一种高空作业防坠落报警装置的制作方法

本申请涉及高空作业辅助设备技术领域，具体涉及一种高空作业防坠落报警装置。

背景技术：

随着建筑技术的不断提高，高层建筑越来越多，相关的作业项目也多了起来，在高空脚手架上作业或者其它高空作业的人群面临高空坠落的风险也越来越大。

由于高空作业形式多种多样，脚手架、吊篮等作业工具使用率也越来越高，由于脚手架和吊篮等均设置有栏杆，因此施工人员在施工时往往会不经意间倚靠栏杆，或进行下一操作时无法判断作业工具的边缘位置造成坠落的危险。

因此，亟需一种提醒施工人员靠近危险区域的高空作业防坠落报警装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种高空作业防坠落报警装置，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种高空作业防坠落报警装置，包括：壳体；传感模块，设置在所述壳体上，用于检测并响应施工人员是否靠近危险区域；控制器，与所述传感模块电性连接，用于接收并响应所述传感模块发送的电信号；示警装置，与所述控制器电性连接，所述控制器根据所述传感模块发送的电信号控制所述示警装置示警；供电装置，分别与所述传感模块、所述控制器和所述示警装置电性连接。

进一步地，所述传感模块包括发射端和接收端，所述接收端用于接收并响应所述发射端发出的信号；当所述传感模块检测到所述施工人员与作业工具边缘的距离不高于预设值时，向所述控制器发送相应的电信号，所述控制器控制所述示警装置示警。

进一步地，所述传感模块为红外测距传感器、超声波测距传感器、激光测距传感器中的一种。

进一步地，所述示警装置包括报警器，所述报警器为蜂鸣器、声光报警器的一种或多种。

进一步地，所述示警装置包括与所述控制器电性连接的语音提示组件，所述语音提示组件包括相互电性连接的语音报警模块和扬声器；当所述传感模块检测到所述施工人员与作业工具边缘的距离不高于预设值时，向所述控制器发送相应的电信号，所述控制器控制所述扬声器播放报警提示音。

进一步地，所述语音报警模块包括语音存储模块和功放模块，所述语音存储模块用于存储所述报警提示音，所述功放模块用于获取来自所述语音存储模块的报警提示音并根据预设的功放倍数放大所述报警提示音。

进一步地，所述壳体侧面设置有放音孔，所述放音孔与所述扬声器的位置相对应。

进一步地，所述供电装置包括相互电性连接的电池、充电模块和充电口，所述充电口嵌设在所述壳体上，所述电池通过所述充电模块为所述传感模块、所述控制器和所述示警装置供电。

进一步地，所述壳体包括本体，所述本体外侧设置有透明绝缘层，所述透明绝缘层和所述本体之间设置有夜光层，所述夜光层涂覆于所述本体的外表面和所述透明绝缘层的内表面。

进一步地，还包括固定组件，用于将所述报警装置固定在所述施工人员的背部。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本申请实施例中采用了传感模块、控制器和示警模块，当传感模块检测到施工人员靠近危险区域时向控制器发出相应的电信号，控制器控制示警装置示警。

2、本申请一种实施例中采用了红外测距传感器、超声波测距传感器或激光测距传感器，检测并响应施工人员与作业工具边缘的距离，当检测到距离值不高于预设值即靠近危险区域时，控制器控制报警器发出报警信号。

3、本申请另一种实施例中采用了语音提示组件，当传感模块检测到施工人员靠近危险区域时，语音提示组件中的功放模块将报警提示音放大并通过扬声器播放，避免施工现场噪声过大施工人员无法听到造成危险。

附图说明

图1为本申请一种实施例的高空作业防坠落报警装置的结构示意图；

图2为本申请一种实施例中报警装置的仰视图；

图3为本申请一种实施例中壳体的剖视图；

图4为本申请一种实施例中控制系统的控制流程图；

图5为本申请另一种实施例中报警装置的结构示意图；

图6为本申请另一种实施例中控制系统的控制流程图。

附图标记说明

10-报警装置，101-壳体，1011-本体，1012-夜光层，1013-透明绝缘层，102-开关，103-报警器，104-固定组件，1041-自锁挂钩，1042-尼龙搭扣，105-充电口，106-传感模块，107-控制器；

20-报警装置，201-壳体，202-开关，203-放音孔，204-固定组件，205-充电口，206-传感模块，207-控制器，208-语音报警模块，209-扬声器。

具体实施方式

下面为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图1-图6示出了本实用新型提出的一种高空作业防坠落报警装置的结构示意图。为叙述方便，下文中所称的“上”、“下”、“左”、“右”与附图本身的上、下、左、右方向一致，但不对本实用新型结构起限定作用。

实施例一

如图1-图4所示，一种高空作业防坠落报警装置10，包括壳体101、传感模块106、控制器107、示警装置和供电装置。

其中，壳体101包括本体1011，本体1011可以采用塑料等轻便材质，减轻报警装置10的重量，避免影响施工人员的施工操作。壳体101上设置有固定组件104，固定组件104包括自锁挂钩1041和尼龙搭扣1042，自锁挂钩1041和尼龙搭扣1042组合使用将壳体101固定在施工人员的背部。

本体1011的外侧设置有透明绝缘层1013，透明绝缘层1013和本体1011之间设置有夜光层1012，可选的，该夜光层1012为夜光粉涂层，夜光层1012涂覆于本体1011的外表面和透明绝缘层1013的内表面，它在阳光、灯光、可见光的照射下吸收光能，在夜晚将吸收的能量以低频可见光发射出去，以提醒人们注意到施工现场的存在，提高施工安全性。可选的，透明绝缘层1013采用透明塑料材质，能够透过夜光层1012的可见光。

传感模块106设置在壳体101上，该传感模块106为红外测距传感器、超声波测距传感器、激光测距传感器中的一种，该传感模块106包括发射端和接收端，发射端用于发出测距信号，接收端的输出端与控制器107的输入端电性连接，用于接收并响应发射端发出的信号；当传感模块106检测到施工人员与作业工具边缘的距离不高于预设值时，向控制器107发送相应的电信号，控制器107控制示警装置示警。

示警装置，包括报警器103，报警器103的输入端与控制器107的输出端电性连接。该报警器103为蜂鸣器、声光报警器的一种或多种。当传感模块106检测到施工人员与作业工具边缘的距离不高于预设值时，控制器107控制报警器103发出报警信号(蜂鸣器发出声报警信号或声光报警器103发出声报警和光报警信号)，提醒施工人员远离危险区域，避免施工人员从作业工具上坠落。

供电装置，包括电池、充电口105和充电模块，其中电池可以选用18650可充电式锂电池，充电模块与控制器107电性连接，充电口105嵌设在壳体101的侧面并与充电模块电性连接。电池通过充电模块为传感模块106、控制器107和报警器103供电。

本申请提出的一种高空作业防坠落报警装置10还包括与控制器107电性连接的开关102，开关102嵌设在壳体101的侧面，按下开关102，整个电路接通，电路系统中的电气元件工作。

本实施例的工作原理是：当施工人员需要高空作业时，施工人员利用自锁挂钩1041和尼龙搭扣1042将报警装置10固定在施工人员的背部；当施工过程中传感模块106检测到施工人员与作业工具的距离不高于预设值即靠近危险区域时，报警器103工作发出声报警信号或声光报警信号，提醒施工人员远离危险区域，避免施工人员从作业工具上坠落。

实施例二

如图5和图6所示，本实施例中的报警装置20包括实施例1中的壳体201、开关202、固定组件204、充电口205、传感模块206和控制器207。

本实施例与实施例一的区别点在于示警装置包括语音提示组件，该语音提示组件与控制器207电性连接，包括相互电性连接的语音报警模块208和扬声器209。其中语音报警模块208包括语音存储模块和功放模块，语音存储模块用于存储报警提示音，功放模块用于获取来自语音存储模块的报警提示音并根据预设的功放倍数放大报警提示音，扬声器209用于播放经过功放模块放大后的报警提示音，提醒施工人员远离危险区域。壳体201的侧面设置有放音孔203，放音孔203与扬声器209的位置相对应，报警提示音通过放音孔203播放，避免施工现场噪声过大施工人员无法听到造成危险。

本实施例的工作原理是：当施工人员需要高空作业时，施工人员利用固定组件204将报警装置20固定在施工人员的背部；当施工过程中传感模块206检测到施工人员与作业工具的距离不高于预设值即靠近危险区域时，扬声器209通过放音孔203播放报警提示音，提醒施工人员远离危险区域，避免施工人员从作业工具上坠落。

本申请实施例中各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不再对电气控制做说明。

下列为本案中的电气件采用的种类以及作用：

开关102、202，选用乐清市硕腾电子有限公司生产的r16-503ad系列的自锁式开关；在开关按钮第一次按时，开关接通并保持，即自锁，在开关按钮第二次按时，开关断开，同时开关按钮弹出来。

控制器107、207，可以选用51系列单片机。单片机(microcontrollers)是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器cpu、随机存储器ram、只读存储器rom、多种i/o口和中断系统、定时器/计数器等功能(还可以包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、a/d转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。

红外测距传感器，选用深圳市鸿瑞泰电子有限公司的gp2y0e03系列的高精度红外测距传感器，具有一对红外信号发射与接收二极管，利用的红外测距传感器ldm301发射出一束红外光，在照射到物体后形成一个反射的过程，反射到传感器后接收信号，然后利用ccd图像处理接收发射与接收的时间差的数据。

超声波测距传感器，选用堡萌电子有限公司的u500.da0-11110575系列传感器，是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。

激光测距传感器，选用深圳市摩天射频技术有限公司的l系列激光测距模块，由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。

语音报警模块208，选用广州美芯电子科技有限公司的mxh040-3w语音模块，小巧、方便应用；自带3w功放播放；可编程一次性烧录(otp)语音。

综上所述，本申请提出的一种高空作业防坠落报警装置采用了传感模块、控制器和示警模块，当传感模块检测到施工人员靠近危险区域时向控制器发出相应的电信号，控制器控制示警装置示警。本申请一种实施例中采用了红外测距传感器、超声波测距传感器或激光测距传感器，检测并响应施工人员与作业工具边缘的距离，当检测到距离值不高于预设值即靠近危险区域时，控制器控制报警器发出报警信号。本申请另一种实施例中采用了语音提示组件，当传感模块检测到施工人员靠近危险区域时，语音提示组件中的功放模块将报警提示音放大并通过扬声器播放，避免施工现场噪声过大施工人员无法听到造成危险。

在本申请中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。