電子式傳感器在氣囊式高空安全帶的應(yīng)用研究

摘要：高空電力作業(yè)中安全防護(hù)至關(guān)重要，為降低意外風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生率，主要通過(guò)安全帶來(lái)進(jìn)行防護(hù)。傳統(tǒng)的高空作業(yè)安全帶是一端連接高空固定安全點(diǎn)，一端連接系帶的不具備彈性的織物繩。傳統(tǒng)安全繩雖然能夠保證工人的人身安全，但在下墜的過(guò)程中極容易造成人體的二次傷害。結(jié)合汽車安全氣囊的理念設(shè)計(jì)出具有緩沖氣囊的安全帶，能夠在下墜的過(guò)程中膨脹出安全氣囊，確保人體不會(huì)受到二次傷害。對(duì)電子式傳感器在氣囊式高空安全帶的應(yīng)用進(jìn)行了研究，希望能夠?yàn)榘踩珟?yōu)化提供有效參考。

關(guān)鍵詞：高空作業(yè)安全帶；緩沖氣囊；電子式傳感器

一、前言

緩沖氣囊自身具備較低的密度、較強(qiáng)的形變能力且成本較低，被廣泛應(yīng)用在民用及軍用領(lǐng)域。將緩沖氣囊結(jié)合到高空作業(yè)安全帶的防護(hù)設(shè)計(jì)中，能夠有效避免高空作業(yè)安全事故發(fā)生之后工人因安全帶受到的二次傷害。緩沖氣囊的應(yīng)用范圍主要為軟著陸領(lǐng)域，采用電子式傳感器進(jìn)行氣囊觸發(fā)能夠提升氣囊安全帶的應(yīng)用效率和安全性，在安全帶的優(yōu)化設(shè)計(jì)中能夠起到重要的輔助作用。

二、電子式傳感器的定義、類別及優(yōu)勢(shì)

（一）電子式傳感器概述

傳感器作為電器中較為特殊的元件，能夠?qū)⒏鞣N非電學(xué)的物理量通過(guò)高敏感度元件進(jìn)行常規(guī)電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，主要應(yīng)用在家用電器中[1]。傳感器在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中能夠根據(jù)被測(cè)量的物理指標(biāo)變化或者輸入信息等形式進(jìn)行電信號(hào)的轉(zhuǎn)換和輸出，以此對(duì)信號(hào)進(jìn)行傳輸、處理、顯示、存儲(chǔ)以及控制等。傳感器是當(dāng)代信息領(lǐng)域發(fā)展的重要技術(shù)，能夠起到對(duì)人類感官進(jìn)行延伸的作用，在自動(dòng)檢查和控制功能等方面也有較為優(yōu)秀的效果。電子式傳感器的結(jié)構(gòu)包括敏感元件、轉(zhuǎn)換電路、轉(zhuǎn)換元件以及輔助電源四個(gè)部分[2]。敏感元件能夠?qū)Ρ粶y(cè)量指標(biāo)進(jìn)行感知，然后將相關(guān)的物理量信號(hào)進(jìn)行及時(shí)的傳輸。轉(zhuǎn)換電路接受電信號(hào)后對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)出。轉(zhuǎn)換元件對(duì)接收到的物理信號(hào)進(jìn)行電信號(hào)的處理。輔助電源的功能為提供電力，確保電子式傳感器能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

（二）電子式式傳感器類型

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)了電子式傳感器類型的增加，人工智能的普及進(jìn)一步推動(dòng)了電子式傳感器的進(jìn)步。電子式傳感器的類型不同，其工作原理也各不相同，能夠應(yīng)用的對(duì)象也各不相同[3]。電子式傳感器結(jié)合應(yīng)用對(duì)象可以分為速度與加速度傳感器、液位傳感器、位置傳感器、熱敏傳感器、壓力敏傳感器等，也可以結(jié)合工作原理分為振動(dòng)傳感器、氣敏傳感器、真空傳感器和生物傳感器等。豐富的類型能夠滿足人們多元化發(fā)展的需求，通過(guò)相關(guān)設(shè)備來(lái)對(duì)人類感官進(jìn)行展示，進(jìn)一步推動(dòng)自動(dòng)檢測(cè)和控制技術(shù)的發(fā)展。

（三）電子式傳感器式觸發(fā)裝置的優(yōu)勢(shì)

這類觸發(fā)裝置的觸發(fā)過(guò)程為采用特定的處理器來(lái)對(duì)人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，監(jiān)測(cè)到人體存在速度或者加速度變化后，將運(yùn)動(dòng)信息及時(shí)傳遞到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，系統(tǒng)接收到信息后進(jìn)行處理分析，分析過(guò)程和內(nèi)容可以根據(jù)實(shí)際情況由設(shè)計(jì)者通過(guò)程序編制來(lái)實(shí)現(xiàn)[4]。設(shè)計(jì)過(guò)程中采用的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為單片機(jī)，將運(yùn)動(dòng)組件相關(guān)數(shù)據(jù)和預(yù)定的人體運(yùn)動(dòng)閾值輸入單片機(jī)中，通過(guò)對(duì)這兩者進(jìn)行比較來(lái)監(jiān)測(cè)到人體運(yùn)動(dòng)的加速度。單片機(jī)能夠?qū)夤拗械碾姶砰y進(jìn)行有效控制，進(jìn)而達(dá)到充氣的效果，使氣囊完全展開，達(dá)到保護(hù)人體的效果。傳感器式觸發(fā)裝置在使用過(guò)程中具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，包括其開啟完全可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)，有效避免人工開啟不規(guī)范不熟練而導(dǎo)致的無(wú)法及時(shí)開啟的情況；日常維護(hù)方面只需要對(duì)單片機(jī)的電量進(jìn)行檢查，具有較低的維護(hù)難度，可以長(zhǎng)時(shí)間使用，耗損率較低，有效降低了使用成本；這種觸發(fā)裝置具有較高的可靠性，使用過(guò)程中并不會(huì)出現(xiàn)氣囊無(wú)法開啟的情況，有效確保氣囊應(yīng)用的安全性。

三、電子式傳感器機(jī)械力信號(hào)轉(zhuǎn)換

柔性可穿戴類電子式傳感器能夠?qū)⑼獠看碳び行У剞D(zhuǎn)化為電信號(hào)，對(duì)人體的具體情況進(jìn)行檢測(cè)，其轉(zhuǎn)換機(jī)制包括壓阻、電容以及壓電三部分[5]。近幾年來(lái)為了對(duì)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描和對(duì)可拉伸能量進(jìn)行回收，業(yè)界內(nèi)加大了對(duì)發(fā)光和摩擦發(fā)電機(jī)制傳感器的重視程度。

（一）壓阻

通過(guò)壓阻傳感器將外部刺激轉(zhuǎn)化為電阻，能夠更加便利地采用電學(xué)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)外力變化進(jìn)行探測(cè)，進(jìn)而有效地獲得壓阻傳感信號(hào)，其設(shè)備及信號(hào)的讀出都較為簡(jiǎn)單，這種傳感器被廣泛應(yīng)用[6]。壓阻傳感器的導(dǎo)電物質(zhì)接觸導(dǎo)電彈性復(fù)合材料后的電阻變化和外界施加的壓力的平方根屬于正比的狀態(tài)。這樣能夠?qū)^為微小的壓力進(jìn)行探測(cè)，能夠進(jìn)一步對(duì)檢測(cè)范圍進(jìn)行拓展?，F(xiàn)階段已經(jīng)研發(fā)出更加簡(jiǎn)單實(shí)用的具有高靈敏度的壓阻傳感器，其彈性基底上增加了納米線薄層以及電極陣列，其檢測(cè)范圍為13～50000Pa。通過(guò)錐形的微結(jié)構(gòu)壓阻傳感器能夠有效增強(qiáng)其靈敏度，能夠?qū)佑|力進(jìn)行更加高效的掃描，將觸覺(jué)信息直接傳輸?shù)酱竽X。近幾年來(lái)的壓阻薄膜采用了納米石墨烯材料，提升靈敏度的同時(shí)有效降低了能耗。

（二）電容

電容能夠?qū)ζ叫邪逯g的電荷容納的物理量進(jìn)行衡量，傳統(tǒng)電容傳感器主要是調(diào)整平行板之間的間距和平行板的面積來(lái)對(duì)不同的力進(jìn)行探測(cè)，如剪切力、壓力等[7]。電容式傳感器的優(yōu)勢(shì)是具有較強(qiáng)的敏感性，能夠?qū)ξ⑿〉撵o態(tài)力進(jìn)行低能耗的檢測(cè)。這種傳感器在彈性基底上增加了可拉伸的透明碳納米管傳感器，能夠有效檢測(cè)到拉力和壓力。

（三）壓電

壓電材料能夠在機(jī)械壓力的狀態(tài)下產(chǎn)生電荷，是一種較為特殊的材料，其壓電特性主要是從電偶極矩產(chǎn)生的[8]。非中心對(duì)稱的晶體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形就會(huì)產(chǎn)生電偶極矩，或者通過(guò)孔中持續(xù)存在的電荷產(chǎn)生。能夠?qū)弘姴牧系哪芰哭D(zhuǎn)換效率進(jìn)行衡量。壓電系數(shù)與能量轉(zhuǎn)換效率成正比，壓電材料具有較高的靈敏度、響應(yīng)速度以及高壓電系數(shù)，在壓力轉(zhuǎn)換電信號(hào)的傳感器中得到了廣泛應(yīng)用。

（四）其他信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)制

除了以上三種方法，近幾年也開始出現(xiàn)新式的信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)制，進(jìn)一步促進(jìn)了電子式傳感器的應(yīng)用。不同于傳統(tǒng)的靜態(tài)力傳感器，發(fā)光傳感器也能夠?qū)?dòng)態(tài)力進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)[9]，還有能夠?qū)佑|電以及靜電感應(yīng)的摩擦電傳感器能夠?qū)τ|覺(jué)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控 ，極大地推動(dòng)了自驅(qū)動(dòng)傳感器的快速發(fā)展。

四、電子式傳感器的感應(yīng)應(yīng)用

可穿戴電子式傳感器除了具備壓力傳感功能，還具備感應(yīng)體溫、脈搏、運(yùn)動(dòng)等監(jiān)測(cè)功能。

（一）溫度檢測(cè)

人體皮膚能夠通過(guò)感知溫度來(lái)協(xié)調(diào)身體內(nèi)外的熱量，確保熱量始終處于平衡狀態(tài)。實(shí)時(shí)溫度的傳感監(jiān)測(cè)能夠?qū)θ梭w的情況變化進(jìn)行有效的判斷，結(jié)合周圍環(huán)境信息來(lái)對(duì)人體溫度進(jìn)行測(cè)量。傳統(tǒng)的溫度探測(cè)器無(wú)法在不平整的表面進(jìn)行有效接觸，可穿戴電子式傳感器可以通過(guò)多功能二極管、射頻發(fā)射器和無(wú)線功能線圈形成電子皮膚，對(duì)溫度以及熱導(dǎo)率進(jìn)行敏感的探知，對(duì)人體的生理特征變化進(jìn)行感知[10]。如血流量狀態(tài)、皮膚含水量以及熱導(dǎo)率的組織等。能夠有效滿足連續(xù)、無(wú)創(chuàng)、精準(zhǔn)的體溫監(jiān)測(cè)需求?？纱┐麟娮邮絺鞲衅髂軌蛟?5～42℃的范圍內(nèi)保持生物相容性、柔韌性、高靈敏度以及輕薄的特點(diǎn)。有源矩陣的設(shè)計(jì)能夠有效提升空間的分辨率、響應(yīng)速度以及信噪比。通過(guò)單壁碳納米管薄膜晶體管可以對(duì)溫度進(jìn)行高靈敏性的溫度傳感，其高電阻靈敏性可以達(dá)到1.0%·℃^（-1），響應(yīng)時(shí)間最短可以控制在1.8秒內(nèi)，感應(yīng)范圍可以控制在15到45℃區(qū)間內(nèi)，并且可以在雙向拉伸超過(guò)30%的狀態(tài)下確保穩(wěn)定感知。目前可穿戴溫度傳感器的研究主要包括基于熱敏電阻的傳感器以及熱電效應(yīng)的溫度傳感器兩種。其中熱敏電阻傳感器的應(yīng)變敏感性研究面臨著挑戰(zhàn)，即皮膚在扭動(dòng)或者彎曲的時(shí)候會(huì)對(duì)電阻的精準(zhǔn)測(cè)量造成影響。

（二）脈搏檢測(cè)

可穿戴電子式傳感器能夠?qū)θ梭w的脈搏進(jìn)行檢測(cè)，近幾年被廣泛應(yīng)用在健康監(jiān)護(hù)設(shè)備中，對(duì)人體的日?；顒?dòng)相關(guān)生理數(shù)據(jù)進(jìn)行感知、收集、分析以及存儲(chǔ)，為人體健康提供準(zhǔn)確、必要以及長(zhǎng)期的評(píng)估[11]。通過(guò)電子式傳感器對(duì)人體脈搏進(jìn)行感知具備以下優(yōu)勢(shì)：①長(zhǎng)時(shí)間采集人體心電數(shù)據(jù)的同時(shí)并不會(huì)對(duì)人體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生影響，通過(guò)監(jiān)護(hù)終端進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性更高；②通過(guò)無(wú)線電波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，有效避免連線和電學(xué)矩陣等非健康的監(jiān)測(cè)形式，材質(zhì)更加輕薄便于攜帶應(yīng)用。人體的結(jié)構(gòu)并非完全平整，且過(guò)于精細(xì)，這樣對(duì)材料的附著就有了較高的要求。最近研制出一種基于微毛結(jié)構(gòu)的柔性壓力傳感器，能夠?qū)π盘?hào)起到放大的作用，可以提升與不規(guī)則表皮接觸的有效率。同時(shí)，這種材料也可以采用非植入的方式附著在皮膚上，通過(guò)無(wú)線電波進(jìn)行信號(hào)的傳輸，即使是微弱的頸內(nèi)靜脈也能夠有效獲取其脈搏數(shù)據(jù)。

（三）運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，人們開始注重健康和運(yùn)動(dòng)，通過(guò)電子式傳感器能夠?qū)θ梭w活動(dòng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。主要應(yīng)用在能夠進(jìn)行交互的人體診療電學(xué)設(shè)備當(dāng)中，對(duì)人體運(yùn)動(dòng)的情況進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)控。監(jiān)測(cè)策略主要包含兩種：拓展運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)范圍，如手、腿、胳膊的彎曲運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)等；對(duì)呼吸、吞咽以及胸頸的細(xì)微運(yùn)動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。應(yīng)用在這兩種方面的電子式傳感器具有較高的靈敏度和拉伸性[12]。傳統(tǒng)的半導(dǎo)體金屬應(yīng)力傳感器不具備這方面的優(yōu)勢(shì)?？纱┐麟娮邮絺鞲衅骶哂休^高的靈敏度和拉伸性，能夠被廣泛應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中。采用石墨烯材料的應(yīng)力傳感器能夠通過(guò)可拉伸紗線進(jìn)行組裝，用料成本低、操作簡(jiǎn)便且可以規(guī)?；瘧?yīng)用，通過(guò)多種紗線結(jié)構(gòu)能夠組裝成不同壓阻性質(zhì)的應(yīng)力傳感器，被應(yīng)用在更多領(lǐng)域當(dāng)中。如橡膠紗線傳感器能夠探測(cè)人體胸部和喉嚨的小幅度振動(dòng)，通過(guò)尼龍來(lái)對(duì)橡膠紗線傳感器進(jìn)行包裹，能夠?qū)Υ蠓冗\(yùn)動(dòng)進(jìn)行探測(cè)，能夠有效對(duì)身體運(yùn)動(dòng)的部分進(jìn)行辨別。采用干紡的形式來(lái)制作出高取向性的碳納米管纖維應(yīng)力傳感器，能夠讓拉緊程度達(dá)到900%左右，具有較快的響應(yīng)速度、高靈敏度以及較強(qiáng)的持久性，可以在不同體系中進(jìn)行應(yīng)用，如可以穿戴在人體的電子式傳感器當(dāng)中。這類電子式傳感器可以組裝在腰帶、手套、襪子上，對(duì)人體的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

五、緩沖氣囊式高空作業(yè)安全帶設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在對(duì)緩沖氣囊和安全帶進(jìn)行連接時(shí)需要考慮到具體的連接形式，氣囊、儲(chǔ)氣罐和安全帶均使用尼龍搭扣進(jìn)行連接[13]。長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)氣罐可以通過(guò)尼龍搭扣直接連接到安全帶背部，在儲(chǔ)氣罐的兩側(cè)增加一根具有彈性的固定帶，使用時(shí)可以將固定帶繞過(guò)人體腋下固定在胸口位置，這樣能夠確保儲(chǔ)氣罐牢固地設(shè)置在人體上。儲(chǔ)氣罐和氣囊之間的連接采用固定連接，無(wú)法將兩者進(jìn)行拆分，這樣能夠有效避免儲(chǔ)氣罐丟失或者遺落的情況，也能夠避免儲(chǔ)氣罐和氣囊連接不順的情況。儲(chǔ)氣罐下方的位置可以打開，對(duì)儲(chǔ)氣罐中的壓縮氮?dú)夤扌枰M(jìn)行定期的更換。儲(chǔ)氣罐上方的位置也可以打開，便于對(duì)控制系統(tǒng)和電池進(jìn)行定期的檢修和維護(hù)。氣囊采用折疊形式，除了儲(chǔ)氣罐連接的部分處于完全固定的狀態(tài)，也需要在頭部、肩部、胯部進(jìn)行固定。確保氣囊充氣時(shí)可以迅速打開，進(jìn)而達(dá)到對(duì)人體進(jìn)行保護(hù)的效果[14]。外形方面氣囊應(yīng)當(dāng)設(shè)置在氣罐的外側(cè)，這樣能夠?qū)夤拚麄€(gè)包裹起來(lái)，氣罐和氣囊設(shè)置在安全帶的外側(cè)，確保對(duì)人體能夠進(jìn)行整個(gè)包圍。工作人員在緩沖氣囊式安全帶的佩戴過(guò)程中可以按照五點(diǎn)式安全帶的方法進(jìn)行佩戴，然后再固定儲(chǔ)氣罐，將儲(chǔ)氣罐的橫向固定帶綁定后固定氣囊和安全帶。取下的步驟應(yīng)當(dāng)為首先解開緩沖氣囊和安全帶之間的尼龍搭扣，再解開儲(chǔ)氣罐固定帶以及尼龍搭扣，取下儲(chǔ)氣罐后取下安全帶[15]。

六、電子式傳感器式觸發(fā)裝置在氣囊式高空安全帶的應(yīng)用

（一）電子式傳感器式觸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在氣囊式高空安全帶的設(shè)計(jì)之中，電子式傳感器式觸發(fā)裝置的控制中心為STM32單片機(jī)。STM32單片機(jī)在STM32F105和STM32F107互連型系列微控制器之前，意法半導(dǎo)體已經(jīng)推出STM32基本型系列、增強(qiáng)型系列，USB基本型系列、互補(bǔ)型系列；新系列產(chǎn)品沿用增強(qiáng)型系列的72MHz處理頻率。內(nèi)存包括64KB到256KB閃存和 20KB到64KB嵌入式SRAM。新系列采用LQFP64、LQFP100和LFBGA100三種封裝，不同的封裝保持引腳排列的一致性，結(jié)合STM32平臺(tái)的設(shè)計(jì)理念，開發(fā)人員通過(guò)選擇產(chǎn)品可重新優(yōu)化功能、存儲(chǔ)器、性能和引腳數(shù)量，以最小的硬件變化來(lái)滿足個(gè)性化的應(yīng)用需求，具體結(jié)構(gòu)如圖1。

本文在撰寫過(guò)程中采用這一系列單片機(jī)的原因有以下兩點(diǎn)。

1.STM32L系列產(chǎn)品基于超低功耗的ARM Cortex-M4處理器內(nèi)核，采用意法半導(dǎo)體獨(dú)有的兩大節(jié)能技術(shù)：130nm專用低泄漏電流制造工藝和優(yōu)化的節(jié)能架構(gòu)，提供業(yè)界領(lǐng)先的節(jié)能性能。該系列屬于意法半導(dǎo)體陣容強(qiáng)大的32位STM32微控制器產(chǎn)品家族，該產(chǎn)品家族共有200余款產(chǎn)品，全系列產(chǎn)品共用大部分引腳、軟件和外設(shè)，優(yōu)異的兼容性為開發(fā)人員帶來(lái)最大的設(shè)計(jì)靈活性。

2.STM32F0系列產(chǎn)品基于超低功耗的ARM Cortex-M0處理器內(nèi)核，整合增強(qiáng)的技術(shù)和功能，瞄準(zhǔn)超低成本預(yù)算的應(yīng)用。該系列微控制器縮短了采用8位和16位微控制器的設(shè)備與采用32 位微控制器的設(shè)備之間的性能差距，能夠在經(jīng)濟(jì)型用戶終端產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)先進(jìn)且復(fù)雜的功能。

（二）電子式傳感器式觸發(fā)裝置啟動(dòng)過(guò)程

首先通過(guò)縫合在腰帶上的可穿戴傳感器對(duì)人體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦監(jiān)測(cè)到人體發(fā)生速度以及加速度變化，傳感器就會(huì)將人體的運(yùn)動(dòng)信息傳遞到單片機(jī)上。單片機(jī)受到運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)組件傳遞的信息之后，對(duì)信息數(shù)據(jù)會(huì)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理，分析內(nèi)容和分析過(guò)程可以通過(guò)編程來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文在對(duì)這一部分進(jìn)行論證時(shí)，要求單片機(jī)能夠進(jìn)行的數(shù)據(jù)處理內(nèi)容主要為，將運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)組件發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)與提前設(shè)定好的人體運(yùn)動(dòng)閾值進(jìn)行對(duì)比。穿戴感應(yīng)器的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)組件監(jiān)測(cè)到人體的運(yùn)動(dòng)速度超過(guò)單片機(jī)設(shè)定的人體運(yùn)動(dòng)速度閾值時(shí)，或者監(jiān)測(cè)到人體運(yùn)動(dòng)的加速度超過(guò)單片機(jī)設(shè)定的人體運(yùn)動(dòng)加速度閾值，單片機(jī)就會(huì)將控制信息傳遞到氣罐的電磁閥上，開啟電磁閥向著氣囊中開始充氣，進(jìn)而展開氣囊。傳感器觸發(fā)裝置在應(yīng)用的過(guò)程中能夠確保全自動(dòng)開啟，這樣能夠有效避免工作人員存在操作不熟練或者操作不規(guī)范無(wú)法及時(shí)有效展開氣囊的情況發(fā)生。傳感器式觸發(fā)裝置的日常維護(hù)只需要對(duì)單片機(jī)的電量是否充足進(jìn)行檢查，對(duì)比其他觸發(fā)裝置的維護(hù)難度更低，能夠長(zhǎng)時(shí)間地保存和使用，有效降低了產(chǎn)品的使用成本和消耗。傳感器式觸發(fā)裝置具有較高的可靠性，使用過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)誤觸導(dǎo)致氣囊展開或者氣囊無(wú)法完全展開的情況，有效保障了氣囊使用的安全性。

七、結(jié)語(yǔ)

綜上，針對(duì)電力企業(yè)高空作業(yè)的特點(diǎn)，針對(duì)安全帶導(dǎo)致工人二次傷害的問(wèn)題提出了緩沖氣囊式高空作業(yè)安全帶的設(shè)計(jì)理念。以五點(diǎn)式安全帶為基礎(chǔ)，結(jié)合緩沖氣囊相關(guān)理論資料，對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。整套裝置設(shè)計(jì)的最終版獲得了相關(guān)工作人員的認(rèn)可，可以在高空作業(yè)相關(guān)領(lǐng)域中進(jìn)行推廣。本文在設(shè)計(jì)的過(guò)程之中采用STM單片機(jī)作為控制芯片，同時(shí)通過(guò)六軸陀螺儀MPI-6050來(lái)檢測(cè)加速值作為觸發(fā)值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣囊充氣狀態(tài)的有效控制。

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作者單位：國(guó)網(wǎng)寧夏電力有限公司石嘴山供電公司