[发明专利]一种坠落防护安全带佩戴状态检测的方法及装置

说明书

本发明提供一种坠落防护安全带佩戴状态检测的方法及装置，包括辅助装置和主控装置，所述主控装置包括主控制器单元、第一运动处理传感器单元、远程通信单元、第一近距离通信单元、第一电池及管理单元，所述辅助装置包括辅助控制器单元；第二运动处理传感器单元；第二近距离通信单元；第二电池及管理单元；声光报警单元，通过将该系统加装到安全带上，可以实现安全带佩戴状态的检测，一旦发现非正常使用，一方面向作业人员发出声光报警，另一方面向后台和远程安全管理人员上报佩戴状态异常信息，两个装置体积小、重量轻，拆装方便，该方法采用双运动传感器的数据采集与同步、特征提取、一致性分析、积累学习。

技术领域

本发明涉及运动传感器的数据处理与分类识别技术领域，具体为一种坠落防护安全带佩戴状态检测的方法及装置。

背景技术

坠落防护安全带是高处作业人员个体坠落防护的主要装备之一，对于避免坠落和降低坠落伤害具有重要作用。按照国家标准（GB 6095-2021 坠落防护 安全带）的定义，坠落防护安全带是“在高处作业、攀登及悬挂作业中固定作业人员位置、防止作业人员发生坠落或发生坠落后将作业人员安全悬挂的个体坠落防护装备的系统”。在国家标准（GB50870-2013 建筑施工安全技术统一规范）中，也提出了“悬空高处作业人员应挂牢安全带”的强制性要求。

但是在实际工作中，有些用工单位管理人员或作业人员安全意识淡薄，怕麻烦图省事，心存侥幸，没有做到全过程全时段严格按照安全规范和制度要求正确佩戴使用坠落防护安全带，出现了不应有的坠落事故和伤害。用工单位也迫切需要及时发现不规范的安全带佩戴情况，便于及时准确地实施高处作业的安全管控。

目前已有的对坠落防护安全带佩戴状态进行自动检测监管的案例，以图像识别方式为主，有的用一路摄像头，有的用多路摄像头；有的用可见光图像，有的用红外热成像。发明的重点集中在图像识别的算法上。这种技术路线的实际检测效果与图像质量关系很大，拍摄角度、距离、清晰度以及环境光线、拍摄背景都可能影响检测效果。发明专利号CN201110417470是在安全带挂钩上安装压力传感器和重力加速度传感器，通过压力传感器及重力加速度传感器的数值变化来区分安全带是否被佩戴。该发明没有办法区分正常使用与安全带挂钩挂在自己身上的异常使用等情形，而后者是实际使用过程中较为常见的不规范操作。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种坠落防护安全带佩戴状态检测的方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明结构新颖，采用二个运动处理传感器，同时感知作业人员躯体和安全带挂钩的运动状态，通过二者运动数据特征和运动数据一致性的分析，可识别出高处作业人员佩戴安全带的真实情况，有效分辨出安全带正常使用、异常使用、未佩戴三种佩戴状态。未佩戴指作业人员没有穿戴安全带，把安全带放置或挂在他处，异常使用指作业人员穿戴了安全带系带，但是安全绳挂钩没有挂在固定的装置上，而是挂在身上或拎在手上或拖在地上等。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种坠落防护安全带佩戴状态检测装置实现的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：

1）加装在系带上的第一运动处理传感器和加装在挂钩的第二运动处理传感器，可提供的运动数据参数项目至少包括实时的三轴角速度值。

2）第一运动处理传感器和第二运动处理传感器运动处理传感器进行周期性的同步采样，即两个运动处理传感器的有效采样点数相同、各对应采样点的采样时间相同、每个采样点包含的参数项目相同。

3）每次同步采样后，分别提取第一运动处理传感器和第二运动处理传感器的有效采样点数据的特征值，之后汇聚到一处。

4）对于第一运动处理传感器和第二运动处理传感器的有效采样点数据，分别提取的特征值包含总角速度、总角速度均值、总角速度标准差、总加速度、总加速度均值、总加速度标准差中的至少一种。