專利名稱：一種用于高空作業(yè)的智能化降落傘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于高空作業(yè)的智能化降落傘，屬于高空作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高空作業(yè)是一項(xiàng)，危險(xiǎn)性極高的工作，他的危險(xiǎn)性在于高空作業(yè)中的人或者器械一旦墜落，往往伴隨著生命危險(xiǎn)和財(cái)產(chǎn)損失。目前常規(guī)的做法是安全帶，安全網(wǎng)。安全帶的使用不僅限制了高空作業(yè)人員的工作范圍，而且限制了高空作業(yè)人員工作的靈活性，同時(shí)也有潛在的安全帶脫落的危險(xiǎn)性，一旦脫落將人命關(guān)天。安全網(wǎng)的使用則成本較高，鋪設(shè)不方便，保護(hù)范圍有限。為了減少生命財(cái)產(chǎn)的損失，保障高空人士的安全，讓人們更加安全方便靈活地進(jìn)行高空作業(yè)，我發(fā)明了一種用于高空作業(yè)的智能化降落傘。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決高空工作危險(xiǎn)、高空工作不靈活的問題，從而提出一種用于高空作業(yè)的智能化降落傘。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的一種用于高空作業(yè)的智能化降落傘，包括傘囊、中央控制室、曝氣室、隔離層和傘繩，其中曝氣室?guī)в袊姎饪谟糜跉怏w出口 ；其連接關(guān)系為傘囊包裹在曝氣室的外部，噴氣口緊貼傘囊的中心部分；傘囊與曝氣室固定在隔離層上，中央控制室嵌入在隔離層上；傘繩與隔離層連接；上述曝氣室內(nèi)的物質(zhì)可以為高壓縮的氮?dú)?、空氣或其混合物，采用安全栓的形式將其密封在曝氣室?nèi)部；上述曝氣室內(nèi)的物質(zhì)還可以為疊氮化鈉、硝酸鉀、黑索今或硝基呱中的一種或一種以上的混合物，當(dāng)只有一種化學(xué)物質(zhì)時(shí)，采用安全栓的形式將該化學(xué)物質(zhì)密封在曝氣室內(nèi)部；當(dāng)化學(xué)物質(zhì)為混合物時(shí)將其分放在曝氣室內(nèi)不同的閣內(nèi)并采用安全栓隔開；上述傘囊用來存放降落傘，該降落傘在工作期間隨時(shí)準(zhǔn)備打開，傘囊的材料采用帆布、尼龍或人造纖維；上述中央控制室用來控制曝氣室曝氣的時(shí)間；上述噴氣口用來控制曝氣室曝氣時(shí)氣體噴出的方向和噴氣量；中央控制室包括電動(dòng)開關(guān)、手動(dòng)開關(guān)、步進(jìn)電機(jī)、單片機(jī)、三軸陀螺儀傳感器、自由落體傳感器和直流電源；單片機(jī)負(fù)責(zé)采集三軸陀螺儀傳感器輸出的表征空間χ、γ、ζ軸角速度的模擬量信號(hào)和自由落體傳感器輸出的表征豎直方向加速度的模擬量信號(hào)，并負(fù)責(zé)控制電動(dòng)開關(guān)和步進(jìn)電機(jī)；直流電源分別對(duì)三軸陀螺儀傳感器、自由落體傳感器、單片機(jī)、電動(dòng)開關(guān)和步進(jìn)電機(jī)供電；步進(jìn)電機(jī)控制噴氣口的角度和口徑；電動(dòng)開關(guān)或者手動(dòng)開關(guān)均可通過控制曝氣室內(nèi)的安全栓來控制曝氣室發(fā)生曝氣；上述隔離層一方面是為了提高使用者和曝氣室之間的安全性，保護(hù)使用者的安全，一方面也是背帶與傘繩的固定架，背帶用來固定使用者，傘繩用來固定降落傘。該隔離層采用人體曲線流線型設(shè)計(jì)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)保溫、減震的作用；單片機(jī)通過獲取三軸陀螺儀傳感器提供的空間X、Y、Z軸的角速度信號(hào)來控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行，繼而改變噴氣口的角度和口徑，以控制曝氣室曝氣時(shí)氣體噴出的方向和噴氣量；單片機(jī)獲取自由落體傳感器提供的豎直方向加速度的值，并分別與初始設(shè)定的閾值作比較，根據(jù)比較結(jié)果發(fā)出三個(gè)等級(jí)的操作提出提示、提出警告和通過控制電動(dòng)開關(guān)閉合來自動(dòng)打開降落傘；當(dāng)電動(dòng)開關(guān)閉合后，曝氣室內(nèi)的安全栓被抽離原位置，曝氣室內(nèi)部的高壓氣體的體積急速膨脹或者內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)并在極短的時(shí)間里生成大量氣體，此時(shí)曝氣室發(fā)生曝氣，氣體通過噴氣口給傘囊迅速充氣，從而快速打開降落傘；該發(fā)明也可以不經(jīng)過單片和電動(dòng)開關(guān)而直接通過用戶手動(dòng)控制手動(dòng)開關(guān)來控制曝氣室發(fā)生曝氣，從而實(shí)現(xiàn)在用戶認(rèn)為緊急狀態(tài)時(shí)由用戶控制打開降落傘的目的。有益效果本發(fā)明的使用將讓高空作業(yè)變得更加安全、靈活、方便；其是對(duì)于中低空空域的作業(yè)效果更加明顯，降落傘打開時(shí)間短。


圖1為本發(fā)明的折疊狀態(tài)下的側(cè)面圖；圖2為本發(fā)明的打開狀態(tài)下的側(cè)面圖；圖3為本發(fā)明的中央控制室3的電路圖；圖4為本發(fā)明的流程圖；其中，1-傘囊，2-噴氣口，3-中央控制室，4-曝氣室，5-隔離層，6_傘繩、7-電動(dòng)開關(guān)、8-手動(dòng)開關(guān)、9-步進(jìn)電機(jī)、10-單片機(jī)、11-三軸陀螺儀傳感器、12-自由落體傳感器、 13-直流電源。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。實(shí)施例1—種用于高空作業(yè)的智能化降落傘，包括傘囊1、中央控制室3、曝氣室4、隔離層5 和傘繩6，其中曝氣室4帶有噴氣口 2用于氣體出口 ；其連接關(guān)系為傘囊1包裹在曝氣室 4的外部，噴氣口 2緊貼傘囊1的中心部分；傘囊1與曝氣室4固定在隔離層5上，中央控制室3嵌入在隔離層5上；傘繩6與隔離層5連接；其折疊狀態(tài)下側(cè)面圖如圖1所示，打開狀態(tài)下的側(cè)面圖如圖2所示；如圖3所示，中央控制室3包括電動(dòng)開關(guān)7、手動(dòng)開關(guān)8、步進(jìn)電機(jī)9、單片機(jī)10、三軸陀螺儀傳感器11、自由落體傳感器12和直流電源13 ；單片機(jī)10負(fù)責(zé)采集三軸陀螺儀傳感器11輸出的表征空間X、Y、Z軸角速度的模擬量信號(hào)和自由落體傳感器12輸出的表征豎直方向加速度的模擬量信號(hào)，并負(fù)責(zé)控制電動(dòng)開關(guān)7和步進(jìn)電機(jī)9 ；直流電源13分別對(duì)三軸陀螺儀傳感器11、自由落體傳感器12、單片機(jī)10、電動(dòng)開關(guān)7和步進(jìn)電機(jī)9供電；步進(jìn)電機(jī)9控制噴氣口 2的角度和口徑；手動(dòng)開關(guān)8通過控制曝氣室4內(nèi)的安全栓來控制曝氣室 4發(fā)生曝氣；所述曝氣室4內(nèi)部裝有疊氮化鈉(NaN3)和硝酸鉀(KNO3)并采用安全栓的形式將兩者隔開，安全栓通過繩子與手動(dòng)開關(guān)8相連；上述傘囊1用普通臺(tái)布做成30厘米見方的傘囊，并在四角處系上高強(qiáng)度尼龍傘繩6，然后將傘囊1折疊，同時(shí)把傘繩折進(jìn)傘囊里；傘囊1外部有一層包裹用的一次性塑料布，該塑料布只有在一定外力的情況下才會(huì)破裂，把四個(gè)傘繩的另一頭分別固定在隔離層5 上；隔離層5為復(fù)合金屬板；在隔離層5上裝有曝氣室4，曝氣室4的曝氣口 2插入傘囊1的折縫的中間；在隔離層5上嵌入安全帶，從而使隔離層5能有效的捆綁在人體或物體上。工作過程為當(dāng)帶有降落傘的人體從高空下落時(shí)，在降落的過程中拉動(dòng)安全栓上面的細(xì)繩，然后曝氣室4迅速產(chǎn)生大量氣體，氣體從噴氣口 2噴出，吹起已經(jīng)折疊好的傘囊 1，傘囊1撐破外邊的一次性塑料布，直至傘囊1完全打開。實(shí)施例2一種用于高空作業(yè)的智能化降落傘，包括傘囊、中央控制室、曝氣室、隔離層和傘繩，其中曝氣室?guī)в袊姎饪谟糜跉怏w出口 ；其連接關(guān)系為傘囊包裹在曝氣室的外部，噴氣口緊貼傘囊的中心部分；傘囊與曝氣室固定在隔離層上，中央控制室嵌入在隔離層上；傘繩與隔離層連接；所述曝氣室4內(nèi)部裝有高壓氮?dú)獠⒉捎冒踩ǖ男问綄⑵涞獨(dú)饷芊猓踩ㄍㄟ^繩子與手動(dòng)開關(guān)8相連；上述傘囊1用普通帆布做成35厘米見方的傘囊，并在四角處系上高強(qiáng)度尼龍傘繩 6，然后將傘囊1折疊，同時(shí)把傘繩折進(jìn)傘囊里；傘囊1外部有一個(gè)保險(xiǎn)繩，只有先拉開該保險(xiǎn)繩才可以把傘囊1打開，把四個(gè)傘繩的另一頭分別固定在隔離層5上；隔離層5為聚乙烯復(fù)合板；在隔離層5上裝有曝氣室4，曝氣室4的曝氣口 2正好插入傘囊1的折縫的中間；在隔離層5上嵌入安全帶，從而使隔離層5能有效的捆綁在人體或物體上。工作過程為當(dāng)帶有降落傘的人體從高空下落時(shí)，在降落的過程中拉動(dòng)手動(dòng)開關(guān) 8，曝氣室4內(nèi)密封高壓氮?dú)獾陌踩ū淮蜷_迅速產(chǎn)生大量氣體，氣體從噴氣口 2噴出，正好吹起已經(jīng)折疊好的傘囊1，傘囊1撐破外邊的一次性塑料布，直至傘囊1完全打開。實(shí)施例3一種用于高空作業(yè)的智能化降落傘，包括傘囊1、中央控制室3、曝氣室4、隔離層5 和傘繩6，其中曝氣室4帶有噴氣口 2用于氣體出口 ；傘囊1包裹在曝氣室4的外部，噴氣口 2緊貼傘囊1的中心部分；傘囊1與曝氣室4固定在隔離層5上，中央控制室3嵌入在隔離層5上；傘繩6與隔離層5連接；中央控制室3包括電動(dòng)開關(guān)7、手動(dòng)開關(guān)8、步進(jìn)電機(jī)9、 單片機(jī)10、三軸陀螺儀傳感器11、自由落體傳感器12和直流電源13 ；單片機(jī)10采集三軸陀螺儀傳感器11輸出的表征空間X、Y、Z軸角速度的模擬量信號(hào)和自由落體傳感器12輸出的表征豎直方向加速度的模擬量信號(hào)，并控制電動(dòng)開關(guān)7和步進(jìn)電機(jī)9 ；直流電源13分別對(duì)三軸陀螺儀傳感器11、自由落體傳感器12、單片機(jī)10、電動(dòng)開關(guān)7和步進(jìn)電機(jī)9供電；步進(jìn)電機(jī)9控制噴氣口 2的角度和口徑；電動(dòng)開關(guān)7通過控制曝氣室4內(nèi)的安全栓來控制曝氣室4發(fā)生曝氣。所述曝氣室4內(nèi)部裝有疊氮化鈉(NaN3)和硝酸鉀(KNO3)并采用安全栓的形式將兩者隔開，安全栓通過繩子與自動(dòng)開關(guān)7相連；上述傘囊1用軍用降落傘傘布做成40厘米長、25厘米寬的傘囊，并在四角處系上軍用傘繩6，然后將傘囊1折疊；傘囊1外部有一個(gè)保險(xiǎn)繩，只有先拉開該保險(xiǎn)繩才可以把傘囊1打開，把四個(gè)傘繩的另一頭分別固定在隔離層5上；隔離層5為聚乙烯復(fù)合板；在隔離層5上裝有曝氣室4，曝氣室4的曝氣口 2正好插入傘囊1的折縫的中間；在隔離層5上嵌入安全帶，從而使隔離層5能有效的捆綁在人體或物體上。工作過程如圖4所示，工作過程為當(dāng)帶有降落傘的人體從高空下落時(shí)，單片機(jī)10 不斷獲取自由落體傳感器12的信號(hào)，一旦豎直方向加速度超過設(shè)定閾值7m/s2的時(shí)間超過 IOms時(shí)，單片機(jī)10立即獲取三軸陀螺儀傳感器11的方位數(shù)據(jù)，并根據(jù)方位數(shù)據(jù)控制步進(jìn)電機(jī)9以調(diào)整噴氣口 2的角度和口徑；之后控制電動(dòng)開關(guān)7閉合，從而打開曝氣室4內(nèi)安全栓，曝氣室4內(nèi)迅速產(chǎn)生大量氣體，氣體從噴氣口 2按照之間調(diào)整好的角度和口徑噴出，吹起已經(jīng)折疊好的傘囊1，直至傘囊1完全打開。在降落過程中，單片機(jī)10還會(huì)根據(jù)三軸陀螺儀傳感器11的方位數(shù)據(jù)和自由落體傳感器12的加速度數(shù)據(jù)，來控制步進(jìn)電機(jī)9以調(diào)整噴氣口 2的角度和口徑，從而使降落傘降落的更加智能。
權(quán)利要求
1.一種用于高空作業(yè)的智能化降落傘，其特征在于包括傘囊(1)、中央控制室(3)、曝氣室G)、隔離層(5)和傘繩(6)，其中曝氣室(4)帶有噴氣口(2)用于氣體出口 ；傘囊(1) 包裹在曝氣室的外部，噴氣口( 緊貼傘囊(1)的中心部分；傘囊(1)與曝氣室(4) 固定在隔離層(5)上，中央控制室(3)嵌入在隔離層(5)上；傘繩(6)與隔離層(5)連接； 中央控制室(3)包括電動(dòng)開關(guān)(7)、手動(dòng)開關(guān)(8)、步進(jìn)電機(jī)(9)、單片機(jī)(10)、三軸陀螺儀傳感器(11)、自由落體傳感器(12)和直流電源(13)；單片機(jī)(10)采集三軸陀螺儀傳感器 (11)輸出的表征空間X、Y、Z軸角速度的模擬量信號(hào)和自由落體傳感器(12)輸出的表征豎直方向加速度的模擬量信號(hào)，并控制電動(dòng)開關(guān)⑵和步進(jìn)電機(jī)(9)；直流電源(13)分別對(duì)三軸陀螺儀傳感器(11)、自由落體傳感器(12)、單片機(jī)(10)、電動(dòng)開關(guān)(7)和步進(jìn)電機(jī)(9) 供電；步進(jìn)電機(jī)(9)控制噴氣口( 的角度和口徑；電動(dòng)開關(guān)(7)通過控制曝氣室(4)內(nèi)的安全栓來控制曝氣室(4)發(fā)生曝氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高空作業(yè)的智能化降落傘，其特征在于曝氣室(4) 內(nèi)的物質(zhì)為高壓縮的氮?dú)?、空氣或其混合物，采用安全栓的形式將其密封在曝氣室?nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高空作業(yè)的智能化降落傘，其特征在于曝氣室(4) 內(nèi)的物質(zhì)為疊氮化鈉、硝酸鉀、黑索今或硝基呱中的一種物質(zhì)，采用安全栓的形式密封在曝氣室⑷內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高空作業(yè)的智能化降落傘，其特征在于曝氣室(4) 內(nèi)的物質(zhì)為疊氮化鈉、硝酸鉀、黑索今或硝基呱中的兩種或兩種以上的混合物，并分放在曝氣室內(nèi)不同的閣內(nèi)并采用安全栓隔開。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高空作業(yè)的智能化降落傘，其特征在于用手動(dòng)開關(guān)(8)來控制曝氣室(4)發(fā)生曝氣，從而實(shí)現(xiàn)在用戶認(rèn)為緊急狀態(tài)時(shí)由用戶控制打開降落傘的目的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于高空作業(yè)的智能化降落傘，屬于高空作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。包括傘囊、中央控制室、曝氣室、隔離層和傘繩，其中曝氣室?guī)в袊姎饪谟糜跉怏w出口；其連接關(guān)系為傘囊包裹在曝氣室的外部，噴氣口緊貼傘囊的中心部分；傘囊與曝氣室固定在隔離層上，中央控制室嵌入在隔離層上；傘繩與隔離層連接。本發(fā)明的使用將讓高空作業(yè)變得更加安全、靈活、方便；其是對(duì)于中低空空域的作業(yè)效果更加明顯，降落傘打開時(shí)間短。
文檔編號(hào)A62B99/00GK102380176SQ20111022360
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者王昭東 申請(qǐng)人:王昭東