本發明涉及高空作業安全防護領域，具體的說是一種高空墜落保護裝置。

背景技術：

電力桿塔登高作業人員、高樓建筑人員、樓外清潔人員以及戶外登高攀巖人員等高空作業人員均需要經過正規訓練，并嚴格遵守高空安全作業規程，同時，作業過程中還必須佩戴多種安全防護裝備。盡管如此，由于人員疏忽或設備損壞等原因，高空作業人員仍存在一定的墜落風險。另外，目前高層建筑逐漸增多，人們大部分時間處在高樓中，一旦高樓發生火災，人們會被困在高樓內，火災產生的煙氣會將人們逼到陽臺和窗口，人們只能在陽臺和窗口等待救援，在緊急情況下，容易發生墜落事故。

基于上述問題，本案發明人研制一種救生及逃生用高空墜落保護裝置。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡單、使用方便、能有效降低高空墜落損害的高空墜落保護裝置。

為解決上述技術問題，本發明的高空墜落保護裝置的結構特點是包括三軸加速度傳感器、主控電路、點火驅動電路、點火器、氣體發生器和安全氣囊，其中：三軸加速度傳感器檢測加速度并將加速度信號傳輸給主控電路；主控電路接收加速度信號并向點火驅動電路發送點火使能信號；點火驅動電路接收點火使能信號并向點火器輸送驅動電力；點火器內置于氣體發生器中并可引爆氣體發生器內的點火劑；氣體發生器內填充點火劑和產氣劑，氣體發生器的出口與安全氣囊連通；安全氣囊包括一個以上安全氣袋，各安全氣袋折疊卷曲在一背包內，背包上開設有供各安全氣袋彈出的氣袋彈出口。

所述主控電路上連接有安全氣囊檢測電路，該檢測電路包括診斷電路和記憶電路，診斷電路上連接有故障指示燈和檢查連接器。

所背包的背面設置背帶，背包的正面安裝有控制盒，所述三軸加速度傳感器、主控電路和點火驅動電路均內置于控制盒中，氣體發生器內置于背包中，氣體發生器的出口連接有圓盤形的布氣艙，安全氣袋為三個，布氣艙的周圈側壁間隔開設三個與安全氣袋的入口連通的氣體出口，背包為三角形背包，氣袋彈出口分別開設在背包的三個側面上。

所述安全氣袋為扇形盤狀袋體，氣袋的入口開設在扇形圓心角的位置處且三個安全氣袋充氣后對合形成圓盤形氣囊。

所述背包內設置有防護板，防護板的背面緊貼背包的背面，布氣艙設置在防護板的正面上，氣體發生器與布氣艙的中心部位連通。

所述控制盒內置蓄電池，蓄電池上連接有欠壓指示燈，欠壓指示燈和故障指示燈均設置在控制盒的外面板上。

所述背帶的兩端連接在防護板上。

本發明的有益效果主要體現在如下幾點：

1）整個裝置通過背包隨身攜帶，利用三軸加速度傳感器實時檢測人員狀態，當檢測到人員加速度為自由落體狀態時，傳感器向主控電路發送信號，主控電路控制點火驅動電路驅動點火器點火，將氣體發生器內的點火劑和產氣劑混合物引爆，從而產生大量氣體，對氣袋充氣，氣袋充氣后從背包上的氣袋彈出口彈出并形成安全氣囊，從而可對墜落人員的人身安全進行保護，降低墜落損傷，墜落過程中，人員可調整自身姿態，將墜落傷害降低到最小；

2）設置布氣艙用于均勻分布氣體，對應的，設置三個扇形的氣袋，通過布氣艙將氣體均勻分布到三個氣袋內，三個扇形氣袋充盈后可拼接成圓形的安全氣囊，背包位于安全氣囊的中心位置，可對墜落人員的周圈進行全方位保護，進一步保證使用的安全性；

3）診斷電路負責檢查診斷氣囊故障，檢查連接器用于連接外部檢測用儀表，記憶電路負責記錄故障，便于維修讀取，故障指示燈可直觀指示裝置的狀態，當故障指示燈亮時表示裝置故障，裝置不可用；同時，設置欠壓指示燈用于指示裝置電量，設置電源開關可控制裝置的工作狀態，當非使用狀態時將電源關閉，人員使用時才打開電源，避免信號誤觸發，使用更靈活方便；

4）設置防護板可緩沖氣體發生器產氣時的沖擊力，保護人員安全，同時，將背包的背帶與防護板連接，可避免墜落過程中背帶脫落，從而可加強整個背包的強度。

綜上所述，本發明結構簡單，使用方便，能有效降低高空墜落損害，保障高空作業人員安全。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明：

圖1為本發明的電路原理結構示意圖；

圖2為本發明其中一種實施方式的立體結構示意圖；

圖3為背包的正面結構示意圖；

圖4為背包內部結構示意圖；

圖5為安全氣囊打開時的結構示意圖。

具體實施方式

參照附圖，本發明的高空墜落保護裝置包括三軸加速度傳感器1、主控電路2、點火驅動電路3、點火器4、氣體發生器5和安全氣囊，其中：三軸加速度傳感器1檢測加速度并將加速度信號傳輸給主控電路2；主控電路2接收加速度信號并向點火驅動電路3發送點火使能信號；點火驅動電路3接收點火使能信號并向點火器4輸送驅動電力；點火器4內置于氣體發生器5中并可引爆氣體發生器內的點火劑；氣體發生器5內填充點火劑和產氣劑，氣體發生器的出口與安全氣囊連通；安全氣囊包括一個以上安全氣袋6，各安全氣袋6折疊卷曲在一背包7內，背包7上開設有供各安全氣袋6彈出的氣袋彈出口8。

上述結構中，裝置通過背包7隨身攜帶，利用三軸加速度傳感器1實時檢測人員狀態，當檢測到人員加速度為重力加速度時，傳感器向主控電路2發送信號，主控電路2控制點火驅動電路3驅動點火器4點火，將氣體發生器5內的點火劑和產氣劑混合物引爆，從而產生大量氣體，對氣袋充氣，氣袋充氣后從背包上的氣袋彈出口彈出并形成安全氣囊，從而可對墜落人員的人身安全進行保護，降低墜落損傷，墜落過程中，人員可調整自身姿態，將墜落傷害降低到最小。

參照附圖，背包7的背面設置背帶71，背包7的正面安裝有控制盒72，所述三軸加速度傳感器1、主控電路2和點火驅動電路3均內置于控制盒72中，氣體發生器5內置于背包7中，氣體發生器5的出口連接有圓盤形的布氣艙73，安全氣袋6為三個，布氣艙73的周圈側壁間隔開設三個與安全氣袋6的入口連通的氣體出口74，背包7為三角形背包，氣袋彈出口8分別開設在背包7的三個側面上。安全氣袋6為扇形盤狀袋體，氣袋的入口開設在扇形圓心角的位置處且三個安全氣袋6充氣后對合形成圓盤形氣囊。布氣艙73用于均勻分布氣體，對應的，設置三個扇形的氣袋，通過布氣艙73將氣體均勻分布到三個氣袋內，三個扇形氣袋充盈后可拼接成圓形的安全氣囊，背包7位于安全氣囊的中心位置，可對墜落人員的周圈進行全方位保護，進一步保證使用的安全性。

參照附圖，背包7內設置有防護板75，防護板75的背面緊貼背包7的背面，布氣艙73設置在防護板75的正面上，氣體發生器5與布氣艙73的中心部位連通。背帶71的兩端連接在防護板75上。防護板75可緩沖氣體發生器5產氣時的沖擊力，保護人員安全，同時，將背包7的背帶71與防護板75連接，可避免墜落過程中背帶71脫落，從而可加強整個背包7的強度。

參照附圖，主控電路2上連接有安全氣囊檢測電路，該檢測電路包括診斷電路9和記憶電路10，診斷電路9上連接有故障指示燈11和檢查連接器12。控制盒72內置蓄電池，蓄電池上連接有欠壓指示燈13，欠壓指示燈13和故障指示燈11均設置在控制盒72的外面板上，控制盒72的外面板上還設置電源開關14。診斷電路9負責檢查診斷氣囊故障，檢查連接器12用于連接外部檢測用儀表，記憶電路10負責記錄故障，便于維修讀取，故障指示燈11可直觀指示裝置的狀態，當故障指示燈11亮時表示裝置故障，裝置不可用；同時，設置欠壓指示燈13用于指示裝置電量，設置電源開關14可控制裝置的工作狀態，當非使用狀態時將電源關閉，人員使用時才打開電源，避免信號誤觸發，裝置的使用更靈活方便。

綜上所述，本發明不限于上述具體實施方式。本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的前提下，可做若干的更改和修飾。本發明的保護范圍應以本發明的權利要求為準。