[发明专利]一种施工安全保护用的自动报警与定位装置及方法

摘要

本发明提供一种施工安全保护用的自动报警与定位装置及方法，涉及建筑施工安全技术领域。该装置包括主控单元、电源单元、红外发射单元、红外接收单元、保护钳行程检测单元、安全带卡扣单元、语音报警单元、无线定位单元和上位机，主控单元控制其他各单元的动作，能够自动检测电池电量、安全保护钳、安全带的工作状态，语音报警单元能够在安全带未系好或者安全保护钳未挂在脚手架钢管上的情况下发出报警，提醒施工人员进行安全作业，进而保障施工人员的生命安全，同时该装置还具备无线定位功能，安全监管人员通过上位机就能够直接了解施工人员的位置及安全状态，并对处于非安全作业状态的人员进行语音警告。

主权项

一种施工安全保护用的自动报警与定位装置，其特征在于，该装置包括主控单元(1)、电源单元(2)、红外发射单元(3)、红外接收单元(4)、保护钳行程检测单元(5)、安全带卡扣单元(6)、语音报警单元(7)、无线定位单元(8)和上位机(9)；所述主控单元(1)，用于控制其他单元的动作，包括MCU模块(101)、红外发射模块(102)和6个红外接收模块(103)；所述红外发射模块(102)包括红外发射接口和红外发射驱动电路，用于为红外发射单元(3)提供驱动，所述红外发射驱动电路的输入端连接所述MCU模块(101)，所述红外发射驱动电路的输出端连接所述红外发射接口，所述红外发射接口连接所述红外发射单元(3)；所述红外接收模块(103)包括红外接收接口和红外接收处理电路，用于对接收到的红外信号进行放大、微分和滤波处理，所述红外接收处理电路的输入端连接所述红外接收接口，所述红外接收处理电路的输出端连接所述MCU模块(101)，所述红外接收接口连接所述红外接收单元(4)；所述电源单元(2)，用于为整个装置供电，包括电池(201)和升压稳压模块(202)；所述电池(201)连接升压稳压模块(202)的输入端；所述升压稳压模块(202)输出5V直流电源；所述红外发射单元(3)，设于施工保护用的保护钳(11)上，用于发射红外信号，包括6只红外发射管(301)，所述6只红外发射管(301)之间并联后与所述红外发射接口连接；所述红外接收单元(4)，设于施工保护用的保护钳(11)上，用于接收红外信号，包括6只红外接收管(401)，所述6只红外接收管(401)之间阴极共地，所述6只红外接收管(401)的阳极端和共地端与所述红外接收接口连接；所述红外发射单元(3)与所述红外接收单元(4)形成红外对射，用于检测所述保护钳(11)的状态；所述保护钳行程检测单元(5)，用于检测所述保护钳(11)的状态，包括一个行程开关(501)和开关检测接口(502)；所述行程开关(501)设于所述保护钳(11)上，所述行程开关(501)连接所述开关检测接口(502)的输入端，所述开关检测接口(502)的输出端连接所述MCU模块(101)；所述6只红外发射管(301)、6只红外接收管(401)和行程开关(501)设于所述保护钳(11)弯钩部分的内侧壁上；所述6只红外发射管(301)和6只红外接收管(401)对称均匀设置，所述6只红外发射管(301)或6只红外接收管(401)的管间距设置以脚手架钢管能遮挡位于里侧的4对管的红外光为依据；所述安全带卡扣单元(6)，设于施工保护用的安全带上，用于检测安全带的状态，包括一个安全带卡扣传感器，所述安全带卡扣传感器的输出端连接所述MCU模块(101)；所述语音报警单元(7)，用于根据所述MCU模块(101)的指令发出不安全信号的语音报警，包括语音模块和扬声器；所述语音模块的输入端连接所述MCU模块(101)；所述语音模块的输出端连接所述扬声器；所述无线定位单元(8)包括WIFI模块和光耦；所述WIFI模块的两个通信端口分别通过光耦连接所述MCU模块(101)，所述WIFI模块的控制引脚直接连接所述MCU模块(101)，所述WIFI模块的输出通过无线网络与所述上位机(9)进行通讯；所述上位机(9)用于接收所述无线定位单元(8)发送的远程信息，并进行解读与显示。