥有大约3个月的使用寿命。一旦电池替换并按下激活开关14，计数器会重置。
[0029]图5示出了第二类型的处理单元。在该实施例中，处理装置2置于处理单元中，该处理单元包括超亮的LED灯12和用于将处理单元固定到标准安全带6的金属背