CN102515023A - 一种倾斜钢结构对接的方法 - Google Patents

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一种倾斜钢结构对接的方法,包括;首先,设置一个吊装驱动绞盘组,再设置一倾角检测器,然后将倾角检测器的磁性调节座坐落在钢构件的顶面上吸牢,然后将下前绞盘的前钢索和下后绞盘的后钢索与钢构件连接,接下来吊装机械开始悬吊钢构件,当目标数据和实时数据吻合以及实时构件形态和模拟目标形态也吻合时,停止上绞盘驱动器、下前绞盘驱动器和下后绞盘驱动器的运行。本发明使对接速度加快,大大降低了吊装工作的危险系数;吊装工序变得简单,工人数量减少,劳动强度降低,工作效率提高两倍以上。

Description

一种倾斜钢结构对接的方法
技术领域
本发明涉及利用加速度传感器测量倾斜角度、无线传输数据、大型钢结构对接的技术方法。
背景技术
现有技术中,大型钢结构的对接采用的方法分三步。
第一步,用桥吊将一个钢结构构件悬吊,在人工调整下,逐渐与另一个钢结构构件靠近,根据操作者的观察在合适方位移动钢结构构件;
第二步,在位置大致定位后,靠人工观察确定工件角度,由于视角原因,观察困难;
第三步,将完全定位后的钢结构构件进行安装连接。
以上的操作方法存在的问题是:
当钢结构构件面积很大,同时对接的两个钢结构构件不止一个倾角时,同时两个钢结构构件的结合面面积也大时,那么,被移动的钢结构构件倾角控制观测距离近,就变得安全性差,也很难指挥,因而此操作十分困难,需要耗费很长的时间使结合面完全贴合,因为两个工件在空中,两个结合面只有倾角一致,才能贴合紧密,才能进行下一步的螺栓固定、铆接或焊接。
传统方法对接速度慢,危险系数高,吊装频繁,工人数量较多,劳动强度大,工作效率不高。
发明内容
为了克服现有技术对接速度慢,危险系数高,吊装频繁,工人数量较多,劳动强度大,工作效率不高的问题,本发明提供了一种倾斜钢结构对接的方法,本发明的方法设计了两台自动化控制装置,用他们来实现倾角的设置、检测,从而使对接速度加快,大大降低了吊装工作的危险系数;吊装工序变得简单,工人数量减少,劳动强度降低,工作效率提高两倍以上。
本发明是通过采用以下技术方案来实现的。
实施一种倾斜钢结构对接的方法,所述方法包括如下步骤:
①,首先,设置一个吊装驱动绞盘组,所述吊装驱动绞盘组包括上绞盘、下前绞盘和下后绞盘;所述上绞盘、下前绞盘和下后绞盘中分别有上绞盘驱动器、下前绞盘驱动器和下后绞盘驱动器;所述上绞盘驱动器、下前绞盘驱动器和下后绞盘驱动器受地面智能控制装置远距离控制驱动;所述上绞盘由吊装机械悬吊;
②, 再设置一倾角检测器,所述倾角检测器包括至少三个磁性调节座、一个无线发射天线、一个水平指示气泡;所述倾角检测器中检测电路包括一单片机连接一具有检测倾角功能的加速度传感器,所述单片机连接一无线发射模块;
③,然后将倾角检测器的磁性调节座坐落在钢构件的顶面上,吸牢;再将钢构件的第一基准点、第二基准点、第三基准点用工具支撑在一个水平面上,此水平面与工件对接面垂直;之后,将磁性调节座调节,使水平指示气泡的气泡居中;
④,然后将下前绞盘的前钢索和下后绞盘的后钢索与钢构件连接;此时将倾角检测器和地面智能控制装置都通电开通;并将地面智能控制装置的目标数据的值进行设置,并显示在地面显示屏的目标和实时数据显示栏中,其模拟目标形态也在地面显示屏的屏幕上显示;
⑤,倾角检测器内的单片机经过初始化后,将钢构件的水平状态数据检测回来,步骤如下:
    A), 单片机每隔10ms巡检加速度传感器一次,共巡检16次,每次巡检的角度数据为2个字节,将16组巡检的数据暂存在32个存储单元;
    B),将16组数据按存储器地址单元序号的由低到高,从第一组开始,低序号组与高序号组进行比较,将两组中数值大的放在高序号位置,数值小的放在低序号位置;然后第二组数据与第三组数据进行比较,将两组中数值大的放在高序号位置,数值小的放在低序号位置;然后第三组数据与第四组数据进行比较,将两组中数值大的放在高序号位置,数值小的放在低序号位置;余类推,一直进行到第16组数据被比较后,此时序号最后的存储器中的数据是16组数据的最大值;
    C),然后将除第16组最大数据之外,其余15组数据按存储器地址单元序号的由低到高,从第一组开始,低序号组与高序号组进行比较,将两组中数值小的放在高序号位置,数值大的放在低序号位置;然后第二组数据与第三组数据进行比较,将两组中数值小的放在高序号位置,数值大的放在低序号位置;然后第三组数据与第四组数据进行比较,将两组中数值小的放在高序号位置,数值大的放在低序号位置;余类推,一直进行到第15组数据被比较后,此时序号最后的存储器中的数据是15组数据的最小值;
    D),然后将序号1~14的14组数据求出平均值,也是两个字节,存入暂存器中的一个输出数据位置,作为输出数据备用;以上方法步骤为去最大最小求平均值;
    E),倾角检测器此时的输出数据作为零点数据再次暂存到另一个地址,参与以后的纠正偏差运算;然后倾角检测器将零点数据发送到地面智能控制装置,地面智能控制装置在地面显示屏的屏幕上显示实时构件形态;
⑥,接下来吊装机械开始悬吊钢构件,将钢构件吊离地面,然后操作地面智能控制装置,向上绞盘驱动器、下前绞盘驱动器和下后绞盘驱动器发送操作指令,使各驱动器或左转或右转,钢构件的空间形态随之发生变化;倾角检测器每隔300ms~800ms对加速度传感器巡检,每次巡检都依照步骤⑤-A)~步骤⑤-D)的步骤循环进行,将吊装中的输出数据发送到地面智能控制装置,地面显示屏屏幕上实时构件形态不断刷新;
⑦,当目标和实时数据显示栏中,目标数据和实时数据吻合,实时构件形态和模拟目标形态也吻合时,停止上绞盘驱动器、下前绞盘驱动器和下后绞盘驱动器的运行,将钢构件移动到合拢位置,与被连接钢构件连接。
步骤①所述地面智能控制装置远距离控制驱动上绞盘驱动器、下前绞盘驱动器和下后绞盘驱动器,包括无线控制以及有线控制。
步骤⑥所述吊装中的输出数据发送到地面智能控制装置,地面显示屏屏幕上实时构件形态不断刷新的同时,吊装中的输出数据也改写目标和实时数据显示栏中的实时数据。
或是步骤⑦所述停止上绞盘驱动器、下前绞盘驱动器和下后绞盘驱动器的运行后,钢构件静止,将被连接钢构件移动,与钢构件连接。
步骤⑥所述吊装过程中的输出数据事先已经减去零点数据,之后再作为输出数据输出。
步骤⑦所述停止上绞盘驱动器、下前绞盘驱动器和下后绞盘驱动器的运行,包括地面智能控制装置自动发出停止运行指令和手动发出停止运行指令。
与现有技术相比较,本发明专利的一种倾斜钢结构对接的方法,设计了两台自动化控制装置,用他们来实现倾角的设置、检测,从而使对接速度加快,大大降低了吊装工作的危险系数;吊装工序变得简单,工人数量减少,劳动强度降低,工作效率提高两倍以上。
附图说明
图 1 是本发明一种倾斜钢结构对接的方法中倾角检测器的示意图;
图2 是本发明一种倾斜钢结构对接的方法中吊装驱动绞盘组与工件连接的示意图;
图 3是本发明一种倾斜钢结构对接的方法中倾角检测器的电原理图;
图4是本发明一种倾斜钢结构对接的方法上中地面智能控制装置向上绞盘驱动器、下前绞盘驱动器和下后绞盘驱动器发送操作指令的示意图;
图5是本发明一种倾斜钢结构对接的方法中地面显示屏屏幕上实时构件形态不断刷新的示意图。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的方法,现结合本发明的一个优选实施例进行详细说明,然而所述实施例仅为提供说明与解释之用,不能用来限制本发明的专利保护范围。
实施如图1~图5所示一种倾斜钢结构对接的方法,所述方法包括以下步骤:
①,首先,设置一个吊装驱动绞盘组3,所述吊装驱动绞盘组3包括上绞盘6、下前绞盘5和下后绞盘4;所述上绞盘6、下前绞盘5和下后绞盘4中分别有上绞盘驱动器62、下前绞盘驱动器52和下后绞盘驱动器42;所述上绞盘驱动器62、下前绞盘驱动器52和下后绞盘驱动器42受地面智能控制装置81远距离控制驱动;所述上绞盘6由吊装机械悬吊;
②, 再设置一倾角检测器1,所述倾角检测器1包括至少三个磁性调节座11、一个无线发射天线12、一个水平指示气泡13;所述倾角检测器1中检测电路包括一单片机14连接一具有检测倾角功能的加速度传感器16,以及所述单片机14连接一无线发射模块15;
③,然后将倾角检测器1的磁性调节座11坐落在钢构件2的顶面上,吸牢;再将钢构件2的第一基准点21、第二基准点22、第三基准点23用工具支撑在一个水平面上,此水平面与工件对接面24垂直;之后,将磁性调节座11调节,使水平指示气泡13的气泡居中;
④,然后将下前绞盘5的前钢索51和下后绞盘4的后钢索41与钢构件2连接;此时将倾角检测器1和地面智能控制装置81都通电开通;并将地面智能控制装置81的目标数据的值进行设置,并显示在地面显示屏82的目标和实时数据显示栏823中,其模拟目标形态825也在地面显示屏82的屏幕上显示;
⑤,倾角检测器1内的单片机14经过初始化后,将钢构件2的水平状态数据检测回来,步骤如下:
    A), 单片机每隔10ms巡检加速度传感器一次,共巡检16次,每次巡检的角度数据为2个字节,将16组巡检的数据暂存在32个存储单元;
    B),将16组数据按存储器地址单元序号的由低到高,从第一组开始,低序号组与高序号组进行比较,将两组中数值大的放在高序号位置,数值小的放在低序号位置;然后第二组数据与第三组数据进行比较,将两组中数值大的放在高序号位置,数值小的放在低序号位置;然后第三组数据与第四组数据进行比较,将两组中数值大的放在高序号位置,数值小的放在低序号位置;余类推,一直进行到第16组数据被比较后,此时序号最后的存储器中的数据是16组数据的最大值;
    C),然后将除第16组最大数据之外,其余15组数据按存储器地址单元序号的由低到高,从第一组开始,低序号组与高序号组进行比较,将两组中数值小的放在高序号位置,数值大的放在低序号位置;然后第二组数据与第三组数据进行比较,将两组中数值小的放在高序号位置,数值大的放在低序号位置;然后第三组数据与第四组数据进行比较,将两组中数值小的放在高序号位置,数值大的放在低序号位置;余类推,一直进行到第15组数据被比较后,此时序号最后的存储器中的数据是15组数据的最小值;
    D),然后将序号1~14的14组数据求出平均值,也是两个字节,存入暂存器中的一个输出数据位置,作为输出数据备用;以上方法步骤为去最大最小求平均值;
    E),倾角检测器1此时的输出数据作为零点数据再次暂存到另一个地址,参与以后的纠正偏差运算;然后倾角检测器1将零点数据发送到地面智能控制装置81,地面智能控制装置81在地面显示屏82的屏幕上显示实时构件形态821;
⑥,接下来吊装机械开始悬吊钢构件2,将钢构件2吊离地面,然后操作地面智能控制装置81,向上绞盘驱动器62、下前绞盘驱动器52和下后绞盘驱动器42发送操作指令,使各驱动器或左转或右转,钢构件2的空间形态随之发生变化;倾角检测器1每隔300ms~800ms对加速度传感器16巡检,每次巡检都依照步骤⑤-A)~步骤⑤-D)的步骤循环进行,将吊装过程中的输出数据发送到地面智能控制装置81,地面显示屏82屏幕上实时构件形态821不断刷新;
⑦,当目标和实时数据显示栏823中,目标数据和实时数据吻合,实时构件形态821和模拟目标形态825也吻合时,停止上绞盘驱动器62、下前绞盘驱动器52和下后绞盘驱动器42的运行,将钢构件2移动到合拢位置,与被连接钢构件连接。
步骤①所述地面智能控制装置81远距离控制驱动上绞盘驱动器62、下前绞盘驱动器52和下后绞盘驱动器42,包括无线控制以及有线控制。
步骤⑥所述吊装中的输出数据发送到地面智能控制装置81,地面显示屏82屏幕上实时构件形态821在坐标822中不断刷新的同时,吊装中的输出数据也改写目标和实时数据显示栏823中的实时数据。
步骤⑦所述停止上绞盘驱动器62、下前绞盘驱动器52和下后绞盘驱动器42的运行后,钢构件2静止,将被连接钢构件移动,与钢构件2连接。
步骤⑥所述吊装过程中的输出数据事先已经减去零点数据,之后再作为输出数据输出。
步骤⑦所述停止上绞盘驱动器62、下前绞盘驱动器52和下后绞盘驱动器42的运行,包括地面智能控制装置81自动发出停止运行指令和手动发出停止运行指令。
本发明的一种倾斜钢结构对接的方法,设计了两台自动化控制装置,用他们来实现倾角的设置、检测,从而使对接速度加快,大大降低了吊装工作的危险系数;吊装工序变得简单,工人数量减少,劳动强度降低,工作效率提高两倍以上。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种倾斜钢结构对接的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
①,首先,设置一个吊装驱动绞盘组(3),所述吊装驱动绞盘组(3)包括上绞盘(6)、下前绞盘(5)和下后绞盘(4);所述上绞盘(6)、下前绞盘(5)和下后绞盘(4)中分别有上绞盘驱动器(62)、下前绞盘驱动器(52)和下后绞盘驱动器(42);所述上绞盘驱动器(62)、下前绞盘驱动器(52)和下后绞盘驱动器(42)受地面智能控制装置(81)远距离控制驱动;所述上绞盘(6)由吊装机械悬吊;
②, 再设置一倾角检测器(1),所述倾角检测器(1)包括至少三个磁性调节座(11)、一个无线发射天线(12)、一个水平指示气泡(13);所述倾角检测器(1)中检测电路包括一单片机(14)连接一具有检测倾角功能的加速度传感器(16),以及所述单片机(14)连接一无线发射模块(15);
③,然后将倾角检测器(1)的磁性调节座(11)坐落在钢构件(2)的顶面上,吸牢;再将钢构件(2)的第一基准点(21)、第二基准点(22)、第三基准点(23)用工具支撑在一个水平面上,此水平面与工件对接面(24)垂直;之后,将磁性调节座(11)调节,使水平指示气泡(13)的气泡居中;
④,然后将下前绞盘(5)的前钢索(51)和下后绞盘(4)的后钢索(41)与钢构件(2)连接;此时将倾角检测器(1)和地面智能控制装置(81)都通电开通;并将地面智能控制装置(81)的目标数据的值进行设置,并显示在地面显示屏(82)的目标和实时数据显示栏(823)中,其模拟目标形态(825)也在地面显示屏(82)的屏幕上显示;
⑤,倾角检测器(1)内的单片机(14)经过初始化后,将钢构件(2)的水平状态数据检测回来,步骤如下:
    A), 单片机每隔10ms巡检加速度传感器一次,共巡检16次,每次巡检的角度数据为2个字节,将16组巡检的数据暂存在32个存储单元;
    B),将16组数据按存储器地址单元序号的由低到高,从第一组开始,低序号组与高序号组进行比较,将两组中数值大的放在高序号位置,数值小的放在低序号位置;然后第二组数据与第三组数据进行比较,将两组中数值大的放在高序号位置,数值小的放在低序号位置;然后第三组数据与第四组数据进行比较,将两组中数值大的放在高序号位置,数值小的放在低序号位置;余类推,一直进行到第16组数据被比较后,此时序号最后的存储器中的数据是16组数据的最大值;
    C),然后将除第16组最大数据之外,其余15组数据按存储器地址单元序号的由低到高,从第一组开始,低序号组与高序号组进行比较,将两组中数值小的放在高序号位置,数值大的放在低序号位置;然后第二组数据与第三组数据进行比较,将两组中数值小的放在高序号位置,数值大的放在低序号位置;然后第三组数据与第四组数据进行比较,将两组中数值小的放在高序号位置,数值大的放在低序号位置;余类推,一直进行到第15组数据被比较后,此时序号最后的存储器中的数据是15组数据的最小值;
    D),然后将序号1~14的14组数据求出平均值,也是两个字节,存入暂存器中的一个输出数据位置,作为输出数据备用;以上方法步骤为去最大最小求平均值;
    E),倾角检测器(1)此时的输出数据作为零点数据再次暂存到另一个地址,参与以后的纠正偏差运算;然后倾角检测器(1)将零点数据发送到地面智能控制装置(81),地面智能控制装置(81)在地面显示屏(82)的屏幕上显示实时构件形态(821);
⑥,接下来吊装机械开始悬吊钢构件(2),将钢构件(2)吊离地面,然后操作地面智能控制装置(81),向上绞盘驱动器(62)、下前绞盘驱动器(52)和下后绞盘驱动器(42)发送操作指令,使各驱动器或左转或右转,钢构件(2)的空间形态随之发生变化;倾角检测器(1)每隔300ms~800ms对加速度传感器(16)巡检,每次巡检都依照步骤⑤-A)~步骤⑤-D)的步骤循环进行,将吊装过程中的输出数据发送到地面智能控制装置(81),地面显示屏(82)屏幕上实时构件形态(821)不断刷新;
⑦,当目标和实时数据显示栏(823)中,目标数据和实时数据吻合,实时构件形态(821)和模拟目标形态(825)也吻合时,停止上绞盘驱动器(62)、下前绞盘驱动器(52)和下后绞盘驱动器(42)的运行,将钢构件(2)移动到合拢位置,与被连接钢构件连接。
2.根据权利要求1所述的倾斜钢结构对接的方法,其特征在于:
步骤①所述地面智能控制装置(81)远距离控制驱动上绞盘驱动器(62)、下前绞盘驱动器(52)和下后绞盘驱动器(42),包括无线控制以及有线控制。
3.根据权利要求2所述的倾斜钢结构对接的方法,其特征在于:
步骤⑥所述吊装中的输出数据发送到地面智能控制装置(81),地面显示屏(82)屏幕上实时构件形态(821)不断刷新的同时,吊装中的输出数据也改写目标和实时数据显示栏(823)中的实时数据。
4.根据权利要求1所述的倾斜钢结构对接的方法,其特征在于:
步骤⑦所述停止上绞盘驱动器(62)、下前绞盘驱动器(52)和下后绞盘驱动器(42)的运行后,钢构件(2)静止,将被连接钢构件移动,与钢构件(2)连接。
5.根据权利要求1所述的倾斜钢结构对接的方法,其特征在于:
步骤⑥所述吊装过程中的输出数据事先已经减去零点数据,之后再作为输出数据输出。
6.根据权利要求1所述的倾斜钢结构对接的方法,其特征在于:
步骤⑦所述停止上绞盘驱动器(62)、下前绞盘驱动器(52)和下后绞盘驱动器(42)的运行,包括地面智能控制装置(81)自动发出停止运行指令和手动发出停止运行指令。
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