塔機防傾斜安全監視系統的製作方法

2023-04-27 20:41:56 1

專利名稱：塔機防傾斜安全監視系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及建築施工機械一塔式起重機，尤其涉及一種對塔式起重機的塔 體傾斜度進行監測、記錄和報警的塔機防傾斜安全監視系統。
背景技術：
隨著社會的發展，基建項目的增多，塔式起重機被越來越多地應用在建築行業中。 但由於長時間的使用或者人為、自然因素，如在塔機工作狀態下快速打反車、猛升猛降、斜 拉斜吊等，會造成連接塔機鋼架的螺栓鬆動、塔機基礎不均勻沉降等現象，導致塔機傾斜， 最後導致塔機斷裂或側翻的事故發生，機毀人亡。目前，還沒有針對建築施工現場的塔機在 熱備狀態和工作狀態下的塔體軸心夾角進行監測和警示的設施，一旦發生上述事故，後果 不堪設想。
發明內容本實用新型主要解決目前還沒有針對建築施工現場的塔機在熱備狀態和工作狀 態下的塔體軸心夾角進行監測和警示的設施，由於長時間的使用或者人為、自然因素，容易 造成塔機傾斜或側翻，存在很大的安全隱患的技術問題；提供一種能對塔機軸心夾角進行 實時監測、記錄和報警，並能遠傳到異地，方便管理人員監視，便於及時採取措施，杜絕塔機 傾斜或側翻事故的發生，確保安全生產的塔機防傾斜安全監視系統。本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的本實用新型包 括兩個軸角傳感器、與軸角傳感器電連接的信息處理設備及與信息處理設備無線相連的異 地監視設備，所述的兩個軸角傳感器分別安裝在塔機的X軸線上和Y軸線上。通過安裝在 塔機軸線上的軸角傳感器，採集塔機熱備狀態下的軸線傾斜夾角，來判斷鋼架高強度連接 螺栓鬆動、塔機基礎不均勻沉降等現象。測得的軸線傾斜夾角數據通過導線傳輸給安裝在 塔式起重機駕駛室內的信息處理設備，信息處理設備設置超斜限制報警點，如設置為_3° 至+3°，只要測得的軸角超過這個度數，即為超限，再由信息處理設備通過無線網絡傳輸給 異地監視設備。可以根據記錄的運行狀態數據來分析塔機的基本穩定性、動態穩定性、後傾 斜穩定性等安全數據。便於建築項目管理人員監視，發現異常可及時採取措施，杜絕塔機傾 斜或側翻事故的發生，確保安全生產。在塔機工作狀態下對快速打反車、猛升猛降、斜拉斜 吊等現象及時報警和記錄，達到規範塔式起重機司機安全作業的目的。作為優選，所述的軸角傳感器包括殼體及分別連於殼體上、下端的上端蓋和下端 蓋，所述的殼體內設有微電子軸角傳感器，微電子軸角傳感器的信號輸出線從所述的上端 蓋引出，所述的上端蓋的中心位置設有水平泡。水平泡的設置確保能直觀地判斷軸角傳感 器安裝得是否水平，保障軸角傳感器的安裝絕對無傾斜，確保塔機軸角的測量精度。作為優選，所述的信息處理設備包括機殼及安裝於機殼內的信息處理電路，該信 息處理電路包括數據採集模塊、信息處理模塊、存儲模塊、液晶顯示屏、若干按鍵、角度超限 報警模塊、繼電器及無線發送模塊，數據採集模塊、存儲模塊、液晶顯示屏、按鍵和角度超限
3報警模塊均與信息處理模塊相連，信息處理模塊通過繼電器與無線發送模塊相連，所述的 液晶顯示屏及若干按鍵均設於所述的機殼的前面板上，機殼的後面板上設有與數據採集模 塊相連的接線端子，接線端子通過導線與所述的軸角傳感器相連。信息處理設備是一臺集 數據採集、控制、遠傳為一體的綜合設備。通過數據採集模塊採集軸角傳感器夾角信號的變 化，在液晶顯示屏上顯示實時採集數據，並在信息處理模塊內設置夾角閾值，當夾角變化等 於或大於該閾值時，信息處理模塊一方面輸出控制信號啟動角度超限報警模塊進行報警， 另一方面輸出控制信號使繼電器吸合，則軸角信號以無線傳輸方式上傳給異地監視設備。 另外，無線傳輸的信號還包括塔機每種工作狀態。該無線傳輸距離達1000米以上，同時內 置4M存儲模塊用於記錄檢測值，可記錄10萬條實時數據。通過按鍵可進行工作狀態及超 斜報警點的設置。作為優選，所述的角度超限報警模塊中的報警指示燈和預警指示燈設於所述的機 殼的前面板，機殼的前面板上還設有兩組透聲孔，所述的角度超限報警模塊中的報警蜂鳴 器、預警蜂鳴器分別設於透聲孔的背面，所述的機殼上設有天線，該天線與所述的無線發送 模塊相連，機殼的側面設有與所述的信息處理模塊相連的USB接口。通過USB接口可將存 儲模塊中的數據讀到U盤內，由專用軟體讀出監視信息內容。角度超限報警採用預警、報警 兩種方式。當臨界傾斜超過90%額定值時預警指示燈亮、預警蜂鳴器鳴叫，當超過110%時 報警指示燈亮、報警蜂鳴器鳴叫。作為優選，所述的異地監視設備包括外殼及安裝於外殼內的數據轉換及處理模 塊、報警模塊、顯示模塊和無線接收模塊，無線接收模塊和數據轉換及處理模塊相連，數據 轉換及處理模塊再與報警模塊、顯示模塊相連。無線接收模塊接收信息處理設備發來的數 據和信息，由數據轉換及處理模塊進行分析和處理，然後送顯示模塊顯示，啟動報警模塊報 警。異地監視設備主要是對發生的塔機傾斜次數和違規操作次數予以記錄和顯示，便於隨 時觀察施工現場每臺塔機的實時工作情況。異地監視設備採用積木組合結構，一臺塔機跟 隨一臺異地監視設備，根據塔機的數量任意組合搭建一套顯示監視系統。作為優選，所述的報警模塊中的報警指示燈設於所述的外殼的前面板上，所述的 顯示模塊包括設於外殼前面板上的上電時間累計液晶計數器、狀態報警累計液晶計數器及 設於外殼前面板上的電源指示燈、工作狀態指示燈、變幅狀態指示燈、升降狀態指示燈和回 轉狀態指示燈，所述的外殼的後面板的上部設有天線，該天線和所述的無線接收模塊相連， 所述的外殼的後面板的下部設有和所述的上電時間累計液晶計數器、狀態報警累計液晶計 數器均相連的鑰匙復位孔。鑰匙復位孔用來校表歸零。異地監視設備具有如下功能監測 塔機累計工作時間、塔機超傾斜累計次數、傾斜時指示當前工作狀態、超傾斜報警等功能。 累計運行時間與傾斜次數作為每日觀察評估塔機運行狀況的依據，時刻了解塔機每時每天 的傾斜頻繁程度。能夠在塔機上電後自動記錄工作時間，可防範司機拔掉塔機防傾斜安全 監視系統電源，現場安檢人員通過累計工作時間可以防範和追查司機的違規。本實用新型的有益效果是通過安裝於塔機軸線上的軸角傳感器檢測塔機軸線傾 斜夾角，來判斷鋼架高強度連接螺栓鬆動、塔機基礎不均勻沉降等現象，通過導線傳輸給工 作現場的信息處理設備，再以無線方式傳輸給異地監視設備。可以根據記錄的運行狀態數 據來分析塔機的基本穩定性、動態穩定性、後傾斜穩定性等安全數據，便於建築項目管理人 員監視，發現異常可及時採取措施，杜絕塔機傾斜或側翻事故的發生，確保安全生產。
圖1是本實用新型中軸角傳感器的一種立體結構示意圖。圖2是本實用新型中軸角傳感器的一種立體分解結構示意圖。圖3是本實用新型中信息處理設備的一種主視結構示意圖。圖4是本實用新型中信息處理設備的一種電路原理框圖。圖5是本實用新型中異地監視設備的一種主視結構示意圖。圖6是本實用新型中異地監視設備的一種電路原理框圖。
具體實施方式
下面通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。實施例1 本實施例的塔機防傾斜安全監視系統，包括兩個軸角傳感器1、與軸角 傳感器1電連接的信息處理設備2及與信息處理設備2進行無線通信的異地監視設備3， 兩個軸角傳感器1分別安裝在塔機的X軸線上和Y軸線上，信息處理設備2安裝在塔式起 重機的駕駛室內，異地監視設備3安裝在建築項目管理部門。如圖1、圖2所示，軸角傳感 器1包括外形呈圓柱體的殼體4及通過螺栓分別連於殼體4上、下端的圓形的上端蓋5和 下端蓋6，殼體4內安裝有微電子軸角傳感器7，微電子軸角傳感器7的信號輸出線8從上 端蓋5引出，上端蓋5的圓心位置安裝有水平泡9。如圖3、圖4所示，信息處理設備2包括 機殼10及安裝於機殼10內的信息處理電路，該信息處理電路包括數據採集模塊11、信息處 理模塊12、存儲模塊13、液晶顯示屏14、六個按鍵15 (—個設置按鍵、一個菜單按鍵和四個 方向按鍵)、角度超限報警模塊16、繼電器17及無線發送模塊18，數據採集模塊11、存儲模 塊13、液晶顯示屏14、按鍵15和角度超限報警模塊16均與信息處理模塊12相連，信息處 理模塊12通過繼電器17與無線發送模塊18相連。液晶顯示屏14及六個按鍵15均裝於 機殼10的前面板，角度超限報警模塊16中的報警指示燈19、預警指示燈20也裝於機殼10 的前面板，機殼10的前面板上還有兩組透聲孔21，角度超限報警模塊16中的報警蜂鳴器、 預警蜂鳴器分別位於透聲孔21的背面。機殼10上還裝有天線，該天線與無線發送模塊18 相連。機殼10的側面裝有與信息處理模塊12相連的USB接口 22，機殼10的後面板上裝 有與數據採集模塊11相連的接線端子，接線端子通過導線與塔機上的軸角傳感器1相連。 如圖5、圖6所示，異地監視設備3包括外殼30及安裝於外殼30內的數據轉換及處理模塊 31、報警模塊32、顯示模塊33和無線接收模塊34，無線接收模塊34和數據轉換及處理模塊 31相連，數據轉換及處理模塊31再與報警模塊32、顯示模塊33相連。報警模塊32中的報 警指示燈35裝於外殼30的前面板上。顯示模塊33包括裝於外殼30前面板上的上電時間 累計液晶計數器36、狀態報警累計液晶計數器37、電源指示燈38、工作狀態指示燈39、變幅 狀態指示燈40、升降狀態指示燈41和迴轉狀態指示燈42。外殼30的後面板的上部裝有天 線，該天線和無線接收模塊34相連。外殼30的後面板的下部有一個和上電時間累計液晶 計數器36、狀態報警累計液晶計數器37均相連的鑰匙復位孔。軸角傳感器實時監測塔機軸角變化，並將該信號輸送到信息處理設備，經過信息 處理設備內部信息處理模塊(一般為中央處理系統)的運算，並以兩種方式反映出來1)、 塔式起重機駕駛室內的信息處理設備實時顯示當前傾斜參數，當臨界傾斜超過90%額定值時自動發出光報警，當超過110%發出聲光報警；對全工作參數進行記錄存儲並可方便下 載後用專用軟體保存為Excel格式，方便統計管理和事故分析，系統自動循環保存最近3個 月的全工作參數。2)、以繼電器的自動吸合輸出方式，並通過無線發送模塊將該路超限信息 發往異地監視設備。異地監視設備有兩組液晶計數器組成塔機累計工作時間記錄和累計工 作時間下的傾斜次數記錄。來自繼電器的信號主要有三種，包括升降信號、迴轉信號、變幅 信號，塔機的任何工作狀態下所引起的傾斜均在狀態報警累計液晶計數器遞增記錄。上電 時間累計液晶計數器維持前次斷電時間記錄，當塔機得電後該液晶計數器按每小時加一的 方式遞增記錄塔機工作時間。
權利要求一種塔機防傾斜安全監視系統，其特徵在於包括兩個軸角傳感器(1)、與軸角傳感器(1)電連接的信息處理設備(2)及與信息處理設備(2)無線相連的異地監視設備(3)，所述的兩個軸角傳感器(1)分別安裝在塔機的X軸線上和Y軸線上。
2.根據權利要求1所述的塔機防傾斜安全監視系統，其特徵在於所述的軸角傳感器(1)包括殼體⑷及分別連於殼體⑷上、下端的上端蓋(5)和下端蓋(6)，所述的殼體(4) 內設有微電子軸角傳感器(7)，微電子軸角傳感器(7)的信號輸出線(8)從所述的上端蓋 (5)引出，所述的上端蓋(5)的中心位置設有水平泡(9)。
3.根據權利要求1所述的塔機防傾斜安全監視系統，其特徵在於所述的信息處理設備(2)包括機殼(10)及安裝於機殼(10)內的信息處理電路，該信息處理電路包括數據採集 模塊(11)、信息處理模塊(12)、存儲模塊(13)、液晶顯示屏(14)、若干按鍵(15)、角度超限 報警模塊(16)、繼電器(17)及無線發送模塊(18)，數據採集模塊(11)、存儲模塊(13)、液 晶顯示屏(14)、按鍵(15)和角度超限報警模塊(16)均與信息處理模塊(12)相連，信息處 理模塊(12)通過繼電器(17)與無線發送模塊(18)相連，所述的液晶顯示屏(14)及若干 按鍵(15)均設於所述的機殼(10)的前面板上，機殼(10)的後面板上設有與數據採集模塊 (11)相連的接線端子，接線端子通過導線與所述的軸角傳感器(1)相連。
4.根據權利要求3所述的塔機防傾斜安全監視系統，其特徵在於所述的角度超限報警 模塊(16)中的報警指示燈(19)和預警指示燈(20)設於所述的機殼(10)的前面板，機殼 (10)的前面板上還設有兩組透聲孔(21)，所述的角度超限報警模塊(16)中的報警蜂鳴器、 預警蜂鳴器分別設於透聲孔(21)的背面，所述的機殼(10)上設有天線，該天線與所述的無 線發送模塊(18)相連，機殼(10)的側面設有與所述的信息處理模塊(12)相連的USB接口 (22)。
5.根據權利要求1所述的塔機防傾斜安全監視系統，其特徵在於所述的異地監視設備(3)包括外殼(30)及安裝於外殼(30)內的數據轉換及處理模塊(31)、報警模塊(32)、顯示 模塊(33)和無線接收模塊(34)，無線接收模塊(34)和數據轉換及處理模塊(31)相連，數 據轉換及處理模塊(31)再與報警模塊(32)、顯示模塊(33)相連。
6.根據權利要求5所述的塔機防傾斜安全監視系統，其特徵在於所述的報警模塊(32) 中的報警指示燈(35)設於所述的外殼(30)的前面板上，所述的顯示模塊(33)包括設於外 殼(30)前面板上的上電時間累計液晶計數器(36)、狀態報警累計液晶計數器(37)及設於 外殼(30)前面板上的電源指示燈(38)、工作狀態指示燈(39)、變幅狀態指示燈(40)、升降 狀態指示燈(41)和迴轉狀態指示燈(42)，所述的外殼(30)的後面板的上部設有天線，該天 線和所述的無線接收模塊(34)相連，所述的外殼(30)的後面板的下部設有和所述的上電 時間累計液晶計數器(36)、狀態報警累計液晶計數器(37)均相連的鑰匙復位孔。
專利摘要本實用新型涉及建築施工機械——塔式起重機，尤其涉及一種對塔式起重機的塔體傾斜度進行監測、記錄和報警的塔機防傾斜安全監視系統。它包括兩個軸角傳感器、與軸角傳感器電連接的信息處理設備及與信息處理設備無線相連的異地監視設備，所述的兩個軸角傳感器分別安裝在塔機的X軸線上和Y軸線上。它主要解決目前還沒有針對建築施工現場的塔機在熱備狀態和工作狀態下的塔體軸心夾角進行監測和警示的設施，由於長時間的使用或者人為、自然因素，容易造成塔機傾斜或側翻，存在很大的安全隱患的技術問題。
文檔編號B66C23/88GK201704002SQ20102017471
公開日2011年1月12日 申請日期2010年4月29日 優先權日2010年4月29日
發明者劉超 申請人:劉超