一种高空作业人员智能防护设备以及塔式起重机的制作方法

本发明属安全辅助设备技术领域，具体涉及一种高空作业人员智能防护设备以及塔式起重机。

背景技术：

目前我国对塔式起重机的安全性极为重视，不仅对机械整体的安全极为关注，对高空作业人员的安全也十分关注。当高空作业人员上下塔式起重机时，一般会佩戴安全带从而保证自身安全。传统的安全带每当上下几步，就需要换一次钩，在上下塔式起重机行动中极不方便，并且需要腾出一只手来操作，如此对上下塔式起重机的高空作业人员安全大打折扣，所以提出一种高空作业人员智能防护设备，可以解决上述的安全问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提出一种高空作业人员智能防护设备，所述高空作业人员智能防护设备用于塔式起重机，具体包括：

支架，沿上下向延伸设置，所述支架用以并行地设于所述塔式起重机的爬梯的一侧；

保护装置，安装于所述支架的顶部，所述保护装置包括用以与所述作业人员连接的安全带，所述安全带用以跟随所述作业人员上下活动；以及，

智能装置，安装于所述支架的底部，所述智能装置包括身份识别器、锁扣以及控制器，所述身份识别器用以识别位于所述智能装置处的人员的身份，所述锁扣用以将所述安全带的下端固定于所述支架，所述控制器与所述身份识别器和所述锁扣电性连接，用以根据识别结果对应控制所述锁扣。

可选地，所述保护装置还包括：

卷筒，呈沿水平向延伸的柱形设置，所述卷筒可绕自身轴向转动，用以缠绕所述安全带，以及带动所述安全带上下活动；以及，

锁止机构，包括形状互相适配的棘齿轮和棘爪，所述棘齿轮设于所述卷筒的一侧，且与所述卷筒同轴地固定连接，所述棘齿轮用以跟随所述卷筒转动，所述棘爪可活动地设于所述棘齿轮的斜下侧，所述棘爪具有用以锁止所述棘齿轮的阻挡位置，以及远离所述棘齿轮的松开位置。

可选地，所述锁止机构还包括：

摆杆，通过一弹性件可伸缩地设于所述卷筒靠近所述棘齿轮的端面，所述摆杆的末端可侧向超出所述卷筒设置；

活动凸轮，与所述棘爪可活动地连接，所述活动凸轮具有用以抵接所述摆杆末端的阻挡面，用以使所述摆杆的末端侧向超出所述卷筒而与所述阻挡面抵接时，将所述棘爪从所述松开位置推动至所述阻挡位置。

可选地，所述活动凸轮的一端连接有一弹性件，所述弹性件的另一端固定连接，所述弹性件用以使所述摆杆的末端离开所述阻挡面时，所述活动凸轮将所述棘爪推动至所述松开位置。

可选地，所述身份识别器包括摄像头，用以拍摄位于所述智能装置处的人员的面部，所述控制器根据面部识别结果对应控制所述锁扣；

所述智能装置对应设有显示屏，所述显示屏与所述摄像头电性连接，用以显示所述摄像头的拍摄画面。

可选地，所述智能装置还包括计时器，所述计时器与所述控制器电性连接，且用以记录所述锁扣打开之后的时间。

可选地，所述智能装置还包括蜂鸣报警器，所述蜂鸣报警器与所述控制器电性连接，且用以发出蜂鸣报警。

可选地，所述智能装置还包括红外感应器，所述红外感应器用以感应位于所述爬梯上的人员。

本发明还提出一种塔式起重机，所述塔式起重机包括本发明提出的高空作业人员智能防护设备。

可选地，所述保护装置安装于所述塔式起重机的回转节，所述塔式起重机的标准节可作为所述高空作业人员智能防护设备的所述支架。

本发明提供的技术方案中，高空作业人员智能防护设备用于塔式起重机，作业人员需要在地面上扣好安全带之后，再向上攀爬，设有智能装置对地面上的人员进行身份识别，通过身份识别之后的人员方可使用安全带，可避免非作业人员进行违规操作，智能装置可通过卡扣活动安装于支架，在作业人员完成一处的作业之后，可以拆除该智能装置，并安装到下一处的爬梯旁，因此，智能装置可适用于多种高空作业场合，安全带可对攀爬中的作业人员起到保护作用，在整个攀爬过程中，作业人员不需要反复换钩，只需要将安全带扣在身上即可，如遇到意外状况使作业人员下坠时，安全带可以拉住作业人员，使其能回到爬梯。本发明提出的塔式起重机包括上述高空作业人员智能防护设备，使工作人员可以更安全地进行高空作业。

附图说明

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一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明的高空作业人员智能防护设备的一实施例的主视结构示意图；

图2为图1中的局部结构示意图；

图3为图1中的智能装置的主视结构示意图；

图4为图1中的保护装置中的棘爪处于松开位置时的侧视结构示意图；

图5为图1中的保护装置中的棘爪处于阻挡位置时的侧视结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1-图3，本发明提出的一种高空作业人员智能防护设备的一实施例，本实施例中，高空作业人员智能防护设备用于塔式起重机，具体包括支架、保护装置200以及智能装置300，支架沿上下向延伸设置，支架用以并行地设于塔式起重机的爬梯110的一侧，保护装置200安装于支架的顶部，保护装置200包括用以与作业人员连接的安全带260，安全带260用以跟随作业人员上下活动，智能装置300安装于支架的底部，智能装置300包括身份识别器、锁扣310以及控制器，身份识别器用以识别位于智能装置300处的人员的身份，锁扣310用以将安全带260的下端固定于支架，控制器与身份识别器和锁扣310电性连接，用以根据识别结果对应控制锁扣310。

通常情况下，作业人员需要在地面上扣好安全带260之后，再向上攀爬，本实施例中，设有智能装置300对地面上的人员进行身份识别，通过身份识别之后的人员方可使用安全带260，可避免非作业人员进行违规操作，智能装置300可通过卡扣活动安装于支架，在作业人员完成一处的作业之后，可以拆除该智能装置300，并安装到下一处的爬梯110以及支架旁，因此，本实施例的智能装置300可适用于多种高空作业场合，本实施例中，安全带260可对攀爬中的作业人员起到保护作用，在整个攀爬过程中，作业人员不需要反复换钩，只需要将安全带260扣在身上即可，如遇到意外状况使作业人员下坠时，安全带260可以拉住作业人员，使其能回到爬梯110。

进一步地，身份识别器包括摄像头320，用以拍摄位于智能装置300处的人员的面部，控制器根据面部识别结果对应控制锁扣310，智能装置300对应设有显示屏330，显示屏330与摄像头320电性连接，用以显示摄像头320的拍摄画面。

由于现场作业人员通常戴手套，或者手部不够清洁，使用指纹或者按钮并不够方便，本实施例，可通过摄像头320进行面部识别，是更为快捷的控制方式，显示屏330可以使作业人员方便调整自己的拍摄角度等，当然，智能装置300也可以设置芯片读取器或者物理按键，作为备选的锁扣310控制方式。

进一步地，智能装置300还包括计时器，计时器与控制器电性连接，且用以记录锁扣310打开之后的时间，通过计时器可以记录作业人员的作业时间，并提醒作业人员，其中，计时器也可以预设工作时长。

进一步地，智能装置300还包括红外感应器340，红外感应器340通过卡扣可拆卸地安装于支架，红外感应器340用以感应位于爬梯110上的人员，具体地，红外感应器340可以检测出爬梯110上的人员未使用安全带260，或者在身份识别为非工作人员，以及爬梯110处在非正常状态下的情形。

更进一步地，智能装置300还包括蜂鸣报警器，蜂鸣报警器与控制器电性连接，且用以发出蜂鸣报警，因此，如果身份识别不正确，或者计时器的记录时长达到预设工作时长，或者保护装置200通过安全带260拉住作业人员时，或者红外感应器340检测到非正常状态时，智能装置300均可通过蜂鸣报警器发出报警。

请参阅图4-图5，本实施例中，保护装置200还包括卷筒210以及锁止机构，卷筒210呈沿水平向延伸的柱形设置，卷筒210可绕自身轴向转动，用以缠绕安全带260，以及带动安全带260上下活动，锁止机构包括形状互相适配的棘齿轮220和棘爪240，棘齿轮220设于卷筒210的一侧，且与卷筒210同轴地固定连接，棘齿轮220用以跟随卷筒210转动，棘爪240可活动地设于棘齿轮220的斜下侧，棘爪240具有用以锁止棘齿轮220的阻挡位置，以及远离棘齿轮220的松开位置。

具体地，卷筒210外可以套设一外壳，以起到保护作用，外壳可通过卡扣活动安装于支架，在作业人员完成一处的作业之后，可以拆除该保护装置200，并安装到下一处的爬梯110旁，因此，本实施例的保护装置200可适用于多种高空作业场合，卷筒210的端面可设置预紧弹簧，该预紧弹簧可带动卷筒210旋转，使作业人员向上攀爬时，安全带260能保持缓慢的速度向上回收，此时棘爪240处于松开位置，当作业人员不慎下坠时，安全带260在短时间内迅速向下拉长，使卷筒210反向旋转，此时棘爪240处于阻挡位置，卡住棘齿轮220，使卷筒210停止旋转，进而使安全带260拉住作业人员。

更进一步地，锁止机构还包括摆杆211以及活动凸轮250，摆杆211通过一弹性件230可伸缩地设于卷筒210靠近棘齿轮220的端面，摆杆211的末端可侧向超出卷筒210设置，活动凸轮250与棘爪240可活动地连接，活动凸轮250具有用以抵接摆杆211末端的阻挡面251，用以使摆杆211的末端侧向超出卷筒210而与阻挡面251抵接时，将棘爪240从松开位置推动至阻挡位置。

当作业人员不慎下坠时，卷筒210反向旋转的速度很快，离心力使摆杆211向外运动，使摆杆211的末端伸出卷筒210的端面，在卷筒210反向旋转的过程中，摆杆211的末端转动至阻挡面251，两者相互抵接，此时摆杆211推动活动凸轮250，活动凸轮250再推动棘爪240，使棘爪240斜向上运动至阻挡位置，通过棘爪240与棘齿轮220的配合，使卷筒210停止旋转。

进一步地，棘爪240贯设有呈弧形设置的滑槽241，活动凸轮250设有朝棘爪240延伸设置的连杆252，连杆252与滑槽241的形状适配，通过连杆252与滑槽241的配合，实现活动凸轮250与棘爪240的活动连接。

更进一步地，为了使摆杆211在正常状态下保持原位，以及对活动凸轮250具有足够的推力，摆杆211通过固定轴212可转动地安装于卷筒210的端面。

具体地，请参阅图4-图5，活动凸轮250的一端连接有一弹性件230，弹性件230的另一端固定连接，弹性件230用以使摆杆211的末端离开阻挡面251时，活动凸轮250将棘爪240推动至松开位置。

在安全带260拉住作业人员，使作业人员回到爬梯110之后，作业人员可继续向上攀爬或向下回到地面，此时作业人员可将安全带260向上拉，使摆杆211的末端离开阻挡面251，与活动凸轮250连接的弹性件230推动活动凸轮250，进而将棘爪240推动至松开位置，使卷筒210可继续转动。

清参阅图1-图5，本发明还提出一种塔式起重机，所述塔式起重机包括所述高空作业人员智能防护设备，具体地，高空作业人员智能防护设备的保护装置200安装于塔式起重机的回转节，塔式起重机的标准节可作为高空作业人员智能防护设备的支架，塔式起重机在爬梯110外周围设有护圈100，使保护装置的安全带260设于与护圈100之间，进一步提高安全性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。