一种可监测系挂状态的安全带挂钩及安全带的制作方法

本实用新型涉及安全带技术领域，尤其涉及一种可监测系挂状态的安全带挂钩及安全带。

背景技术：

对于在高处作业，例如洞口作业、攀登作业、临边作业、悬空作业和交叉作业，以及在危险区域，例如消防、深井类救援等工作的人员需要佩戴安全带以保障自身安全。但是高处作业坠落导致的伤亡事故率在世界范围内一直处于较高水平，原因之一在于高处作业人员在作业时未系挂安全带挂钩。

但就现有的安全带而言，现场管理人员无法在操作人员进行高处作业时，对安全带挂钩的系挂状态做到实时监控，高处作业人员在作业时未系挂安全带的挂钩进行系挂固定的情况无法被自己或现场管理人员及时发现，从而造成极大的安全隐患。

技术实现要素：

针对现有技术中无法对安全带的挂钩系挂状态进行实时监控而造成极易出现安全事故的问题，本实用新型提供一种可监测系挂状态的安全带挂钩。

本实用新型提供的安全带挂钩，包括挂钩本体以及套设在挂钩本体上的挂钩壳体，挂钩壳体与挂钩本体铰接；挂钩本体与挂钩壳体之间设有用于复位挂钩壳体的弹性元件，挂钩本体上设有磁性件；挂钩壳体内部设有监测装置；监测装置包括霍尔传感器、处理模块、无线通讯模块、电池模块，处理模块分别与霍尔传感器、无线通讯模块、电池模块电连接。

进一步的，挂钩壳体内部还设有用于固定监测装置的固定板，固定板上设有用于容置监测装置的容置槽。

进一步的，弹性元件的一端固定设置在挂钩本体的钩体外侧面上，另一端与固定板相抵接。

进一步的，固定板上设有用于容纳弹性元件的第一凹槽，弹性元件的一端固定设置在挂钩本体的钩体外侧面上，弹性元件的另一端与第一凹槽抵接。

进一步的，安全带挂钩还包括磁性件支撑架，磁性件支撑架一端与钩体外侧面固定连接，另一端远离钩体外侧面延伸，磁性件设置在磁性件支撑架的另一端。

进一步的，弹性元件为弹簧。

进一步的，监测装置还包括振动传感器，振动传感器与处理模块电连接。

进一步的，监测装置还包括电量检测模块，电量检测模块与处理模块电连接。

本实用新型还提供一种安全带，包括安全带本体以及用于系挂固定的安全带挂钩，安全带挂钩为上述的可监测系挂状态的安全带挂钩。

本实用新型提供的安全带挂钩能够实时监测挂钩系挂状态，并将该系挂状态实时传输给本人和现场管理人员所持设备上，使现场管理人员及时发现问题，防止出现由于安全带挂钩未系挂而造成的高处坠落的现象，保障了高空作业安全。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型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的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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获得其它附图。

图1为本实用新型一实施例的可监测系挂状态的安全带挂钩的爆炸图；

图2为本实用新型一实施例的可监测系挂状态的安全带挂钩的立体图；

图3为本实用新型一实施例的可监测系挂状态的安全带挂钩在未系挂时的左视图；

图4为图3沿b-b方向的剖面图；

图5为图4中的a部分的局部放大图；

图6为本实用新型一实施例的可监测系挂状态的安全带挂钩在系挂状态时的示意图；

图7为本实用新型一实施例的监测装置内部模块结构示意图；

图8为本实用新型一实施例的处理模块、无线通讯模块的电路原理图；

图9为本实用新型一实施例的霍尔传感器电路原理图；

图10为本实用新型一实施例的振动传感器的电路原理图；

图11为本实用新型一实施例的电量检测电路原理图；

100-安全带挂钩、101-挂钩本体、1011-钩体、1012-锁杆、102-挂钩壳体、1021-挂钩壳体第一部分、1022-挂钩壳体第二部分、10221-挂钩壳体第二部分顶面、10222-挂钩壳体第二部分底面、103-铰接点、104-监测装置、1041-霍尔传感器、1042-处理模块、1043-无线通讯模块、1044-电池模块、1045-固定板、1046-容置槽、1047-第一凹槽、1048-第二凹槽、1049-振动传感器、10410-电量监测模块、105-弹性元件、106-磁性件、1061-磁性件支撑架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1-6所示，本实用新型提供一种可监测系挂状态的安全带挂钩100，包括挂钩本体101以及套设在挂钩本体101上的挂钩壳体102，挂钩壳体102与挂钩本体101铰接；挂钩本体101包括钩体1011以及锁杆1012，锁杆1012一端与钩体1011的尾端铰接，锁杆1012的另一端与钩体1011的开口端抵接，具体的，钩体4011与挂钩壳体402铰接；挂钩本体101与挂钩壳体102之间设有用于复位挂钩壳体102的弹性元件105，挂钩本体101上设有磁性件106；挂钩壳体102内部设有监测装置104；监测装置104包括霍尔传感器1041、处理模块1042、无线通讯模块1043、电池模块1044，处理模块1042分别与霍尔传感器1041、无线通讯模块1043、电池模块1044电连接。在这种结构设置下，挂钩壳体102以铰接点103为支点形成杠杆结构，并在一定范围内以铰接点103为支点上下移动。

具体的，如图2所示，铰接点103将挂钩壳体102分为挂钩壳体第一部分1021、挂钩壳体第二部分1022，挂钩壳体第一部分1021位于铰接点103的下方，为远离钩体1011的开口端的部分；挂钩壳体第二部分1022位于铰接点103的上方，为靠近钩体1011的开口端的部分。挂钩壳体第二部分1022向上运动时，挂钩壳体第一部分1021就向下运动，反之亦然。应当注意的是，为使挂钩壳体第一部分1021以及挂钩壳体第二部分1022能够实现以铰接点103为中心在一定范围内上下移动，挂钩壳体102与钩体1011之间应存在一定的间隙。如图4所示，铰接点103可以设置在钩体1011的二分之一位置处或者在钩体1011的二分之一位置处的上下8mm的范围内，具体的位置需要根据本领域技术人员的经验设置。本实用新型对挂钩本体101、挂钩壳体102的形状以及材质均不作具体限定，附图中挂钩本体101及相应的挂钩壳体102的形状只是一种示例，并不能理解为对本实用新型保护范围的限定。可选的，挂钩壳体102的顶面或底面可以有一个或多个开口。

弹性元件105为用弹性材料制成的零件，其在外力作用下发生形变，除去外力后又能够恢复原状。可选的，弹性元件105一端固定在挂钩本体101的钩体1011的外侧面上，弹性元件105的另一端与挂钩壳体第一部分1021的内壁相抵接，或者弹性元件105一端固定在挂钩本体101的钩体1011的内侧面上，弹性元件105的另一端与挂钩壳体第二部分底面10222相抵接，本实施例对此不作限定。如图3所示，安全带挂钩100在非系挂状态时，弹性元件105保证挂钩壳体第二部分底面10222与钩体1011之间不接触，即存在间隙，从而使安全带挂钩100在由非系挂状态变为系挂状态时挂钩壳体102能够以铰接点103为支点上下移动。优选的，在非系挂状态，保证挂钩壳体第二部分顶面10221与钩体1011接触且挂钩壳体第二部分底面10222与钩体1011不接触，在从非系挂状态转变为系挂状态时使挂钩壳体第二部分1022位移最大，后续监测装置104监测时能够更容易得监测到磁场变化情况，使监测结果更加精确。

监测装置104设置在铰接点103的下方，即设置在挂钩壳体第一部分1021，监测装置104内部设有霍尔传感器1041。霍尔传感器1041用于检测磁场强度，能够理解的，霍尔传感器1041检测到的磁场强度与霍尔传感器1041与磁性件106之间的距离有关，距离越近，磁场强度越大，距离越远，磁场强度越小。磁性件106设置在挂钩本体101上，磁性件106在挂钩本体101上的位置主要与监测装置104能够监测到磁场强度的范围有关，磁性件106应设置在监测装置104能够监测到磁场强度的范围之内。优选的，磁性件106设置在靠近监测装置104的位置处，磁性件106与监测装置104越近，霍尔传感器1041检测磁场强度时更加灵敏，从而能够在系挂时更加精确的检测出磁场强度变化。本实施例对弹性元件105、磁性件106、监测装置104的相对位置关系也不作限定，从上至下依次为弹性元件、磁性件、监测装置或监测装置、磁性件、弹性元件等等均可。

如图4、图5、图6所示，下面对安全带挂钩监测系挂状态的原理进行说明：安全带挂钩100从非系挂状态到系挂状态转变时，挂钩本体101受到重力影响向下沉，挂钩壳体第二部分1022受到脚手架或钢丝绳施加的向上的力的影响而向上方发生位移，从而带动挂钩壳体第一部分1021挤压弹性元件105向下方发生位移，使得挂钩壳体第一部分1021内的监测装置104随之下沉，监测装置104与磁性件106之间的距离改变，霍尔传感器1041测量到的磁场强度发生变化。处理模块1042根据接收到磁场强度进行判断，当磁场强度改变量达到一定值时则说明安全带挂钩100处于系挂状态，否则安全带挂钩100处于非系挂状态；这里的磁场强度改变量达到一定值可以是技术人员根据监测装置104与磁性件106之间的距离变化量结合系挂状态的变化情况得出的一个具体的数值。可以将该具体的数值预先存储在处理模块1042中在其判断系挂状态时作为依据，避免当安全带挂钩100受到颠簸，造成监测装置104与磁性件106之间的距离发生微小变化，被处理模块1042误认为安全带挂钩100系挂状态改变，造成监测结果不准确。处理模块1042判断后会将结果通过无线通讯模块1043传输给后台进行实时监控和记录，当现场作业人员未及时系挂时，信息将推送给本人或现场管理人员查看，采取行动干预，从而能够保障高空作业人员安全，防止出现因安全带挂钩未系挂而造成的安全事故。

在安全带挂钩100从脚手架或者钢丝绳上拿下来后，设置在挂钩本体101与挂钩壳体102之间的弹性元件105会使挂钩壳体102复位到未系挂时的状态，此时监测装置104与磁性件106之间的距离回复到未系挂状态时的距离，因此监测装置104内部的霍尔传感器1041检测到的磁场强度回复到未系挂状态时的强度，处理模块1042判断出安全带挂钩100处于非系挂状态。

本实施例中对处理模块1042、无线通讯模块1043、霍尔传感器1041所对应的电路设计不作限定，本领域的技术人员可以根据实际需要自行设计具有相应功能的电路，为便于理解，本实施例提供监测装置的部分电路原理图供技术人员参考。如图8所示为无线通讯模块、处理模块所对应的电路原理图，采用型号为cc2640r2frsmr的芯片，是一款无线微控制器，包括有传感器控制器，具有丰富的外设功能，将无线通讯功能与处理功能集成在一起。图8中采用的为蓝牙无线通信方式，当然也可以为zigbee、subg、ask、fsk等其他通信方式，本实用新型对此不作具体限定。如图9所示为本实施例提供的霍尔传感器所对应的具体的电路原理图，主要采用型号为mh261的低压微功耗全极性霍尔开关进行检测，霍尔传感器1041与cc2640r2frsmr芯片输入端的dio_6引脚连接。

进一步的，在本实用新型的又一实施例中，如图4、图5所示，挂钩壳体第一部分1021设有用于固定监测装置104的固定板1045，固定板1045上设有容置监测装置104的容置槽1046。在本实施例中，使用带有容置槽1046的固定板1045固定监测装置104，相比于直接采用螺丝固定，更加稳固，同时固定板1045能够起到良好的抗震、抗压效果，能够充分的保护监测装置104不受外界环境干扰。本实施例对固定板1045的形状、材质不作限定，图1中的固定板1045的形状只是一种示例，不能看作是对本实施例的限定。固定板的材质可以采用本领域常用的金属、塑料等材料。

进一步的，在上一实施例的基础上，本实用新型的又一实施例中，弹性元件105的一端固定设置在挂钩本体101的钩体1011外侧面上，另一端与固定板1045相抵接，固定板1045是固定设置在挂钩壳体102的第一部分1021内的，弹性元件105一端与固定板1045抵接，能够节省空间，使得安全带挂钩得结构更加紧凑。

进一步的，在上一实施例的基础上，本实用新型的又一实施例中，如图5所示，为使安全带挂钩结构更加紧凑，可以在固定板1045上设置用于容纳弹性元件105的第一凹槽1047，弹性元件105的一端与钩体1011连接，弹性元件105的另一端与第一凹槽1047抵接。弹性元件105的一部分在第一凹槽1047内部，减小整个安全带挂钩的体积。

进一步的，在上一实施例的基础上，本实用新型的又一实施例中，如图5所示，安全带挂钩还包括磁性件支撑架1061，磁性件支撑架1061一端与钩体1011外侧面固定连接，另一端远离钩体1011外侧面延伸，磁性件106设置在磁性件支撑架1061的另一端。上述结构将磁性件106通过磁性件支撑架1061固定在钩体1011的外侧面上，相比于设置在挂钩本体101的其他位置上，磁性件106能够更加靠近监测装置104，让监测结果更加精确。可选的，还可以在固定板1045上设有容置磁性件支撑架1061的第二凹槽1048，使得挂钩壳体102与挂钩本体101之间的结构更加紧凑，节省空间。当然，上述设置仅是本实用新型得一个优选得实施方式，并非是对本实用新型的限制。另外，附图中的磁性件、弹性元件、以及固定板之间的位置关系仅是一种示例，方便本领域技术人员理解，不能看作是对本实用新型的限制，从上至下为弹性元件、磁性件、固定板或者为磁性件、弹性元件、固定板等等均可。

进一步的，在上述实施例的基础上，本实用新型的又一实施例中，上述实施例中提到的弹性元件105为弹簧，弹簧的成本低，安装简便并且弹性好，复位能力强，能够重复多次使用。

进一步的，在实用新型的又一实施例中，如图7所示，监测装置104还包括振动传感器1049，振动传感器1049与处理模块1042电连接。在安全带挂钩100处于静止状态下即未使用、未系挂状态，振动传感器1049输出的电平值为一个确定值，即高电平或低电平，当安全带挂钩100处于使用状态时，振动传感器1049输出的电平值会频繁切换，当电平状态发生变化时，可以被处理模块1042捕获到。处理模块1042根据捕获到的振动传感器1049的电平切换情况，进一步可判断监测装置104应该进入工作状态还是进入休眠状态，从而实现监测装置104的低功耗运行，节省电量。可选的，可以采用型号为bl-2500n的振动传感器，如图10所示，为振动传感器所对应的一种电路原理图，当然也可以根据需要自行设计，振动传感器振动传感器1049与cc2640r2frsmr芯片输入端的dio_8引脚连接。

进一步的，在本实用新型的又一实施例中，监测装置104还包括电量检测模块10410，电量检测模块10410与处理模块1042电连接，处理模块1042定时控制电量检测模块10410检测电池模块1044的电量，当电池模块1044的电量过低时通过无线通讯模块1043将其发送给其他设备以起到提醒的作用，当然也可以在安全带挂钩100上安装指示灯或蜂鸣器或者其他本领域常用的手段提醒相关人员电量过低及时充电。电量检测模块10410的核心为电量检测电路的设计，为了便于理解，如图11所示，本实施例提供一种电量检测电路供技术人员参考，电量检测电路与cc2640r2frsmr芯片输入端的dio_7引脚连接，测电压时应先将v_gnd拉低。当然电量检测电路可以由本领域的技术人员按照实际需求自行设计，本实用新型对此不作限定。

本实用新型还提供一种安全带，包括安全带本体以及用于系挂固定的安全带挂钩，安全带挂钩为上述提到的可监测系挂状态的安全带挂钩。由于上文中对可监测系挂状态的安全带挂钩有详细的描述，在此不再过多赘述。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。