一种高空人员坠落安全应急装置

技术领域

本发明涉及高空作业坠落防护设备领域，具体为一种高空人员坠落安全应急装置。

背景技术

目前，随着国民经济发展，城市高楼不断增多，使得高空工作人员大幅增加，高空作业是一项危险性极高的工作，它的危险性在于高空作业中的人或者器械一旦坠落，往往伴随着生命危险和财产损失，目前常规的做法是安全带或安全网。

高空作业是高危活动，应该有安全保护。但是有些高空作业却无法或不便使用有固定点的安全救援装置(如需要较大范围移动的高空作业、需不断变化位置的攀爬活动、原先的基础条件不好的场所)，从而对高空工作人员的保护非常有限。

发明内容

一种高空人员坠落安全应急装置，该装置可在高空工作发生坠落时，自动快速的弹出降落伞对人员的下落速度进行减缓，并且还能在人员落地时进行进一步的缓冲，从而提高人员的保护效果。

一种高空人员坠落安全应急装置，包括装置主体、所述装置主体外侧正面活动安装有肩带、所述装置主体内部上端活动安装有伞衣，所述装置主体内部中端固定安装有储气瓶，所述伞衣内部固定安装有环状气室，所述装置主体内部下端两侧活动安装有缓冲装置，所述装置主体内部下端固定安装有感应装置。

作为优选的，所述储气瓶上端固定安装有上出气管，所述伞衣内侧中端开设有入气口，所述入气口下端固定安装有耐高压软管，所述耐高压软管下端与上出气管固定密封套接。

作为优选的，所述上出气管下端固定安装有电磁阀，所述装置主体内部下端的安装有ECU控制板与蓄电池，所述电磁阀与ECU控制板电性连接，所述感应装置与ECU控制板电性连接，所述感应装置内共设有传感陀螺仪和加速度传感器两个设备。

作为优选的，所述伞衣外部两侧设置有伞衣套带，所述装置主体内部顶端固定安装有塑胶层，所述塑胶层中间处设有厚度较薄的强度弱化槽口线，所述伞衣内部固定安装有环形加强带与纵形加强带，所述装置主体内部上端固定安装有固定环，且伞衣内伞绳下端与固定环相连接。

作为优选的，所述伞衣内部固定安装有气流支道，所述气流支道一端与入气口相连通，另一端与环状气室相连通。

作为优选的，所述装置主体两侧固定安装卡扣，所述肩带下端固定安装有腰带，所述腰带下端固定安装有坐带，所述腰带两侧下端固定安装有腿带，所述装置主体外侧正面固定安装有弹性垫片。

作为优选的，所述上出气管两侧固定安装有侧出气管，所述入气口内固定安装有单向气阀，所述侧出气管内固定安装有电磁阀，所述电磁阀与ECU控制板电性连接，所述缓冲装置中端外侧开设有导流槽，所述导流槽为倾斜弧形设置。

作为优选的，所述缓冲装置顶端固定安装有上卡环，所述缓冲装置上端相对上卡环的下侧固定安装有下卡环，所述装置主体内部相对上卡环的两侧活动安装有复位卡块，所述复位卡块外端下侧为弧形外凸设置。

作为优选的，所述缓冲装置下端固定安装有缓冲板，所述缓冲板底端固定安装有转轮，所述缓冲板下侧活动安装有挤压板。

作为优选的，储气采用氦气，其特点是惰性其他所以安全，分子量小所以同等条件下密度值小，达到单位气体重量所获得的空气浮力最大化。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果:

1.通过储气瓶上端固定安装有上出气管，而伞衣内侧中端开设有入气口，且入气口下端固定安装有耐高压软管，则能利用耐高压软管下端与上出气管固定密封套接，当工作人员发生坠落时，能让储气瓶向上喷出高压气流进入伞衣内，从而使折叠状态的伞衣向上弹出装置主体内部，伞衣展开加大与空气的接触面积，展开后的伞衣承受向上的空气阻力，同时膨胀的伞衣环状气室在空气中承受了浮力，实现人体下落减速的目的，避免发生自由坠落的严重结果，其中通过上出气管下端固定安装有电磁阀，而装置主体内部下端的安装有ECU控制板与蓄电池，且电磁阀与ECU控制板电性连接，则能利用ECU控制板与感应装置内传感陀螺仪和加速度传感器电性连接，使得当装置主体发生大角度偏移，导致ECU控制板接收到感应装置内传感陀螺仪或加速度传感器任意一个信号达到设置阀值时，就自动控制电磁阀在几毫秒内快速打开，让储气瓶内的储气驱使伞衣向外弹出，达到快速自动打开伞衣的效果。

2.通过伞衣套带束缚伞衣保持折叠状态，而装置主体内部顶端固定安装有塑胶层，且伞衣内部固定安装有环形加强带与纵形加强带，使得当伞衣还在折叠状态弹出时，能利用伞衣套带对塑胶层施加作用力，让塑胶层能沿其内弱化槽口线裂开，达到提高伞衣弹出速度的效果，同时提高伞衣展开后的强度，再通过伞衣内部固定安装有气流支道，而气流支道一端与入气口相连通，且另一端与环状气室相连通，使得当储气瓶内的气流能由入气口进入气流支道，流向环状气室，将伞衣套带弹开，从而达到伞衣快速展开的效果，提高对高空工作人员的保护效率。

3.通过装置主体两侧固定安装卡扣，而肩带下端固定安装有腰带，且腰带下端固定安装有腿带，能利用纵向设置的多个卡扣，从而使用时可以根据人体上身比例选择合适的卡扣，保证装置主体顶端的水平面高于人体头顶部，确保伞衣弹出过程不会碰到人体头部，再通过装置主体外侧正面固定安装有弹性垫片，则能对工作人员背部进行贴合，改善使用中人体背部的舒适性。

4.通过上出气管两侧固定安装有侧出气管，而入气口内固定安装有单向气阀，且缓冲装置中端外侧开设有倾斜弧形设置的导流槽，则能使进入环状气室内部的气流无法再向外漏出，从而提高伞衣在空气中浮力，同时能利用侧出气管内固定安装有与ECU控制板电性连接的电磁阀，从而能事先通过编入控制程序让ECU控制板控制侧出气管内的电磁阀在上出气管内电磁阀打开数秒后再开启，从而达到在伞衣打开后将高压气流引导到缓冲装置上与导流槽接触，使得高压气流在缓冲装置与装置主体间隙中向外喷出时，能利用气流与导流槽的弧面接触带动缓冲装置进行转动，再通过缓冲装置顶端固定安装有上卡环，而缓冲装置上端相对上卡环的下侧固定安装有下卡环，且装置主体内部相对上卡环的两侧活动安装有复位卡块，则当缓冲装置转动使上卡环内的缺口与复位卡块对应时，缓冲装置就能在弹簧的作用下向外弹出，使得当工作人员落地时，能让缓冲装置先与地面接触，利用弹簧对落地时的冲击力进行吸收，避免工作人员因降落高度不够造成损伤，提高工作人员在高空降落时的安全性，其中通过复位卡块外端下侧为弧形外凸设置，使得当缓冲装置与地面接触吸收冲击后压回装置主体内部时，能利用下卡环与复位卡块接触，驱使复位卡块先内缩再复位，对缓冲装置进行限位，避免其再次向外弹出导致工作人员摔倒。

5.通过缓冲装置下端固定安装有缓冲板，而缓冲板底端固定安装有转轮，且缓冲板下侧活动安装有挤压板，使得当缓冲装置与地面接触时，挤压板能克服缓冲板内弹簧的作用力向上移动，让转轮穿出挤压板与地面接触，从而应对伞衣落地之前对工作人员的拉扯避免摔倒，使得装置主体能随着伞衣拉扯进行滑动，并且能保持与地面的摩擦力减缓滑动距离。

附图说明

图1为本发明装置主体主视图；

图2为本发明装置主体后视内部透视图；

图3为本发明图2中A处放大图；

图4为本发明装置主体右视内部透视图；

图5为本发明缓冲装置立体图；

图6为本发明缓冲板内部透视图；

图7为本发明伞衣(展开后)正面视图；

图8为本发明伞衣(展开后)仰视图。

图1-8中：1-装置主体、2-肩带、3-腰带、4-坐带、5-弹性垫片、6-塑胶层、7-卡扣、8-腿带、9-储气瓶、10-上出气管、11-耐高压软管、12-伞衣、13-伞衣套带、14-固定环、15-侧出气管、16-缓冲装置、17-导流槽、18-缓冲板、19-挤压板、20-控制开关、21-感应装置、22-ECU控制板、23-蓄电池、24-上卡环、25-下卡环、26-复位卡块、27-伞绳、28-转轮、29-环形加强带、30-纵形加强带、31-环状气室、32-气流支道、33-入气口。

具体实施方式

请参阅图1至8，一种高空人员坠落安全应急装置平面结构示意图以及立体结构示意图。

一种高空人员坠落安全应急装置，包括装置主体1、装置主体1外侧正面活动安装有肩带2、装置主体1内部上端活动安装有伞衣12，装置主体1内部中端固定安装有储气瓶9，伞衣12内部固定安装有环状气室31，装置主体1内部下端两侧活动安装有缓冲装置16，装置主体1内部下端固定安装有感应装置21。

在具体实施中，储气瓶9上端固定安装有上出气管10，伞衣12内侧中端开设有入气口33，入气口33下端固定安装有耐高压软管11，耐高压软管11下端与上出气管10固定密封套接，则能利用耐高压软管11下端与上出气管10固定密封套接，则当工作人员发生坠落时，能让储气瓶9向上喷出高压气流进入伞衣12内，从而使折叠状态的伞衣12向上弹出装置主体1内部，并且伞衣展开加大与空气的接触面积，达到对工作人员降落速度进行减缓，从而避免发生自由坠落的严重结果。

在具体实施中，上出气管10下端固定安装有电磁阀，装置主体1内部下端的安装有ECU控制板22与蓄电池23，电磁阀与ECU控制板22电性连接，感应装置21与ECU控制板电性22连接，感应装置21内共设有传感陀螺仪和加速度传感器两个设备，使得当装置主体1发生大角度偏移，导致ECU控制板22接收到感应装置21内传感陀螺仪或加速度传感器任意一个信号达到设置阀值时，就自动控制电磁阀在几毫秒内快速打开，让储气瓶9内的储气驱使伞衣12向外弹出，达到快速自动打开伞衣12的效果。

在具体实施中，伞衣12外部两侧设置有伞衣套带13，装置主体1内部顶端固定安装有塑胶层6，伞衣12内部固定安装有环形加强带29与纵形加强带30，装置主体1内部上端固定安装有固定环14，且伞衣12内伞绳27下端与固定环14相连接，使得当伞衣12还在折叠状态弹出时，能利用伞衣套带13对塑胶层6施加作用力，让塑胶层6能沿其内弱化槽口线裂开，达到提高伞衣12弹出速度的效果，同时提高伞衣12展开后的强度。

在具体实施中，伞衣12内部固定安装有气流支道32，气流支道32一端与入气口33相连通，另一端与环状气室31相连通，使得当储气瓶9内的气流能由入气口33进入气流支道32，流向环状气室31，将伞衣套带13弹开，从而达到伞衣12快速展开的效果，提高对高空工作人员的保护效率。

在具体实施中，装置主体1两侧固定安装卡扣7，肩带2下端固定安装有腰带3，腰带3下端固定安装有坐带4，腰带3两侧下端固定安装有腿带8，使得能提高对工作人员的固定效率的同时，能利用卡扣7纵向设置有多个，从而使用时可以根据人体上身比例选择合适的卡扣7，保证装置主体1顶端的水平面高于人体头顶部，确保伞衣12弹出过程不会碰到人体头部，装置主体1外侧正面固定安装有弹性垫片5，则能对工作人员背部进行贴合，改善使用中人体背部的舒适性。

在具体实施中，上出气管10两侧固定安装有侧出气管15，入气口33内固定安装有单向气阀，侧出气管15内固定安装有电磁阀，电磁阀与ECU控制板22电性连接，缓冲装置16中端外侧开设有导流槽17，导流槽17为倾斜弧形设置，则能使进入环状气室31内部的气流无法再向外漏出，从而提高伞衣12在空气中浮力，同时能利用侧出气管15内固定安装有与ECU控制板22电性连接的电磁阀，从而能事先通过编入控制程序让ECU控制板22控制侧出气管15内的电磁阀在上出气管10内电磁阀打开数秒后再开启，从而达到在伞衣12打开后将高压气流引导到缓冲装置16上与导流槽17接触，使得高压气流在缓冲装置16与装置主体1间隙中向外喷出时，能利用气流与导流槽17的弧面接触带动缓冲装置16进行转动。

在具体实施中，缓冲装置16顶端固定安装有上卡环24，缓冲装置16上端相对上卡环24的下侧固定安装有下卡环25，装置主体1内部相对上卡环24的两侧活动安装有复位卡块26，复位卡块26外端下侧为弧形外凸设置，则当缓冲装置16转动使上卡环24内的缺口与复位卡块26对应时，缓冲装置16就能在弹簧的作用下向外弹出，使得当工作人员落地时，能让缓冲装置16先与地面接触，利用弹簧对落地时的冲击力进行吸收，避免工作人员因降落高度不够造成损伤，提高工作人员在高空降落时的安全性，其中通过复位卡块26外端下侧为弧形外凸设置，使得当缓冲装置16与地面接触吸收冲击后压回装置主体1内部时，能利用下卡环25与复位卡块26接触，驱使复位卡块26先内缩再复位，对缓冲装置16进行限位，避免其再次向外弹出导致工作人员摔倒。

在具体实施中，缓冲装置16下端固定安装有缓冲板18，缓冲板18底端固定安装有转轮28，缓冲板18下侧活动安装有挤压板19，使得当缓冲装置16与地面接触时，挤压板19能克服缓冲板18内弹簧的作用力向上移动，让转轮28穿出挤压板19与地面接触，从而应对伞衣落地之前对工作人员的拉扯避免摔倒，使得装置主体1能随着伞衣拉扯进行滑动，并且能保持与地面的摩擦力减缓滑动距离。

本发明一种高空人员坠落安全应急装置的工作原理如下。

首先通过储气瓶9上端固定安装有上出气管10，而伞衣12内侧中端开设有入气口33，且入气口33下端固定安装有耐高压软管11，则能利用耐高压软管11下端与上出气管10固定密封套接，则当工作人员发生坠落时，能让储气瓶9向上喷出气体，而采用的高压气流首选氦气，其特点是惰性气体所以安全，分子量小所以同等条件下密度值小，达到单位气体重量所获得的空气浮力最大化，但不限于氦气，进入伞衣12内，从而使折叠状态的伞衣12向上弹出装置主体1内部，并且展开加大与空气的接触面积，达到对工作人员降落速度进行减缓，从而避免发生自由坠落的严重后果，其中通过上出气管10下端固定安装有电磁阀，而装置主体1内部下端的安装有ECU控制板22与蓄电池23，且电磁阀与ECU控制板22电性连接，则能利用ECU控制板22与感应装置21内传感陀螺仪和加速度传感器电性连接，使得当装置主体1发生大角度偏移，导致ECU控制板接收22到感应装置21内传感陀螺仪或加速度传感器任意一个信号达到设置阀值时，就自动控制电磁阀在几毫秒内快速打开，让储气瓶9内的储气驱使伞衣12向外弹出，达到快速自动打开伞衣12的效果，其中通过伞衣12外部两侧设置有伞衣套带13，而装置主体1内部顶端固定安装有塑胶层6，且伞衣12内部固定安装有环形加强带29与纵形加强带30，使得当伞衣12还在折叠状态弹出时，能利用伞衣套带13对塑胶层6施加作用力，让塑胶层6能沿其内弱化槽口线裂开，达到提高伞衣12弹出速度的效果，同时提高伞衣12展开后的强度，再通过伞衣12内部固定安装有气流支道32，而气流支道32一端与入气口33相连通，且另一端与环状气室31相连通，使得当储气瓶9内的气流能由入气口33进入气流支道32，流向环状气室31，将伞衣套带13弹开，从而达到伞衣12快速展开的效果，提高对高空工作人员的保护效率，接着通过装置主体1两侧固定安装卡扣7，而肩带2下端固定安装有腰带3，且腰带3下端固定安装有腿带8，使得能提高对工作人员固定效率的同时，能利用卡扣7纵向设置有多个，从而使用时可以根据人体上身比例选择合适的卡扣7，保证装置主体1顶端的水平面高于人体头顶部，确保伞衣12弹出过程不会碰到人体头部，再通过装置主体1外侧正面固定安装有弹性垫片5，则能对工作人员背部进行贴合，改善使用中人体背部的舒适性，之后通过上出气管10两侧固定安装有侧出气管15，而入气口33内固定安装有单向气阀，且缓冲装置16中端外侧开设有倾斜弧形设置的导流槽17，则能使进入环状气室32内部的气流无法再向外漏出，从而提高伞衣12在空气中浮力，同时通过侧出气管15内固定安装有电磁阀，且电磁阀与ECU控制板22电性连接，则能利用侧出气管15内电磁阀与ECU控制板22电性连接，从而能事先通过编入控制程序让ECU控制板22控制侧出气管15内的电磁阀在上出气管10内电磁阀打开数秒后再开启，从而达到在伞衣12打开后将高压气流引导到缓冲装置16上与导流槽17接触，使得高压气流在缓冲装置16与装置主体1间隙中向外喷出时，能利用气流与导流槽17的弧面接触带动缓冲装置16进行转动，再通过缓冲装置16顶端固定安装有上卡环24，而缓冲装置16上端相对上卡环24的下侧固定安装有下卡环25，且装置主体1内部相对上卡环24的两侧活动安装有复位卡块26，则当缓冲装置16转动使上卡环24内的缺口与复位卡块26对应时，缓冲装置16就能在弹簧的作用下向外弹出，使得当工作人员落地时能让缓冲装置16先与地面接触，利用弹簧对落地时的冲击力进行吸收，避免工作人员因降落高度不够造成损伤，提高工作人员在高空降落时的安全性，其中通过复位卡块26外端下侧为弧形外凸设置，使得当缓冲装置16与地面接触吸收冲击后压回装置主体1内部时，能利用下卡环25与复位卡块26接触，驱使复位卡块26先内缩再复位，对缓冲装置16进行限位，避免其再次向外弹出导致工作人员摔倒，再通过缓冲装置16下端固定安装有缓冲板18，而缓冲板18底端固定安装有转轮28，且缓冲板18下侧活动安装有挤压板19，使得当缓冲装置16与地面接触时，挤压板19能克服缓冲板18内弹簧的作用力向上移动，让转轮28穿出挤压板19与地面接触，从而应对伞衣落地之前对工作人员的拉扯避免摔倒，使得装置主体1能随着伞衣拉扯进行滑动，并且能保持与地面的摩擦力减缓滑动距离。