一种报警监管型安全带装置的研制

崔超奇　刘斌　董苏　程亚航　郭运泽

摘要：在配电工作中，由于登杆工作人员忘记挂设安全带，造成坠落事故时有发生。为了防止此类事件发生，本文提出设计一种报警监管型安全带挂钩。本装置由两部分组成，一部分是人员登杆检测及报警系统，另一部分是挂钩信息采集及发送系统。人员登杆检测及报警系统安装在工作人员登杆过程中经过的地方，挂钩信息采集及发送系统与安全带一体，向人员检测及报警系统发送挂钩挂设信息。若人员登杆检测系统只检测到有人登杆，而没收到发送模块发送的挂钩信息，便会提示工作人员系上安全带，同时，将异常状态信息发送给监管人员手机，可由工作负责人提醒相应登杆人员挂设安全带挂钩。该装置简单、可靠，一定程度上减少了登杆人员由于忘记挂设安全带造成的坠落事故数量。

关键词：挂钩;监管型;安全带

中图分类号：TP2   文献标识码：A    文章编号：

Abstract： In the distribution work， because the staff forgot to install the safety belt， resulting in falling accidents from time to time. In order to prevent the occurrence of this kind of incidents， this paper proposes to design an alarm monitoring safety belt hook. This device is composed of two parts， one is the staff on the pole detection and alarm system， the other is the hook information acquisition and transmission system. The hook information collection and transmission system is integrated with the safety belt to send hook and installation information to the staff detection and alarm system. If the pole mounting detection system only detects someone mounting the pole and does not receive the hook information sent by the sending module， it will prompt the staff to fasten the safety belt. Meanwhile， the abnormal status information will be sent to the supervisor's mobile phone， and the person in charge of the work can remind the relevant pole mounting staff to hang the belt hanger. This device is simple and reliable， and to some extent reduces the number of falling accidents caused by people who forget to put their safety belts on the pole.

Key words：Hook; Regulatory; Seat belts

引言

目前，在配电工作中，登杆作业工作量大，作业环境复杂，坠落事故时有发生。为了防止坠落事故的发生，登杆作业人员通常会使用安全带，《国家电网公司电力安全规程（配电部分）》规定：“高处作业人员在转移作业位置时不得失去安全保护。”在杆上工作时，二次保险挂钩和腰部安全带挂钩应保证至少有一个可靠挂设。然而，在现场实际工作中，由于登杆人员的疏忽，忘记挂设安全带挂钩的事件时有发生，同时，部分登杆人员嫌挂设安全带挂钩麻烦，擅自取下安全带挂钩，引起了许多坠落事故。然而，在配电工作中，工作负责人由于监护范围较大，监护登杆人员较多，无法实现对所有登杆人员的有效监护。

为了防止坠落事故的发生，同时使工作负责人能更好地监护登杆人员，本文提出了一种报警监管型安全带挂钩。当发现登杆人员二次保险挂钩和腰带安全挂钩均未挂设时，该挂钩发出声光报警，由扬声器发出“安全带挂钩未挂好，请勿开始工作”的语音警示，由LED灯发出高强度亮光警示，同时将登杆人员的异常状态信息传送至工作负责人的手机上，工作负责人发现异常状态后，提醒相应登杆人员挂设安全带挂钩。

1 报警监管型安全带装置整体设计

警监管型安全带装置整体结构图如图1所示，由安全带锁扣开关、无线发送模块、无线接收模块、人体接近检测模块、控制器、报警系统和GPRS模块组成。安全带锁扣的开关量作为无线信号发送模块的控制信号，只有在锁扣闭合状态，即安全带可靠挂设设，才启动无线信号发送模块进行编码和发送，无线信号接收模块接收到信息后，进行解码，并转换为有效电平送入单片机的IO引脚;当控制器检测到人体检测模块输出有效电平后，判断有工作人员进过，进而通过检测无线接收模块输出信号，判断登杆人员是否挂设安全带，若此信号为有效电平，说明工作人员正常挂设安全带，否则，控制器便发出控制信号给报警系统，启动语音报警和高强度LED报警，同时通过GPRS模块向工作人员的手机发送异常状态信息。

2 测控电路设计

测控电路包括传感器信息监测部分、控制器、语音及高强度LED光信号报警、GPRS模块和太阳能供电系统组成。传感器信息检测包括安全带锁扣开关的信息和人体接近开关的信息监测，由于安全带锁扣与安全带为一体，随工作人员动态移动，因此安全带锁扣信息通过无线方式发给测控电路，由无线接收模块接收到信息后，转换为有效电平送入单片机的IO引脚;人体接近开关与测控系统一体，输出的开关状态代表是否有人体经过。报警系统采用语音芯片、高功率扬声器和高强度LED;控制器采用STM32单片机，单片机首先对传感器的信号进行分析、处理，当检测到有人体接近而无锁扣闭合信息时，控制语音芯片发出提示信息，并通过LED闪烁报警，若延时一段时间后，工作人员还未挂设安全带，控制器便将异常信息通过GPRS模块发给工作负责人的手机。本控制系统由太阳能和充电电池双重供电。测控电路框图如下图所示。

3 控制程序设计

控制器首先检测是否检测到人体接近，将检测到有人体接近，再判断登杆人员的安全带锁扣开关是否闭合，若闭合，则代表登杆人员系好安全带;若检测没有信息发送，则表示登杆人员没有系好安全带，这时，控制器的I/O引脚向语音芯片发送控制命令，起动语音芯片发出提示信号，通过扬声器发声，同时，高亮LED闪烁。延时一段时间，若登杆人员还没系安全带，控制器便通过串口向GPRS模块发送指令，把异常状态信息发送到工作负责人手机。程序流程图如下图所示：

4 结语

本文針对登杆工作人员忘记挂设安全带，造成坠落的事故，提出研制一套报警监管型安全带装置，该装置可实现对登杆人员安全带佩戴情况进行检测，并进行语音提示和报警，同时可把异常状态信息发送到负责人手机，实现远程监管。经过多次测试，已成功运行。该装置易操作、安全稳定，有效避免了由于工作人员疏忽造成坠落事故的发生。

参考文献：

[1]魏培敏，闫新明.新型安全带提示装置的研制与开发[J].汽车电气.2004.（10）.

[2]曾兴雯.高频电子线路 [M].北京：高等教育出版社，2012.1

[3]王斌.模拟电子技术实验与课程设计.西安.西安科技大学出版社.2006