一種能夠遠程實時管理的塔吊安全生產監控系統的製作方法

2023-12-02 20:58:26 1

一種能夠遠程實時管理的塔吊安全生產監控系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種能夠遠程實時管理的塔吊安全生產監控系統，它包括塔吊架，塔吊架由固定基座（1）和旋轉架（2）組成，旋轉架（2）包括起重臂（3）、平衡臂（4）和連接起重臂（3）與平衡臂（4）的連接架（5），還包括主控器（6），傾角傳感器（7），風速傳感器（8），重量傳感器（9），高度傳感器（10），變幅傳感器（11），角度傳感器（12），防碰撞檢測器（13），基礎沉降測量裝置（14），監控管理平臺（15），上述所述各類傳感器均設置在塔吊架上與主控器（6）連接。本實用新型能及時發現違規操作並避免事故的發生，提高掌握現場情況的準確性和工作效率。
【專利說明】一種能夠遠程實時管理的塔吊安全生產監控系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於塔吊監控系統領域，具體涉及一種能夠遠程實時管理的塔吊安全生產監控系統。
【背景技術】
[0002]塔吊(塔式起重機)是現代建築業起重、運輸、吊裝作業的主導機械，全國塔吊數量有數萬臺，並且每年的數量都有增加。隨著近年來建築行業塔吊的大量使用，由於塔吊違規超限作業和塔吊群幹涉碰撞等引發的各類塔吊運行安全事故頻繁發生，造成了巨大的生命財產損失。
[0003]目前，全國大部分建築單位在使用塔吊監控系統，有許多不足和缺陷存在，首先，塔機使用過程(包括吊載狀態和非吊載狀態)數據得不到記載、分析與再現；其次，司機、拆裝工、指揮人員(信號工)的維護、使用和拆裝工作都是不被監督的，使生產過程存在安全隱患；再次，塔吊監控系統功能缺失，無法採集到塔式起重機的地基下沉、結構變形、違規操作、應力反應等重要指標，總控平臺也沒有針對塔吊日常維護，如:力矩、重量、幅度、高度、迴轉等數據的預警報警功能，所以，現有塔吊監控系統更不能實現塔式起重機操作的遠程實時監控。

【發明內容】

[0004]本實用新型所要解決的技術問題就是要提供一種實現顯示記錄報警、空間限制、防傾翻、風速監測、遠程、電子聯動的塔吊安全生產監控系統，本實用新型能及時發現違規操作並避免事故的發生，提高掌握現場情況的準確性和工作效率。
[0005]本實用新型採用的技術方案是:
[0006]一種能夠遠程實時管理的塔吊安全生產監控系統，它包括塔吊架，塔吊架由固定基座I和旋轉架2組成，旋轉架2包括起重臂3、平衡臂4和連接起重臂3與平衡臂4的連接架5,還包括:
[0007]主控器6，設置在所述的塔吊架駕駛倉內，用於收集各個傳感器上傳的電信號，進行相應信號的處理與轉化；
[0008]傾角傳感器7，設置在所述的塔吊架駕駛倉底部，與主控器6連接，用於把檢測的塔吊架與垂直地面水平線的垂線間的傾斜角度傳回主控器6 ；
[0009]風速傳感器8，設置在連接架5頂端，與主控器6連接，用於把檢測的工作現場的風速傳回主控器6 ；
[0010]重量傳感器9，設置在起重臂3上與起重小車連接的鋼絲繩上，與主控器6連接，用於把測量的所吊重物的重量傳回主控器6 ;
[0011]高度傳感器10，設置在起重臂3上與起重小車連接的吊鉤上，與主控器6連接，用於把測量的所述吊鉤相對地面的即時狀態的垂直高度傳回主控器6 ；
[0012]變幅傳感器11，設置在起重臂3上的起重小車與連接架5之間，與主控器6連接，用於把測量的所述起重小車相對連接架5中線的水平距離傳回主控器6 ；
[0013]角度傳感器12，設置在固定基座I與旋轉架2的連接處，與主控器6連接，用於把測量的旋轉架2的旋轉角度傳回主控器6 ；
[0014]防碰撞檢測器13，設置在起重臂3的頂端，與主控器6連接，通過其通過其探測到的圓形區域來檢測與其它建築物的位置，把檢測到的電信號傳回主控器6 ；
[0015]基礎沉降測量裝置14，設置在固定基座I的四個角上，與主控器6連接，用於把測量的固定基座I四個角相對地面的下沉距離傳回主控器6 ；
[0016]監控管理平臺15，其至少與一個主控器6通過無線網絡連接，用於接收、發送和管理主控器6傳輸的信息，並對塔吊的運行狀態進行實時監管。
[0017]所述的主控器6內設置有編程存儲模塊、信號傳輸感應模塊、制動模塊、通訊傳輸模塊和主運算模塊，所述的編程存儲模塊、信號傳輸感應模塊、制動模塊和通訊傳輸模塊分別與所述的主運算模塊連接，其中所述的編程存儲模塊和信號傳輸感應模塊分別對收集到的電信號進行編程存儲和信號分類傳輸，所述的主運算模塊對收集到的分類電信號進行分類處理；其中所述的制動模塊用於當主控器6對各個傳感器傳回的電信號超過相應的預設值時，對塔吊架相應工作裝置進行制動並復位；其中所述的通訊傳輸模塊用於把主控器6接收到的信息通過無線網絡傳輸到監控管理平臺15。
[0018]還包括報警裝置，所述的報警裝置設置在制動模塊和主運算模塊之間，用於對各個傳感器傳回到主控器6的電信號超過相應的預設值，發生事故前，提前進行預警。
[0019]所述的傾角傳感器7包括紅外發射裝置071和紅外接收裝置072，其中紅外發射裝置071設置在所述旋轉架2的上基座底部，紅外接收裝置072設置在塔吊固定基座I的底部，其中所述上基座與所述下基座相配合使用，其中紅外發射裝置071將紅外信號發射至紅外接收裝置072的刻度盤上，紅外接收裝置072把接收到的傾斜角度指示位置的讀數傳回傾角傳感器7。
[0020]所述的通訊傳輸模塊的頻率範圍為220-240赫茲與450-470赫茲中的任一種。
[0021]所述的主控器6還包括顯示輸出屏，設置在主控器6上，用於對主控器6接收並處理後的電信號進行顯示。
[0022]所述的監控管理平臺15由伺服器和終端管理模塊組成，所述的伺服器與所述的終端管理模塊連接，所述的伺服器包括信息管理模塊、資料管理模塊、權限分類管理模塊、塔吊電子地圖模塊組成；所述的終端管理模塊包括可運行軟體的裝置。
[0023]所述的可運行軟體的裝置為智慧型手機、平板電腦、手提電腦或桌上型電腦中的任一種。
[0024]本實用新型與現有技術相比其有益效果是:
[0025]⑴數據採集:通過精密傳感器實時採集降沉、變形、吊重、變幅、高度、迴轉轉角、環境風速等多項安全作業工況實時數據；
[0026]⑵防傾翻監控:檢測塔機塔身的剛度變化以及塔身中心線相對於鉛垂線的傾斜角，當達到設定的傾翻警戒線時進行報警、記錄，並切斷危險方向動作電源；
[0027]⑶單機運行狀態監控:監控單臺塔吊的運行安全指標，包括吊重、起重力矩、變幅、高度、迴轉角及作業高度風速，在臨近額定限值時發出聲光預警和報警；
[0028]⑷單機防碰撞監控:監控單臺塔吊與建築物的幹涉防碰撞、禁行區域、塔吊自身各種限位，在臨近額定限值時發出聲光預警和報警；
[0029](5)群塔作業防碰撞:監控塔吊群實時幹涉作業的防碰撞，使塔吊司機直觀全面地掌握周邊塔吊與本機塔吊當前幹涉情況，並在發現碰撞危險時自動進行聲光預警和報警；
[0030](6)信息管理功能:實現對項目信息、公司信息、人員信息、塔機信息、監控設備信息、司機信息、塔機維修信息等進行管理的功能；
[0031](7)資料管理功能:實現對塔機的備案、註銷、安裝、拆卸的申請、塔機使用的報檢等資料進行管理的功能；
[0032](8)具有權限分類管理能力:對塔吊檔案進行分級管理，不同的管理層開放不同的查看權限,權限越高可查看的內容越全面；
[0033]⑶遠程可視化監控平臺:塔吊運行數據和報警信息通過無線網絡實時傳送回監控平臺，基於GIS技術實現塔吊安全運行可視化遠程監控。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0035]圖2為本實用新型中主控器與內部結構原理圖。
【具體實施方式】
[0036]如圖1所示，一種能夠遠程實時管理的塔吊安全生產監控系統，它包括塔吊架，塔吊架由固定基座I和旋轉架2組成，旋轉架2包括起重臂3、平衡臂4和連接起重臂3與平衡臂4的連接架5，還包括:主控器6，其型號為RJ-105，設置在所述的塔吊架駕駛倉內，用於收集各個傳感器上傳的電信號，進行相應信號的處理與轉化；傾角傳感器7，量程為0-15°，精度為0.05°，設置在所述的塔吊架駕駛倉底部，與主控器6連接，用於把檢測的塔吊架與垂直地面水平線的垂線間的傾斜角度傳回主控器6 ;風速傳感器8，量程為0-40m/s，解析度為0.lm/s,精度為±3%，設置在連接架5頂端，與主控器6連接，用於把檢測的工作現場的風速傳回主控器6 ;重量傳感器9，量程為2-50t，精度為0.05%,設置在起重臂3上與起重小車連接的鋼絲繩上，與主控器6連接，用於把測量的所吊重物的重量傳回主控器6 ;高度傳感器10，量程為O-lOOm，精度為0.1m,設置在起重臂3上與超重小車連接的吊鉤上，與主控器6連接，用於把測量的所述吊鉤相對地面的即時狀態的垂直高度傳回主控器6 ;變幅傳感器11，量程為O-lOOm，精度為0.1m,設置在起重臂3上的起重小車與連接架5之間，與主控器6連接，用於把測量的所述起重小車相對連接架5中線的水平距離傳回主控器6 ;角度傳感器12，量程為0-360°，精度為0.18°，設置在固定基座I與旋轉架2的連接處，與主控器6連接，用於把測量的旋轉架2的旋轉角度傳回主控器6 ;防碰撞檢測器13，設置在起重臂3的頂端，與主控器6連接，通過其發射出的圓形檢測區域來檢測與其它建築物的位置，把檢測到的電信號傳回主控器6 ;基礎沉降測量裝置14，即電感式位移傳感器，設置在固定基座I的四個角上，與主控器6連接，用於把測量的固定基座I四個角相對地面的下沉距離傳回主控器6 ;監控管理平臺15，其與主控器6通過無線網絡連接，用於接收、發送和管理主控器6傳輸的信息，並對塔吊的運行狀態進行實時監管。
[0037]所述的主控器6內設置有編程存儲模塊、信號傳輸感應模塊、制動模塊、通訊傳輸模塊和主運算模塊，所述的編程存儲模塊、信號傳輸感應模塊、制動模塊和通訊傳輸模塊分別與所述的主運算模塊連接，其中所述的編程存儲模塊和信號傳輸感應模塊分別對收集到的電信號進行編程存儲和信號分類傳輸，所述的主運算模塊對收集到的分類電信號進行分類處理；其中所述的制動模塊用於當主控器6對各個傳感器傳回的電信號超過相應的預設值時，對塔吊架相應工作裝置進行制動並復位；其中所述的通訊傳輸模塊用於把主控器6接收到的信息通過無線網絡傳輸到監控管理平臺15。
[0038]所述的報警裝置設置在制動模塊和主運算模塊之間，用於對各個傳感器傳回到主控器6的電信號超過相應的預設值，發時事故前，提前進行預警。
[0039]所述的傾角傳感器7包括紅外發射裝置071和紅外接收裝置072，其中紅外發射裝置071設置在所述旋轉架2的上基座底部，紅外接收裝置072設置在塔吊固定基座I的底部，其中所述上基座與所述下基座相配合使用，其中紅外發射裝置071將紅外信號發射至紅外接收裝置072的刻度盤上，紅外接收裝置072把接收到的傾斜角度指示位置的讀數傳回傾角傳感器7。
[0040]所述的通訊傳輸模塊的頻率範圍為220-240赫茲，用於塔吊與塔吊之間，塔吊與監控平臺間的數據通訊。
[0041]所述的主控器6還包括顯示輸出屏，該顯示輸出屏為10.4英寸的液晶屏，可實時動態顯示，真正的全方位的安全監測預警；該顯示輸出屏設置在主控器6上，用於對主控器6接收並處理後的電信號進行顯示。
[0042]所述的監控管理平臺15由伺服器和終端管理模塊組成，所述的伺服器與所述的終端管理模塊連接，所述的伺服器包括信息管理模塊、資料管理模塊、權限分類管理模塊、塔吊電子地圖模塊組成；所述的終端管理模塊包括可運行軟體的裝置。
[0043]所述的可運行軟體的裝置為手提電腦，只要在有網絡存在的地方即可登錄監控平臺實現遠程管理。
[0044]本實用新型採用工業級設計、生產、加工標準，性能穩定可靠，易於安裝，省時省力，參數設定簡便快捷，是現代建築重型機械群的一種安全防護設備。
【權利要求】
1.一種能夠遠程實時管理的塔吊安全生產監控系統，它包括塔吊架，塔吊架由固定基座(1)和旋轉架(2 )組成，旋轉架(2 )包括起重臂(3 )、平衡臂(4 )和連接起重臂(3 )與平衡臂(4)的連接架(5)，其特徵是還包括: 主控器(6)，設置在所述的塔吊架駕駛倉內，用於收集各個傳感器上傳的電信號，進行相應信號的處理與轉化； 傾角傳感器(7)，設置在所述的塔吊架駕駛倉底部，與主控器(6)連接，用於把檢測的塔吊架與垂直地面水平線的垂線間的傾斜角度傳回主控器(6); 風速傳感器(8 )，設置在連接架(5 )頂端，與主控器(6 )連接，用於把檢測的工作現場的風速傳回主控器(6)； 重量傳感器(9)，設置在起重臂(3)上與起重小車連接的鋼絲繩上，與主控器(6)連接，用於把測量的所吊重物的重量傳回主控器(6)； 高度傳感器(10)，設置在起重臂(3)上與起重小車連接的吊鉤上，與主控器(6)連接，用於把測量的所述吊鉤相對地面的即時狀態的垂直高度傳回主控器(6)； 變幅傳感器(11)，設置在起重臂(3)上的起重小車與連接架(5)之間，與主控器(6)連接，用於把 測量的所述起重小車相對連接架(5)中線的水平距離傳回主控器(6)； 角度傳感器(12)，設置在固定基座(1)與旋轉架(2)的連接處，與主控器(6)連接，用於把測量的旋轉架(2)的旋轉角度傳回主控器(6)； 防碰撞檢測器(13)，設置在起重臂(3)的頂端，與主控器(6)連接，通過其探測到的圓形區域來檢測與其它建築物的位置，把檢測到的電信號傳回主控器(6); 基礎沉降測量裝置(14)，設置在固定基座(1)的四個角上，與主控器(6)連接，用於把測量的固定基座(1)四個角相對地面的下沉距離傳回主控器(6)； 監控管理平臺(15)，其至少與一臺主控器(6)通過無線網絡連接，用於接收、發送和管理主控器(6 )傳輸的信息，並對塔吊的運行狀態進行實時監管。
2.根據權利要求1所述的一種能夠遠程實時管理的塔吊安全生產監控系統，其特徵是:所述的主控器(6)內設置有編程存儲模塊、信號傳輸感應模塊、制動模塊、通訊傳輸模塊和主運算模塊，所述的編程存儲模塊、信號傳輸感應模塊、制動模塊和通訊傳輸模塊分別與所述的主運算模塊連接，其中所述的編程存儲模塊和信號傳輸感應模塊分別對收集到的電信號進行編程存儲和信號分類傳輸，所述的主運算模塊對收集到的分類電信號進行分類處理；其中所述的制動模塊用於當主控器(6)對各個傳感器傳回的電信號超過相應的預設值時，對塔吊架相應工作裝置進行制動並復位；其中所述的通訊傳輸模塊用於把主控器(6)接收到的信息通過無線網絡傳輸到監控管理平臺(15)。
3.根據權利要求1所述的一種能夠遠程實時管理的塔吊安全生產監控系統，其特徵是:還包括報警裝置，所述的報警裝置設置在制動模塊和主運算模塊之間，用於對各個傳感器傳回到主控器(6)的電信號超過相應的預設值，發生事故前，提前進行預警。
4.根據權利要求1所述的一種能夠遠程實時管理的塔吊安全生產監控系統，其特徵是:所述的傾角傳感器(7)包括紅外發射裝置(071)和紅外接收裝置(072)，其中紅外發射裝置(071)設置在所述旋轉架(2 )的上基座底部，紅外接收裝置(072 )設置在塔吊固定基座(I)的底部，其中所述上基座與所述下基座相配合使用，其中紅外發射裝置(071)將紅外信號發射至紅外接收裝置(072)的刻度盤上，紅外接收裝置(072)把接收到的傾斜角度指示位置的讀數傳回傾角傳感器(7 )。
5.根據權利要求2所述的一種能夠遠程實時管理的塔吊安全生產監控系統，其特徵是:所述的通訊傳輸模塊的頻率範圍為220-240赫茲與450-470赫茲中的任一種。
6.根據權利要求2所述的一種能夠遠程實時管理的塔吊安全生產監控系統，其特徵是:所述的主控器(6)還包括顯示輸出屏，設置在主控器(6)上，用於對主控器(6)接收並處理後的電信號進行顯示。
7.根據權利要求1所述的一種能夠遠程實時管理的塔吊安全生產監控系統，其特徵是:所述的監控管理平臺(15)由伺服器和終端管理模塊組成，所述的伺服器與所述的終端管理模塊連接，所述的伺服器包括信息管理模塊、資料管理模塊、權限分類管理模塊、塔吊電子地圖模塊組成；所述的終端管理模塊包括可運行軟體的裝置。
8.根據權利要求7所述的一種能夠遠程實時管理的塔吊安全生產監控系統，其特徵是:所述的可運行軟體的裝置為智慧型手機、平板電腦、手提電腦或桌上型電腦中的任一種。
【文檔編號】B66C23/88GK203715132SQ201420003361
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月4日 優先權日:2014年1月4日
【發明者】畢詠力, 澹臺印玉, 楊韶勇, 張蘭香, 李衛俊, 張晉傑, 王江平, 車峰, 段成鋼, 康利兵, 程一琳, 楊霖 申請人:山西一建集團有限公司