一种安全带拉力检测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种拉力检测仪，具体涉及一种安全带拉力检测仪，包括测试仪主体（1）和悬挂绳（2），所述悬挂绳（2）的两端设有扣环，且中部设有长度调节器（21），其中一个扣环绕过固定物扣在长度调节器（21）上，所述测试仪主体（1）的两端设有拉环，悬挂绳（2）上另一个扣环和测试仪主体（1）的一个拉环相连接，测试仪主体（1）的另一个拉环和待测安全带（3）相连接等特征。本实用新型基于量化指标判别冲击试验结果，可避免无效的安全带冲击试验；使用多种方式提示冲击试验结果，读取待测试的安全带上的电子标签形成了测试记录；可自适应的设定阈值档位；由于测试器不受强电场影响，可以广泛应用于各电压等级输电线路。
【专利说明】—种安全带拉力检测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种拉力检测仪，具体涉及一种安全带拉力检测仪。
【背景技术】
[0002]在包括输配电线路带电作业在内的高处作业过程中，作业人员的安全问题是最值得重视的核心问题。其中，保护高处作业人员的安全工具——安全带是否足够牢固是关键。凡在坠落高度基准面2米及以上、有可能坠落的高处进行的作业，均称为高处作业。根据《电力安全工作规程(电力线路部分)》GB26859-2011的规定，高处作业应使用安全带。为了确保每位高处作业人员人身安全，在安全带使用之前，应先对安全带外观进行目视检查，并现场进行冲击试验，以检验安全带是否处于完好状态，是否能够承受足够的荷载。在传统的安全带冲击试验中，作业人员往往因为操作动作不规范，或因安全意识不强而敷衍了事，由于没有量化指标用作判断，所做冲击试验有可能没有达到预期标准，从而留下安全隐患。目前，国内、外尚无针对解决这一现状的设备应用。
[0003]传统的安全带冲击试验，主要由作业人员对安全带进行拉拽来完成，其操作步骤如下:作业人员正确穿戴安全带，将安全带的围杆带(其扣件端)绕过铁塔塔材或砼杆身部的适当位置；将安全带扣件牢固固定在安全带的扣环上；作业人员成弓步站立，用力向后，拉拽三次及以上；由作业人员感受拉拽过程，判断安全带合格，则结束冲击试验；对双保险安全带的后备安全绳的冲击试验方法同上。
[0004]从上述传统的安全带冲击试验步骤可以看出，该方式具有以下缺点:
[0005](1)因为作业人员操作动作不规范，或因其安全意识不强导致敷衍了事，安全带冲击试验有可能达不到预期目的；
[0006](2)冲击试验过程中，没有量化指标用作判断，更没有对冲击试验结果的直观提示，完全依赖作业人员主观判断安全带冲击试验是否合格。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的在于提供一种安全带拉力检测仪，解决现有的安全带拉力的测试方法不规范、不精确，因个人主管因素导致测试结果存在极大误差的问题。
[0008]为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0009]一种安全带拉力检测仪，包括测试仪主体和悬挂绳，所述悬挂绳的两端设有扣环，且中部设有长度调节器，其中一个扣环绕过固定物扣在长度调节器上，所述测试仪主体的两端设有拉环，悬挂绳上另一个扣环和测试仪主体的一个拉环相连接，测试仪主体的另一个拉环和待测安全带相连接；
[0010]所述测试仪主体由微处理器模块、测量模块、供电模块、提示模块、阈值设定模块、存储模块、射频读取模块和传输模块组成，所述测量模块由电阻应变式传感器组成，电阻应变式传感器通过AD采样电路和微处理器模块相连接，所述供电模块通过充放电控制电路和微处理器模块相连接，所述提示模块包括扬声器、报警灯和显示屏模块，扬声器、报警灯和显示屏模块均通过声光报警控制电路和微处理器模块相连接，所述微处理器模块通过AD采样电路与传输模块、存储模块相连，传输模块通过有线或无线和外部记录终端相连。
[0011]更进一步的技术方案是，所述悬挂绳总长约1.lm，两端设置有扣环。
[0012]更进一步的技术方案是，所述测试仪主体安装在防水防潮的工程塑料外壳内。
[0013]一种安全带拉力检测仪测试安全拉力的方法，包括以下步骤:
[0014]将悬挂绳的一端绕过周边有足够测试空间的固定物，并将该一端的扣环紧扣在悬挂绳中部的长度调节器上；
[0015]将悬挂绳的另一端上扣环和检测仪的一个拉环相连接；
[0016]作业人员正确穿戴待测安全带后，将安全带的带扣和检测仪的另一个拉环相连；
[0017]打开测试仪的供电模块供电，开启工作状态，对测试仪上的阈值设定模块进行预设合格拉力参数；
[0018]射频读取模块读取待测安全带编码；
[0019]作业人员成弓步站立，用力向后移动，以身体的重量对安全带施加反向拉拽的力；
[0020]当作业人员对安全带的拉力，电阻应变式传感器将电阻变化值传输至微处理器模块，微处理器模块根据阈值设定模块设定的合格拉力参数，判定电阻应变式传感器是否受到合格拉力拉扯，如果判定所受拉力超过预设的合格拉力后，微处理器模块控制提示模块中的扬声器发出声音、报警灯发出闪光和/或显示屏模块进行提示，表示该待测安全带合格；
[0021 ] 微处理器模将电阻变化值通过AD采样电路转换成电信号传输至存储模块，存储模块同时记录射频读取模块记录存储的待测安全带编码和微处理器模块判定的结果，传输模块通过有线或无线将待测安全带编码和微处理器模块判定的结果传输给外部记录终端，完成测试。
[0022]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0023]本实用新型基于量化指标判别冲击试验结果，可避免无效的安全带冲击试验；由于采用卡扣悬挂式的设计，不破坏铁塔塔材结构，不影响铁塔及砼杆的外观整体性，不影响作业人员活动；使用多种方式提示冲击试验结果，包括声音、灯光、液晶屏幕；添加了射频读取模块，可以读取待测试的安全带上的电子标签，将读取过的安全带记录保存，就形成了测试记录；添加了无线和有线传输模块，可以将测试器内部保存的测试记录通过无线和有线的方式导出；检测仪内软件程序可自适应的设定阈值档位；系统软件可根据RFID型号设定传输协议，使用更加方便灵活；由于测试器不受强电场影响，可以广泛应用于各电压等级输电线路。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型安全带拉力检测仪一个实施例的测试仪主体结构框图。
[0025]图2为本实用新型一种安全带拉力检测仪一个实施例中电阻应变式传感器结构示意图。
[0026]图3为本实用新型一种安全带拉力检测仪一个实施例的悬挂绳示意图。
[0027]图4和图5为本实用新型一种测试安全拉力的方法的两个测试方式示意图。
[0028]图6为一种测试安全拉力的方法中测试仪主体对拉力值的处理流程图。
[0029]图7为一种测试安全拉力的方法中测试仪主体对安全带编码的处理流程图。
[0030]图中:1为测试仪主体，2为悬挂绳，21为长度调节器，3为待测安全带。
【具体实施方式】
[0031]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0032]图1-图3示出了本实用新型一种安全带拉力检测仪的一个实施例:结合图4和图5可知，一种安全带拉力检测仪，包括测试仪主体1和悬挂绳2，所述悬挂绳2的两端设有扣环，且中部设有长度调节器21，其中一个扣环绕过固定物扣在长度调节器21上，所述测试仪主体1的两端设有拉环，悬挂绳2上另一个扣环和测试仪主体1的一个拉环相连接，测试仪主体1的另一个拉环和待测安全带3相连接；
[0033]所述测试仪主体1由微处理器模块、测量模块、供电模块、提示模块、阈值设定模块、存储模块、射频读取模块和传输模块组成，所述测量模块由电阻应变式传感器组成，电阻应变式传感器通过AD采样电路和微处理器模块相连接，所述供电模块通过充放电控制电路和微处理器模块相连接，所述提示模块包括扬声器、报警灯和显示屏模块，扬声器、报警灯和显示屏模块均通过声光报警控制电路和微处理器模块相连接，所述微处理器模块通过AD采样电路与传输模块、存储模块相连，传输模块通过有线或无线和外部记录终端相连。
[0034]根据本实用新型一种安全带拉力检测仪的一个优选实施例，所述悬挂绳总长约1.lm,两端设置有扣环。
[0035]根据本实用新型一种安全带拉力检测仪的另一个优选实施例，所述测试仪主体1安装在防水防潮的工程塑料外壳内。
[0036]图4-图7示出了一种测试安全拉力的方法的一个实施例:一种安全带拉力检测仪测试安全拉力的方法，包括以下步骤:
[0037]将悬挂绳2的一端绕过周边有足够测试空间的固定物，并将该一端的扣环紧扣在悬挂绳2中部的长度调节器21上；
[0038]将悬挂绳2的另一端上扣环和检测仪的一个拉环相连接；
[0039]作业人员正确穿戴待测安全带后，将安全带的带扣和检测仪的另一个拉环相连；
[0040]打开测试仪的供电模块供电，开启工作状态，对测试仪上的阈值设定模块进行预设合格拉力参数；
[0041]射频读取模块读取待测安全带编码；
[0042]作业人员成弓步站立，用力向后移动，以身体的重量对安全带施加反向拉拽的力；
[0043]当作业人员对安全带的拉力，电阻应变式传感器将电阻变化值传输至微处理器模块，微处理器模块根据阈值设定模块设定的合格拉力参数，判定电阻应变式传感器是否受到合格拉力拉扯，如果判定所受拉力超过预设的合格拉力后，微处理器模块控制提示模块中的扬声器发出声音、报警灯发出闪光和/或显示屏模块进行提示，表示该待测安全带合格；
[0044]微处理器模将电阻变化值通过AD采样电路转换成电信号传输至存储模块，存储模块同时记录射频读取模块记录存储的待测安全带编码和微处理器模块判定的结果，传输模块通过有线或无线将待测安全带编码和微处理器模块判定的结果传输给外部记录终端，完成测试。
[0045]图6还示出了一种测试安全拉力的方法的一个具体实施例:首先拨动检测仪主体外部拨动开关，选择阈值档位，检测仪主体内部通过对高低电平的判断，选择设定阈值，将所测得的拉力值信号传输到微处理器，通过软件代码编写，将输入信号进行A/D转换，并将其存放到固定的地址单元，此地址单元对应为EEPROM的存储空间，存储的拉力值可选择有线传输或无线传输两种方式输出到外部记录终端，程序中，预先设定拉力阈值，将其与A/D转换后的数据比较，若拉力值大于合格阈值，则通过测试，可以绿色灯亮，若拉力值小于合格阈值且大于测试仪工作阈值，则测试不通过，可以红色灯亮，并发出“测试不通过”的报警，此外，外置显示屏可以显示拉力值大小及“合格”或“不合格”字样。
[0046]图7还示出了一种测试安全拉力的方法的一个优选具体实施例，首先读取安全带上电子标签，通过软件程序设定编号的传输协议为SPI或UART，当软件设定的协议与硬件所选协议不一致时，重新选择传输协议，但二者匹配时，如上述拉力值信号，通过软件代码编写，将其存放到固定的地址单元，此地址单元对应为EEPROM的存储空间，存储的安全带编号可选择有线传输或无线传输两种方式将其输出到外部记录终端。
[0047]在这里值得指出的是，作业人员对安全带施加的力可以是缓慢逐渐增加的方式，也可以是猛力的冲击方式。
[0048]所述电阻应变式传感器，隶属于称重传感器系列，是一种将物理信号转变为可测量的电信号输出的装置，它使用两个拉力传递部分传力，在其结构中含有力敏器件和两个拉力传递部分，在力敏器件中含有压电片、压电片垫片，后者含有基板部分和边缘传力部分。根据不同的拉力力度和大小设计出外观不同的检测仪，这里我们使用的是柱形电阻应变式传感器，根据使用条件，设计其量程为3kN，该电阻应变式传感器呈S型，上下两端有用于连接的螺栓，电阻应变式传感器的侧面引出一根导线负责为检测仪提供激励电压和输出电信号。
[0049]所述AD采样电路用于采样拉力传感器mV电压信号，电路蚀刻在PCB基板上，AD采样电路先将mV电压信号放大，然后传递给单片机的AD采样引脚。
[0050]所述阈值设定模块可以设置三个档位，用来设定不同的测试通过的标准，将设定的阈值转化成电信号，传递给微处理器模块。
[0051]所述微处理器即检测仪的主控制电路部分，可以采用嵌入式单片机控制，电路蚀刻在PCB基板上，主要由电源供电电路、复位电路、时钟电路、1控制电路、串口通信控制电路等组成。
[0052]所述提示模块包含声音提示、灯光提示、液晶屏幕显示等方式，用于对冲击试验结果给出直观的提示。该模块受单片机1接口信号控制，通过电源接通与否的控制来控制扬声器发声和高亮二极管发光。
[0053]所述供电模块主要为测试器各模块供电，可以采用储能密度高、可反复充电的蓄电池为供电能源，根据整体功耗和体积限制，至少满足3小时以上的续航时间。所述充放电控制电路主要用于控制蓄电池充放电，提高蓄电池使用寿命，并设置保护电路，保障检测仪稳定。
[0054]所述射频读取模块，即射频读卡器，用于读取安全带上的射频标签所记录的安全带编号，用于记录。
[0055]所述存储模块用于存储测试的安全带编号、测试时间、测试荷载大小等信息，形成测试记录待后期查询，存储模块主要是扩展微处理单元的存储空间，并能够长期保存，不受断电影响。
[0056]所述传输模块于导出冲击测试记录，分为有线传输部分和无线传输部分两种。其中，有线传输部分可以是USB传输和串口传输两种方式，无线传输可以是2.4GHz无线网络通信和GSM蜂窝网络通信两种方式。
[0057]本实用新型采用卡扣悬挂式的设计，不破坏铁塔塔材结构，不影响铁塔及砼杆的外观整体性，不影响作业人员活动；不受强电场影响，可以广泛应用于各电压等级电力线路运行和检修作业，也可用于工程建筑施工等高处作业；蓄电池的设计，可反复充电，长期使用。
[0058]尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
【权利要求】
1.一种安全带拉力检测仪，其特征在于:包括测试仪主体(1)和悬挂绳(2)，所述悬挂绳(2)的两端设有扣环，且中部设有长度调节器(21)，其中一个扣环绕过固定物扣在长度调节器(21)上，所述测试仪主体(1)的两端设有拉环，悬挂绳(2)上另一个扣环和测试仪主体(1)的一个拉环相连接，测试仪主体(1)的另一个拉环和待测安全带(3)相连接； 所述测试仪主体(1)由微处理器模块、测量模块、供电模块、提示模块、阈值设定模块、存储模块、射频读取模块和传输模块组成，所述测量模块由电阻应变式传感器组成，电阻应变式传感器通过AD采样电路和微处理器模块相连接，所述供电模块通过充放电控制电路和微处理器模块相连接，所述提示模块包括扬声器、报警灯和显示屏模块，扬声器、报警灯和显示屏模块均通过声光报警控制电路和微处理器模块相连接，所述微处理器模块通过AD采样电路与传输模块、存储模块相连，传输模块通过有线或无线和外部记录终端相连。
2.根据权利要求1所述的一种安全带拉力检测仪，其特征在于:所述悬挂绳总长约1.lm,两端设置有扣环。
3.根据权利要求1所述的一种安全带拉力检测仪，其特征在于:所述测试仪主体(1)安装在防水防潮的工程塑料外壳内。
【文档编号】G01N3/30GK204142589SQ201420671036
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】郑和平, 范宇, 汤晓青, 于康雄, 邹见效, 凡时财 申请人:国网四川省电力公司技能培训中心, 电子科技大学, 国家电网公司