一种架空线路的防坠落装置及防坠落方法与流程

1.本发明涉及高空防坠技术领域，尤其涉及一种架空线路的防坠落装置及防坠落方法。


背景技术：

2.架空线路常应用于电网的铺设，且架空线路处于悬挂状态，架空线路的两端分别连接于柱体，当架空线路出现问题需要维修时，工作人员需要沿着柱体进行爬升，以对架空线路进行高空作业，此时工作人员距离地面较高，当工作人员不小心发生坠落的情况时，危及工作人员的生命安全。
3.为此，亟需一种架空线路的防坠落装置及防坠落方法，来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种架空线路的防坠落装置及防坠落方法，来对工作人员的坠落概率进行预测，并采用有效的防护措施会工作人员进行保护，从而保证工作人员高空作业的安全性。
5.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.一方面，本发明提供一种架空线路的防坠落装置，架空线路设置在相邻两个柱体的顶端，工作人员可在柱体上进行爬升或高空作业，该架空线路的防坠落装置包括：
7.防坠绳索，所述防坠绳索的一端与所述工作人员的身体连接，所述防坠绳索的另一端设置在所述柱体上，所述防坠绳索可沿所述柱体上下移动；
8.防坠网，所述防坠网设置在所述防坠绳索下方，所述防坠网可开合地设置在所述柱体上，当所述工作人员发生坠落危险时，所述防坠网能够打开并接住所述工作人员；
9.监控装置，所述监控装置用于监测工作人员的位置状态；
10.控制系统，所述控制系统与所述防坠网和所述监控装置通信连接，所述监控装置能够将所述工作人员的位置状态发送给所述控制系统，所述控制系统判断是否控制所述防坠网打开。
11.可选地，所述监控装置为无人机，所述无人机包括通信连接的图像获取组件和信息发射组件，所述图像获取组件能够获取所述架空线路、所述柱体以及所述工作人员的图像信息，所述信息发射组件能够将所述图像信息发送给所述控制系统。
12.可选地，所述无人机上设有风力检测组件、湿度检测组件和压力检测组件，所述风力检测组件用于检测风力和风向，所述湿度检测组件用于检测环境湿度，所述压力检测组件用于检测环境大气压，所述风力检测组件、所述湿度检测组件和所述压力检测组件均与所述信息发射组件连接。
13.可选地，所述防坠绳索上与所述柱体连接的一端设有滑动锁，所述柱体上沿其高度方向设有若干锁止扣，所述滑动锁套设在所述柱体上，且所述滑动锁能够与所述锁止扣扣合连接。
14.可选地，所述防坠网的中心处设有安装环，所述安装环上设有可伸缩地支撑杆，所述支撑杆上固定有网体，所述安装环套设在所述柱体上，所述支撑杆可开合地设置在所述安装环的周侧，所述支撑杆能够将所述网体撑开。
15.可选地，所述安装环上设有调节机构，所述调节机构与所述支撑杆连接，所述调节机构能够调整所述支撑杆相对于所述柱体的开合角度。
16.可选地，所述安装环上设有一级制动机构和二级制动机构，所述一级制动机构和所述二级制动机构均能将所述防坠网锁止在所述柱体上。
17.另一方面，本发明提供一种架空线路的防坠落方法，使用上述任一方案中的架空线路的防坠落装置，所述架空线路的防坠落方法包括：
18.s100、获取架空线路的高度和悬空长度；
19.s200、基于架空线路的高度和悬空长度调控工作人员的移动范围；
20.s300、工作人员沿柱体爬升至所述柱体的顶端，同时防坠绳索和防坠网跟随所述工作人员沿所述柱体上升至所述柱体的顶端；
21.s400、控制系统基于所述架空线路的高度确认工作人员的坠落范围和坠落概率；
22.s500、通过无人机监控所述工作人员的位置状态，控制系统依据坠落概率判断所述工作人员是否发生坠落危险，当控制系统判断所述工作人员发生坠落危险时，所述控制系统控制所述防坠网展开，所述防坠网的展开宽度小于所述悬空长度，且所述防坠网的张开范围大于坠落范围，以使所述工作人员落入所述防坠网内。
23.可选地，所述s100包括：
24.s110、无人机获取所述架空线路、所述柱体以及所述工作人员的图像信息，并通过信息发射组件将所述图像信息发送给所述控制系统，所述控制系统根据所述图像信息构建所述架空线路和所述柱体的虚拟模型，并进行空间测算，以确认所述工作人员的位置状态；
25.s120、所述无人机实时获取当前的环境参数，所述环境参数包括风力大小、风向、环境湿度、以及环境大气压，并通过所述信息发射组件将所述环境参数传送给所述控制系统；
26.s130、控制系统基于所述环境参数测算所述架空线路的浮动范围，并基于所述架空线路的浮动范围推算相邻两个所述柱体之间所述架空线路的悬空长度；
27.s140、基于所述架空线路的高度和悬空长度确认工作人员的移动范围，并同时通过无人机获取所述工作人员的当前位置；
28.s150、所述控制系统依据所述环境参数构建所述工作人员在当前位置的动态测试模型，并且基于所述动态测试模型测算所述工作人员的坠落概率和坠落范围，当所述坠落概率超过阈值时，所述控制系统控制所述防坠网打开。
29.可选地，所述防坠绳索跟随所述工作人员沿所述柱体上升时，所述防坠绳索上的滑动锁能够自动锁合在所述柱体上，具体步骤包括：
30.s210、所述工作人员牵引所述滑动锁随着所述工作人员的爬升而沿所述柱体向上滑动；
31.s220、获取所述滑动锁的静止时间，当所述滑动锁在同一高度的静止时间超过预设时间时，所述滑动锁自动上锁，所述防坠绳索固定在所述柱体上；
32.s230、所述工作人员继续爬升时，所述滑动锁切换解锁状态，所述滑动锁随着所述
工作人员的爬升而沿所述柱体继续向上滑动。
33.本发明的有益效果为：
34.本发明提供一种架空线路的防坠落装置，该架空线路的防坠落装置包括防坠绳索、防坠网、监控装置和控制系统，防坠绳索的一端缠绕在工作人员的腰部，防坠绳索的另一端设置在柱体上，当工作人员沿柱体爬升时，防坠绳索可跟随工作人员沿柱体向上移动，防坠网设置在防坠绳索下方，且防坠网也可以跟随工作人员的爬升沿柱体向上移动，防坠网可开合地设置在柱体上，当工作人员发生坠落危险时，防坠网能够打开并接住工作人员，从而保护工作人员，避免工作人员发生坠落危险。
35.本发明提供一种架空线路的防坠落方法，使用上述的架空线路的防坠落装置，通过获取架空线路的高度和悬空长度，确认工作人员沿柱体爬升至柱体的顶端后的坠落范围，同时防坠绳索和防坠网跟随工作人员沿柱体上升至柱体的顶端，控制系统基于架空线路的高度确认工作人员的坠落概率和坠落范围，通过无人机监控工作人员的位置状态，并通过控制系统判断工作人员是否发生坠落危险，当控制系统判断工作人员发生坠落危险时，控制系统控制防坠网展开，以使工作人员落入防坠网内，从而保护工作人员。
附图说明
36.图1为本发明实施例一中提供的架空线路的防坠落方法的流程示意图。
具体实施方式
37.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
41.实施例一
42.架空线路通常设置在相邻两个柱体的顶端，工作人员可在柱体上进行爬升或高空作业，如果工作人员在高空作业时不小心发生高空坠落，容易发生危险，因此，本实施例提供一种架空线路的防坠落装置及防坠落方法，来对高空作业的工作人员进行保护。
43.具体地，本实施例中架空线路的防坠落装置包括防坠绳索、防坠网、监控装置和控制系统，防坠绳索的一端缠绕在工作人员的腰部，防坠绳索的另一端设置在柱体上，当工作人员沿柱体爬升时，防坠绳索可跟随工作人员沿柱体向上移动，防坠网设置在防坠绳索下方，且防坠网也可以跟随工作人员的爬升沿柱体向上移动，防坠网可开合地设置在柱体上，当工作人员发生坠落危险时，防坠网能够打开并接住工作人员，从而保护工作人员，避免工作人员发生坠落危险。
44.作为一种可选地方案，架空线路的防坠落装置包括监控装置和控制系统，监控装置可用于监测工作人员的位置状态，控制系统与防坠网和监控装置通信连接，监控装置能够将工作人员的位置状态发送给控制系统，控制系统判断工作人员是否发生危险，进而判断是否控制防坠网打开。
45.示例性地，本实施例中的监控装置为无人机，无人机上设有图像获取组件和信息发射组件，且图像获取组件和信息发射组件通信连接，图像获取组件能够获取架空线路、柱体以及工作人员的图像信息，信息发射组件能够将图像信息发送给控制系统，从而方便控制系统基于上述图像信息构建架空线路和柱体的虚拟模型，并对虚拟模型进行空间测算，进而确定工作人员的位置信息，判断其是否发生危险。
46.进一步地，无人机上还设有风力检测组件、湿度检测组件和压力检测组件，风力检测组件用于检测风力和风向，湿度检测组件用于检测环境湿度，压力检测组件用于检测环境大气压，风力检测组件、湿度检测组件和压力检测组件均与信息发射组件连接。信息发射组件能够将上述风力大小、风向、环境湿度和环境大气压等环境参数传送给控制系统，进而控制系统能够基于环境参数构建工作人员当前位置的动态测试模型，并基于动态测试模型测算工作人员的防坠落概率。且环境参数对于调整防坠网的展开角度和展开范围也有一定参考作用，便于更精确的确认工作人员的坠落范围，从而更好地保证工作人员的安全。
47.作为一种可选地方案，本实施例中防坠绳索上与柱体连接的一端设有滑动锁，柱体上沿其高度方向设有若干锁止扣，滑动锁套设在柱体上，当工作人员沿柱体向上爬升时，滑动锁能够依次与若干锁止扣扣合连接。具体地，滑动锁在上升过程中包括锁合-解锁-锁合的状态切换过程。
48.防坠网的中心处设有安装环，安装环上设有可伸缩地支撑杆，支撑杆上固定有网体，安装环套设在柱体上，且安装环可沿柱体向上移动，支撑杆可开合地设置在安装环的周侧，当支撑杆展开时能够将网体撑开，从而将坠落的工作人员接住，避免其坠落至地面，保证了工作人员的安全。当然，在支撑杆展开时也需要考虑到两个相邻柱体之间的距离，避免网体与柱体发生干涉。
49.进一步地，安装环上设有一级制动机构和二级制动机构，一级制动机构和二级制动机构均能将防坠网锁止在柱体上。当防坠网的安装环向上移动时，首先一级制动发挥效用，使其静止在柱体的某一高度处。当工作人员发生坠落时，首先一级制动提供对防坠网的支撑作用，保护工作人员不再继续下落。但某些情况下，若工作人员的负载较大，导致防坠
网沿柱体下降预设距离时，触发二级制动发挥效用，从而保证防坠网不再下落，起到双重保护的作用。
50.示例性地，一级制动机构可以选用第一卡接凸起，相应地在柱体上沿其高度方向设有若干第一插槽，随着安装环的上升，第一卡接凸起依次插接在第一插槽内，形成一级制动机构。二级制动机构可以设置为可伸缩的第二卡接凸起，相应地在柱体上沿其高度方向设有若干第二插槽，平时收纳在安装环内，当一级制动机构不足以支撑防坠网和工作人员的负载时，第二卡接凸起弹出，从而第二卡接凸起能够插入第二插槽内，形成二次制动。
51.工作人员沿着升降梯爬升至架空线路的端部，基于架空线路的高度和悬空长度确认工作人员的移动范围和坠落范围，并且牵引工作人员的防坠绳索的滑动锁随着工作人员的高度位置的上升而依次扣合处于柱体的锁止扣，并完成工作人员与柱体的第一次锁合保护，另外，沿着柱体同时向上输送防坠网，且防坠落网的张开范围根据工作人员的高度位置进行调整，以保证工作人员在架空线路的操作下发生坠落时安全性，并且通过防坠落测试适配工作人员的坠落范围，防坠落网的安装环套设于柱体，并与柱体进行一级制动，防坠网如发生沿着柱体下降预设距离时，触发防坠落网与柱体之间的二次制动，从而保证了防坠网在一级制动机构的作用下与柱体固定，并且在下落过程中二级制动机构进行二次制动，以稳定防坠落网的定位固定和下落制动，提高了架空线路的防坠落装置的安全性和可靠性。
52.本实施例提供一种架空线路的防坠落方法，使用上述的架空线路的防坠落装置，架空线路的防坠落方法包括：
53.s100、获取架空线路的高度和悬空长度；
54.s200、基于架空线路的高度和悬空长度调控工作人员的移动范围；
55.s300、工作人员沿柱体爬升至柱体的顶端，同时防坠绳索和防坠网跟随工作人员沿柱体上升至柱体的顶端；
56.s400、控制系统基于架空线路的高度确认工作人员的坠落概率和坠落范围；
57.s500、通过无人机监控工作人员的位置状态，控制系统依据坠落概率判断工作人员是否发生坠落危险，当控制系统判断工作人员发生坠落危险时，控制系统控制防坠网展开，所述防坠网的展开宽度小于所述悬空长度，且所述防坠网的张开范围大于坠落范围，以使工作人员落入防坠网内。
58.步骤s100包括：
59.s110、无人机获取架空线路、柱体以及工作人员的图像信息，并通过信息发射组件将图像信息发送给控制系统，控制系统根据图像信息构建架空线路和柱体的虚拟模型，并进行空间测算，以确认所述工作人员的位置状态；
60.s120、无人机实时获取当前的环境参数，环境参数包括风力大小、风向、环境湿度、以及环境大气压，并通过信息发射组件将环境参数传送给控制系统；
61.s130、控制系统基于环境参数测算架空线路的浮动范围，并基于架空线路的浮动范围推算相邻两个柱体之间架空线路的悬空长度；
62.s140、基于架空线路的高度和悬空长度确认工作人员的移动范围，并同时通过无人机获取工作人员的当前位置；
63.s150、控制系统依据环境参数构建工作人员在当前位置的动态测试模型，并且基
于动态测试模型测算工作人员的坠落概率和坠落范围，当坠落概率超过阈值时，控制系统控制防坠网打开，且防坠网的张开范围大于坠落范围。
64.基于无人机构建架空线路和柱体的虚拟模型，并且便于对虚拟模型进行空间测算，以便于在算法或大数据的加持下进行运算，此时，增加了架空线路和柱体的环境因素，依据环境参数构建的工作人员在当前位置的动态测试模型，对获取架空线路所在位置的风向和风力等级，并基于风向和风力等级测算架空线路的浮动范围，基于架空线路的浮动范围推算相邻的两柱体之间架空线路的悬空长度，控制系统能够更精确地获取工作人员的当前位置，并实时监控工作人员的当前位置，确定工作人员的坠落概率和坠落范围，以便及时将防坠网打开。
65.其中，根据无人机对工作人员的当前位置进行实时监控，并且对工作人员的当前位置的周边范围进行环境参数采集，以便于基于环境参数构建工作人员在当前位置的动态测试模型，并且基于动态测试模型测算工作人员的坠落概率，从而将概率结果进行概率学习模型的运算，以便于对概率学习模型进行优化，并且将动态测试模型测应用于工作人员的防坠落环境中，保证坠落概率的测算准确，进而保证在工作人员发生危险时防坠网张开，接住工作人员。
66.在一些实施例中，工作人员可以通过升降梯爬升至柱体的顶端，升降梯可升降地安装于柱体，升降梯相对于柱体升降，同时带动工作人员进行高度位置的调节，当升降梯相对于柱体上升时，防坠绳索跟随工作人员沿柱体上升时，防坠绳索上的滑动锁能够自动锁合在柱体上，具体步骤包括：
67.s210、工作人员腰部连接的防坠绳索牵引滑动锁随着工作人员的爬升而沿柱体向上滑动；
68.s220、获取滑动锁的静止时间，当滑动锁在同一高度的静止时间超过预设时间时，滑动锁自动上锁，防坠绳索一端固定在柱体上，另一端拉住工作人员对其进行保护；
69.s230、工作人员继续爬升时，滑动锁切换解锁状态，滑动锁随着工作人员的爬升而沿柱体继续向上滑动。
70.通过设置滑动锁在同一高度的静止时间超过预设时间后自动上锁，保证了滑动锁在静止状态下与柱体实现稳定的锁合，保证了防坠绳索固定的可靠性，有利于对工作人员的防坠落保护。
71.步骤s400中，当控制系统判断工作人员发生坠落危险时，控制系统控制防坠网展开，具体防坠网展开的步骤包括：
72.s410、工作人员通过升降梯沿柱体爬升时，防坠网在防坠绳索下方沿着柱体向上输送防坠网，防坠落网和滑动锁共用于同一柱体，工作人员到达柱体的顶端后，防坠网通过一级制动机构锁止在柱体上；
73.s420、当控制系统判断工作人员发生坠落危险时，控制系统控制防坠网展开，需要说明的是，支撑杆的展开宽度小于架空线路的悬空长度，且张开范围大于控制系统所测算的工作人员的坠落范围，进而保证工作人员落入防坠网的张开范围内；
74.如果工作人员的负载超过一级制动机构的负载能力，防坠网下降预设距离，此时触发二级制动机构生效，二级制动机构再次将防坠网锁止在柱体上，以便保护工作人员。
75.其中，控制系统可以根据工作人员处于坠落状态下的位置变化，测算工作人员的
负载，并基于负载测算防坠网下降的预设距离，根据预设距离确认二级制动机构在柱体上生效的位置。
76.本实施例提供了一种架空线路的防坠落的测试方法，基于架空线路的高度和悬空长度确认工作人员的坠落范围和坠落概率，工作人员沿着升降梯爬升至架空线路的端部，并且牵引工作人员的防坠绳索的滑动锁随着工作人员的高度位置变化，而依次扣合设置在柱体上的锁止扣，并完成工作人员与柱体的第一次锁合保护，另外，沿着柱体输送防坠网，并且防坠网的张开范围根据工作人员的高度位置进行调控，以保证工作人员在架空线路的操作下发发生坠落的安全性，防坠网的张开范围适配工作人员的坠落范围。未发生坠落事故时，防坠网套设于柱体，并通过一级制动机构进行锁止，防坠网与柱体固定；发生坠落事故且负载一级制动机构的负载能力时，防坠网沿着柱体下降预设距离，从而触发防坠网的二次制动机构生效，从而保证了防坠网在下落过程中进行二次制动，以稳定防坠网的定位固定和下落制动，提高了架空线路的防坠落方法的安全性和可靠性。
77.需要指出的是，本实施例中控制系统测算架空线路的浮动范围，并基于架空线路的浮动范围推算相邻两个柱体之间架空线路的悬空长度，依据环境参数构建工作人员在当前位置的动态测试模型，并据此确定工作人员的坠落概率和坠落范围，及控制防坠网打开的技术方案为现有技术，其工作原理本实施例不作具体阐述。
78.实施例二
79.本实施例提供一种架空线路的防坠落装置，其与实施例一中的架空线路的防坠落装置的区别在于：本实施例中防坠网的安装环上设有调节机构，调节机构与支撑杆连接，调节机构能够调整支撑杆相对于柱体的开合角度，以匹配控制系统基于动态测试模型测算出的工作人员的坠落范围，从而更好地保证工作人员的安全工作人员。
80.本实施例提供一种架空线路的防坠落方法，其与实施例一中的架空线路的防坠落方法的区别在于：步骤s420中，控制系统不仅能够调节支撑杆的展开宽度，还能够通过调节机构对支撑杆的展开角度进行调整，从而控制其相对于柱体开合角度，张开范围更易于控制。
81.本实施例中的其余结构和方法均与实施例一中相同，此处不再赘述。
82.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。