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摘要：本文根据海缆保护巡视作业过程中经常面临同时防坠落和防落水的情况，本项目提出发明一种防坠落式救生衣，满足海缆运维人员出海作业同时防止高处坠落及落水后应急的使用要求。
关键词：防坠落救生衣、海缆巡视、安全带；
0、引言
目前海缆巡视作业穿戴救生衣，只能保证当人员发生落水时，漂浮在海面上自救或等待救援，无法防止人员从船上或者作业平台跌落，在海况较差或者船速较快的时候，人员发生人员落水时，存在救援困难及人员被吸入船底等危险情况。现有的救生衣无防坠落功能，而全身式安全带又无救生衣功能。若同时穿戴安全带和救生衣，会给作业人员带来一定的操作不便，且大多数安全带不具备憎水性能，落入水中会极大的增加人员负重。现有救生衣系固身体的防脱带受到冲击时易发生损坏。
本项目提出发明一种防坠落式救生衣，满足海缆运维人员出海作业同时防止高处坠落及落水后应急的使用要求。新型防坠落式救生衣既有安全带防坠落及冲击功能，又有人员落入水中救生需求，同时救生衣具有整体结构简单、耐用、憎水性、方便穿戴等特点。
1、国内外研究现状
救生衣是可随身携带、供个体使用的一种在紧急状况下可以提供浮力和浮力分布，以使落水者反转到头部朝上、漂浮待救姿势的水上救生工具，属于个体水上救生装备，广泛用于渔业、水上运输业、水上作业、水上运动等各种水上活动以及海关缉私、军队等特殊行业和部门。
随着现代水上救生技术的发展，救生衣的结构已经发生了跨越式的变化，很多救生衣已越来不越不像人们所穿的衣服了，而是能够提供浮力的部件集成在背心或其它类似的衣服上面，或者放在腰部的口袋里，使用时套在颈部等，因此，以前常用的“救生衣”这一概念的内涵和外延已经发生本质的变化，已经不再能准确体现现有多样化的个体救生装备的结构特点。
2、救生衣性能要求
安全漂浮性能是每一种救生衣必须具备的基本性能。比如，军用救生衣的包覆材料往往要求具有防火阻燃性能；为能够携带武器，对浮力的要求高，对营救性能的要求更高。而运动用救生衣除了安全漂浮性能外，往往更注重其适体性。南方电网海缆运行维护人员发现，在海洋工程作业中，救生衣往往还需要有高处防坠落功能，而目前国内外救生衣设计中未见加入防坠落安全功能，因此需要结合安全带防坠落功能要求，设计一款全新的防坠落式救生衣。
3、目前救生衣种类
目前救生衣主要分为固有浮力式救生衣和充气式救生衣。
固有浮力式救生衣的结构决定了浮力分布和适体性能，并影响了属具的配备、浮力材料的选用和提供浮力的方式；不同浮力材料也要求有不同的结构。目前常用的固有浮力式救生衣有两种：木棉救生衣和泡沫塑料救生衣。因木棉和泡沫塑料都是软质材料易于裁制成预制件，常用于适体性要求高的背心式救生衣，也称救生夹克。[1]
除背心式外，泡沫塑料救生衣还有以下几种式样：轭式，颈后有浮力材料，前面为两直条状，腰部有固定调节带；套头式，泡沫较厚，前面两块，领部一块，底部有固定调节带，有的在胸腰部也有，多用于客船乘客用；夹克式，有领有袖，底边和袖口有松紧带可以收拢，同时具有保暖功能。
而充气式救生衣通过对热合气囊充气来提供浮力，气囊应要求有良好的气密性。充气式救生衣通常有如下几种结构形式：
1）轭式。气囊呈倒U字形套在使用者的颈部，有单囊和双囊之分。轭式救生衣的具体造型有二种：一种是没有领条状，甚至对折后呈窄条形状，但充气后对折部分打开仍达到足够的浮力，多用在工作用救生装置；另一种是没有领圆弧状，充气后气囊前面下摆部有圆弧形放大，从而使得脖颈部位更适合人体不易滑脱，口鼻不易进水，多用于航空、航海等；
2）套头式。和轭式救生衣一样，有单囊和双囊之分。头式救生衣一般适用于海域状况复杂恶劣的环境，多为远洋货轮船员用。套头式救生衣在未充气时有两种放置方式，一种是直接套在脖子上，遇水后通过自动或手动充气使气囊鼓胀提供浮力；一种是折叠后放在特制的袋子里，挂于腰部，使用时取出套在脖子上。
3）腋下式。一般为双囊结构，左右腋下各一囊，通过腰带固定在人体上，浮力均布在两腋下，使人体在水中呈直立漂浮状态，如我国空军飞行员用救生衣。未充气时，可折叠置于两腋下，体积小且便于携带。
本项目所研究防坠落式救生衣除了满安全漂浮性能，还具备防止人员高处坠落功能，具有提供可供捞救的属具如安全绳、捞救吊带、救援D形环等[2]。
4、防坠落救生衣研究内容
4.1.主要研究要点
深入现有救生衣和全身式安全带结构特点和力学特性进行研究。结合海缆运维人员日常出海作业工况，设计出一种防坠落式救生衣，同时满足救生衣及防坠落的相关标准的要求。
防坠落式救生衣关键部分后背双头保险绳的设计和制作研究。本防坠落救生衣克服传统救生衣不耐高处坠落冲击，防坠落部分装置有快拆功能，方便船舶发生海难快速脱离，安全绳可系固在船舶牢固构件上，同时可用于救援拖带。救生衣为全身五点式结构，满足人员突发坠落时冲击受力要求。
防坠落式救生衣整体轻量化材料的选用研究。本防坠落式救生衣所有金属构件，均使用轻便式材料及结构。
4.2.总体方案设计要求
1）开发防坠落救生衣，既要满足防坠落的要求，不改变防坠落安全带产品的使用性质和使用习惯，又必须在作业人员落水后能起到救生的作业，使作业人员头部浮于水面之上。
2）整体设计要求使用防水疏水材料，在落水时，装备整体重量不增加，减少人员在水中的阻力。
3）整体要求有快速脱卸功能，满足作业人员手动快速脱离的要求.
4）整装佩戴防坠落救生衣时不能对工作人员的活动范围产生较大的限制。
4.3.其他附件参数设计
1）双头保险绳
双头保险绳采用蚕丝或者高强纤维制造，与快速脱离装置编织成一体，中间没有多余连接环节。双头保险绳采用不等长设计，一侧设计长度1.6米，主要用来悬挂作业使用，另一侧设计长度2.5米，主要用来临时过渡和跨越使用。双头保险绳整体采用编制工艺，进行防潮处理，具有优良的憎水性能，不吸水，快速脱水
2）保险钩
采用铝合金保险钩，具有强度高，重量轻的特点，满足防坠设计需要。
5、防坠落救生衣技术路线
通过对现有救生衣和全身式安全带结构特点和力学特性进行研究，结合海缆班人员日常出海作业工况，依据救生衣及安全带的相关标准，设计出一种防坠落式救生衣，同时满足救生衣及防坠落的使用的要求。
深入研究海上作业过程中使用安全带的各种环境因素。通过向海事部门、船务公司、安全带救生衣研究部门进行调研，從海事部门和船务公司船长的角度，深入实际了解船上甲板作业人员在海上作业暴露的风险因素。
构特点和力学特性，确定防坠落救生衣各结构数据的合理取值，进而确定五点式安全带和自动充气部分的选型。
通过完成新型救生衣的静载荷拉力试验测试和落水测试，判断新型救生衣是否满足使用要求。
6、预期的主要技术经济指标
本项目实施后，将针对海上基本作业安全风险方面，提供科学合理的管控措施，为海缆运维人员海上甲板作业提供有力的安全保障。而且为我国海上作业及海洋工程施工过程中人员人身安全提供防坠落保障。本项目成果可以为海缆运维人员海上作业中直接应用，有效的解决实际问题。综上所述，本项目实施后具有良好的直接效益及间接效益。
参考文献：
[1]有线通信传输工程[M].人民邮电出版社，李既平，高新民编著， 1988
[2]电磁场理论及应用[M].科学出版社，王先冲 编著，1986
作者简介：
芦海（1984-），男，大学本科，工程师，主要研究方向：输电线路与海底电缆的建设、运行与维护。
关键词：防坠落救生衣、海缆巡视、安全带；
0、引言
目前海缆巡视作业穿戴救生衣，只能保证当人员发生落水时，漂浮在海面上自救或等待救援，无法防止人员从船上或者作业平台跌落，在海况较差或者船速较快的时候，人员发生人员落水时，存在救援困难及人员被吸入船底等危险情况。现有的救生衣无防坠落功能，而全身式安全带又无救生衣功能。若同时穿戴安全带和救生衣，会给作业人员带来一定的操作不便，且大多数安全带不具备憎水性能，落入水中会极大的增加人员负重。现有救生衣系固身体的防脱带受到冲击时易发生损坏。
本项目提出发明一种防坠落式救生衣，满足海缆运维人员出海作业同时防止高处坠落及落水后应急的使用要求。新型防坠落式救生衣既有安全带防坠落及冲击功能，又有人员落入水中救生需求，同时救生衣具有整体结构简单、耐用、憎水性、方便穿戴等特点。
1、国内外研究现状
救生衣是可随身携带、供个体使用的一种在紧急状况下可以提供浮力和浮力分布，以使落水者反转到头部朝上、漂浮待救姿势的水上救生工具，属于个体水上救生装备，广泛用于渔业、水上运输业、水上作业、水上运动等各种水上活动以及海关缉私、军队等特殊行业和部门。
随着现代水上救生技术的发展，救生衣的结构已经发生了跨越式的变化，很多救生衣已越来不越不像人们所穿的衣服了，而是能够提供浮力的部件集成在背心或其它类似的衣服上面，或者放在腰部的口袋里，使用时套在颈部等，因此，以前常用的“救生衣”这一概念的内涵和外延已经发生本质的变化，已经不再能准确体现现有多样化的个体救生装备的结构特点。
2、救生衣性能要求
安全漂浮性能是每一种救生衣必须具备的基本性能。比如，军用救生衣的包覆材料往往要求具有防火阻燃性能；为能够携带武器，对浮力的要求高，对营救性能的要求更高。而运动用救生衣除了安全漂浮性能外，往往更注重其适体性。南方电网海缆运行维护人员发现，在海洋工程作业中，救生衣往往还需要有高处防坠落功能，而目前国内外救生衣设计中未见加入防坠落安全功能，因此需要结合安全带防坠落功能要求，设计一款全新的防坠落式救生衣。
3、目前救生衣种类
目前救生衣主要分为固有浮力式救生衣和充气式救生衣。
固有浮力式救生衣的结构决定了浮力分布和适体性能，并影响了属具的配备、浮力材料的选用和提供浮力的方式；不同浮力材料也要求有不同的结构。目前常用的固有浮力式救生衣有两种：木棉救生衣和泡沫塑料救生衣。因木棉和泡沫塑料都是软质材料易于裁制成预制件，常用于适体性要求高的背心式救生衣，也称救生夹克。[1]
除背心式外，泡沫塑料救生衣还有以下几种式样：轭式，颈后有浮力材料，前面为两直条状，腰部有固定调节带；套头式，泡沫较厚，前面两块，领部一块，底部有固定调节带，有的在胸腰部也有，多用于客船乘客用；夹克式，有领有袖，底边和袖口有松紧带可以收拢，同时具有保暖功能。
而充气式救生衣通过对热合气囊充气来提供浮力，气囊应要求有良好的气密性。充气式救生衣通常有如下几种结构形式：
1）轭式。气囊呈倒U字形套在使用者的颈部，有单囊和双囊之分。轭式救生衣的具体造型有二种：一种是没有领条状，甚至对折后呈窄条形状，但充气后对折部分打开仍达到足够的浮力，多用在工作用救生装置；另一种是没有领圆弧状，充气后气囊前面下摆部有圆弧形放大，从而使得脖颈部位更适合人体不易滑脱，口鼻不易进水，多用于航空、航海等；
2）套头式。和轭式救生衣一样，有单囊和双囊之分。头式救生衣一般适用于海域状况复杂恶劣的环境，多为远洋货轮船员用。套头式救生衣在未充气时有两种放置方式，一种是直接套在脖子上，遇水后通过自动或手动充气使气囊鼓胀提供浮力；一种是折叠后放在特制的袋子里，挂于腰部，使用时取出套在脖子上。
3）腋下式。一般为双囊结构，左右腋下各一囊，通过腰带固定在人体上，浮力均布在两腋下，使人体在水中呈直立漂浮状态，如我国空军飞行员用救生衣。未充气时，可折叠置于两腋下，体积小且便于携带。
本项目所研究防坠落式救生衣除了满安全漂浮性能，还具备防止人员高处坠落功能，具有提供可供捞救的属具如安全绳、捞救吊带、救援D形环等[2]。
4、防坠落救生衣研究内容
4.1.主要研究要点
深入现有救生衣和全身式安全带结构特点和力学特性进行研究。结合海缆运维人员日常出海作业工况，设计出一种防坠落式救生衣，同时满足救生衣及防坠落的相关标准的要求。
防坠落式救生衣关键部分后背双头保险绳的设计和制作研究。本防坠落救生衣克服传统救生衣不耐高处坠落冲击，防坠落部分装置有快拆功能，方便船舶发生海难快速脱离，安全绳可系固在船舶牢固构件上，同时可用于救援拖带。救生衣为全身五点式结构，满足人员突发坠落时冲击受力要求。
防坠落式救生衣整体轻量化材料的选用研究。本防坠落式救生衣所有金属构件，均使用轻便式材料及结构。
4.2.总体方案设计要求
1）开发防坠落救生衣，既要满足防坠落的要求，不改变防坠落安全带产品的使用性质和使用习惯，又必须在作业人员落水后能起到救生的作业，使作业人员头部浮于水面之上。
2）整体设计要求使用防水疏水材料，在落水时，装备整体重量不增加，减少人员在水中的阻力。
3）整体要求有快速脱卸功能，满足作业人员手动快速脱离的要求.
4）整装佩戴防坠落救生衣时不能对工作人员的活动范围产生较大的限制。
4.3.其他附件参数设计
1）双头保险绳
双头保险绳采用蚕丝或者高强纤维制造，与快速脱离装置编织成一体，中间没有多余连接环节。双头保险绳采用不等长设计，一侧设计长度1.6米，主要用来悬挂作业使用，另一侧设计长度2.5米，主要用来临时过渡和跨越使用。双头保险绳整体采用编制工艺，进行防潮处理，具有优良的憎水性能，不吸水，快速脱水
2）保险钩
采用铝合金保险钩，具有强度高，重量轻的特点，满足防坠设计需要。
5、防坠落救生衣技术路线
通过对现有救生衣和全身式安全带结构特点和力学特性进行研究，结合海缆班人员日常出海作业工况，依据救生衣及安全带的相关标准，设计出一种防坠落式救生衣，同时满足救生衣及防坠落的使用的要求。
深入研究海上作业过程中使用安全带的各种环境因素。通过向海事部门、船务公司、安全带救生衣研究部门进行调研，從海事部门和船务公司船长的角度，深入实际了解船上甲板作业人员在海上作业暴露的风险因素。
构特点和力学特性，确定防坠落救生衣各结构数据的合理取值，进而确定五点式安全带和自动充气部分的选型。
通过完成新型救生衣的静载荷拉力试验测试和落水测试，判断新型救生衣是否满足使用要求。
6、预期的主要技术经济指标
本项目实施后，将针对海上基本作业安全风险方面，提供科学合理的管控措施，为海缆运维人员海上甲板作业提供有力的安全保障。而且为我国海上作业及海洋工程施工过程中人员人身安全提供防坠落保障。本项目成果可以为海缆运维人员海上作业中直接应用，有效的解决实际问题。综上所述，本项目实施后具有良好的直接效益及间接效益。
参考文献：
[1]有线通信传输工程[M].人民邮电出版社，李既平，高新民编著， 1988
[2]电磁场理论及应用[M].科学出版社，王先冲 编著，1986
作者简介：
芦海（1984-），男，大学本科，工程师，主要研究方向：输电线路与海底电缆的建设、运行与维护。