CN107268968B - 一种自动化高空作业抗风装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动化高空作业抗风装置，包括：固定梁、升降机构、吊篮，还包括：控制处理器、风力检测装置、活动臂；所述固定梁固定于建筑物，所述升降机构设置有多个，所述升降机构包括钢索、滑轮，所述升降机构固定于固定梁上，所述钢索一端裹设于升降机构上，另一端通过滑轮与吊篮连接；所述升降机构与控制处理器连接，所述控制处理器向升降机构输出升降信号，所述升降机构根据升降信号收起或释放钢索控制吊篮升降；所述风力检测装置设置于吊篮上，用于检测吊篮附近实时风力并将其转化为风力值向控制处理器输出；所述活动臂设置于吊篮底部，所述活动臂包括电磁铁，所述活动臂、电磁铁与控制处理器连接。

Description

一种自动化高空作业抗风装置

技术领域

本发明涉及高空作业领域，特别涉及一种自动化高空作业抗风装置。

背景技术

随着当前社会经济的发展，高层建筑以及超高层建筑越来越多。对这些超高层建筑、高耸结构以及大跨度桥梁的施工维护往往需要施工人员在高空完成。高空作业设备和人员在复杂的风场环境中从事着危险性较大的工作，特别是在突发的大风情况下，超高层建 筑、高耸结构以及大跨度结构的角部和顶部风场相较于平稳情况更为复杂。

为了减小吊篮作业时的振动，在目前的发明专利中采取的措施大多以增设防风装置（CN202497073U）、增加吊篮配重（CN203347208U）、增加设固定装置（CN203922648U）等方法。增设防风装置主要是以安装缆风绳为主，是从建筑物顶部到底部拉通两根钢绳，吊篮侧面通过挂钩等装置与钢绳连接从而达到固定减振的目的。然而这种方法成本较高并且不适用于超高层建筑物，同时对建筑物外部美观有一定影响，在操作过程中遇到大风，吊篮无法在不平衡的状态下上升，悬挂状态的吊篮无法及时恢复平衡会对操作人员的安全造成极大威胁。

发明内容

发明目的：针对背景技术中提到的问题，本发明提供一种自动化高空作业抗风装置。

技术方案：一种自动化高空作业抗风装置，包括：固定梁、升降机构、吊篮、钢索、滑轮，还包括：控制处理器、风力检测装置、活动臂；所述固定梁固定于建筑物，所述升降机构设置有多个，所述升降机构固定于固定梁上，所述钢索一端裹设于升降机构上，另一端通过滑轮与吊篮连接；所述升降机构与控制处理器连接，所述控制处理器向升降机构输出升降信号，所述升降机构根据升降信号收起或释放钢索控制吊篮升降；所述风力检测装置设置于吊篮上，用于检测吊篮附近实时风力并将其转化为风力值向控制处理器输出；所述活动臂设置于吊篮底部，所述活动臂包括电磁铁，所述活动臂、电磁铁与控制处理器连接，所述控制处理器控制活动臂的伸缩与电磁铁的工作；当检测到的风力值大于第一预设风力值阈值时，所述控制处理器向活动臂输出伸出信号、向所述电磁铁通电，所述活动臂伸出、电磁铁产生磁性，所述吊篮固定于建筑表面；当检测到当前风力值不大于第一预设风力值阈值时，所述控制处理器向所述电磁铁断电、向活动臂输出缩回信号，电磁铁产生磁性、所述活动臂缩回，所述吊篮恢复悬挂状态。

作为本发明的一种优选方式，还包括平衡检测装置，所述平衡检测装置设置于所述吊篮上，所述平衡检测装置检测吊篮摇晃值；所述平衡检测装置与控制处理器连接并将摇晃值向控制处理器输出。

作为本发明的一种优选方式，当所述摇晃值高于第一预设摇晃值阈值时，所述控制处理器向活动臂输出伸出信号、向所述电磁铁通电，所述活动臂伸出、电磁铁产生磁性，所述吊篮固定于建筑表面。

作为本发明的一种优选方式，当所述摇晃值不高于第一预设摇晃值阈值时，所述控制处理器向所述电磁铁断电、向活动臂输出缩回信号，电磁铁失去磁性、所述活动臂缩回，所述吊篮恢复悬挂状态。

作为本发明的一种优选方式，所述控制处理器还包括计时芯片与求助模块，所述控制处理器在向活动臂输出伸出信号的同时向所述计时芯片输出第一计时信号，所述计时芯片进行第一预设时间计时；所述求助模块内置求助电话。

作为本发明的一种优选方式，在第一预设时间内所述活动臂未缩回，则所述求助模块向外界救助。

作为本发明的一种优选方式，控制处理器向活动臂输出缩回信号前，向计时芯片输出第二计时信号，所述计时芯片进行第二预设时间计时。

作为本发明的一种优选方式，在第二预设时间内，所述控制处理器未向活动臂输出伸出信号，则在第二预设时间计时结束后，所述控制处理器向活动臂输出缩回信号。

作为本发明的一种优选方式，所述控制处理还包括计次芯片，所述计次芯片用于统计一次工作过程内所述控制处理器向活动臂输出的伸出信号的次数。

作为本发明的一种优选方式，当所述计次芯片计次超过预设阈值时，所述控制处理器向所述升降机构输出返回信号，所述升降机构回收钢索。

本发明实现以下有益效果：

1.当风力较大时电磁铁工作将吊篮固定于建筑表面；

2.当吊篮失去平衡时电磁铁工作将吊篮固定于建筑表面；

3.当操作人员被困时间较长，主动求助；

4.当出现大风或失去平衡次数较多时返回安全位置。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的一种自动化高空作业抗风装置的示意图；

图2为本发明提供的一种自动化高空作业抗风装置的吊篮侧面示意图；

图3为本发明提供的一种自动化高空作业抗风装置的框图；

图4为本发明提供的第二种自动化高空作业抗风装置的吊篮侧面示意图；

图5为本发明提供的第二种自动化高空作业抗风装置的框图；

图6为本发明提供的第三一自动化高空作业抗风装置的框图。

其中：1.固定梁、2.升降机构、201.钢索、202.滑轮、3.吊篮、4.控制处理器、401.计时芯片、402.求助模块、403.计次芯片、5.风力检测装置、6.活动臂、7.电磁铁、8.平衡检测装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参考图1-3，图1为本发明提供的一种自动化高空作业抗风装置的示意图；图2为本发明提供的一种自动化高空作业抗风装置的吊篮侧面示意图；图3为本发明提供的一种自动化高空作业抗风装置的框图。

具体的，一种自动化高空作业抗风装置，包括：固定梁1、升降机构2、吊篮3、钢索201、滑轮202，还包括：控制处理器4、风力检测装置5、活动臂6；所述固定梁1固定于建筑物，所述升降机构2设置有多个，所述升降机构2固定于固定梁1上，所述钢索201一端裹设于升降机构2上，另一端通过滑轮202与吊篮3连接；所述升降机构2与控制处理器4连接，所述控制处理器4向升降机构2输出升降信号，所述升降机构2根据升降信号收起或释放钢索201控制吊篮3升降；所述风力检测装置5设置于吊篮3上，用于检测吊篮3附近实时风力并将其转化为风力值向控制处理器4输出；所述活动臂6设置于吊篮3底部，所述活动臂6包括电磁铁7，所述活动臂6、电磁铁7与控制处理器4连接，所述控制处理器4控制活动臂6的伸缩与电磁铁7的工作；当检测到的风力值大于第一预设风力值阈值时，所述控制处理器4向活动臂6输出伸出信号、向所述电磁铁7通电，所述活动臂6伸出、电磁铁7产生磁性，所述吊篮3固定于建筑表面；当检测到当前风力值不大于第一预设风力值阈值时，所述控制处理器4向所述电磁铁7断电、向活动臂6输出缩回信号，电磁铁7产生磁性、所述活动臂6缩回，所述吊篮3恢复悬挂状态。

其中，所述固定梁1一般固定于建筑物顶部，所述升降机构2固定于固定梁1上，，所述钢索201绕过滑轮202固定于吊篮3上，所述升降机构2设置有多个，所述吊篮3至少四角均有钢索201固定。所述控制处理器4与升降机构2连接，向升降机构2输出上升或下降信号，所述升降机构2根据信号回收或释放钢索201，所述滑轮202用于更换钢索201的方向与保证钢索201顺利释放与回收。

所述风力检测装置5设置于所述吊篮3上，可设置于吊篮3的任一角或吊篮3的一侧，用于检测吊篮3附近的风速大小，所述风力检测装置5预设有第一预设风力值阈值，所述第一预设风力值阈值可设置为10-20米/秒，在本实施例中可设置为15米/秒。所述风力检测装置5检测实时风力大小并将其转化为风力值向控制处理器4输出，所述控制处理器4将风力值与第一预设风力值阈值对比，当风力值高于第一预设风力值阈值时，控制处理器4判断吊篮3处于危险状态，当风力值不高于第一预设风力值阈值时，控制处理器4判断吊篮3处于安全状态。

所述活动臂6设置于所述吊篮3上，所述活动臂6与控制处理器4连接，所述活动臂6处于初始状态时为缩起状态，当接收到伸出信号时活动臂6伸出或舒展为工作状态，所述控制处理器4判断吊篮3处于危险状态则向所述活动臂6输出伸出信号，所述活动臂6即伸出，所述活动臂6顶端还设置有电磁铁7，所述电磁铁7与控制处理器4连接，所述控制处理器4向电磁铁7通电或断电，在通电时所述电磁铁7有磁性，当断电时电磁铁7失去磁性，当活动臂6伸出时，控制处理器4向电磁铁7通电，电磁铁7获得磁性吸附在建筑表面的钢铁结构上，稳定吊篮3，为提高稳定性与成功率，所述活动臂6可设置有多个，分布于吊篮3面向建筑的一侧或底部。当控制处理器4判断吊篮3处于安全状态，则向电磁铁7断电及向活动臂6输出缩回信号时，所述电磁铁7失去磁性，活动臂6接受缩回信号缩回恢复初始状态。

在实际应用中，吊篮3通过控制处理器4向升降机构2输出上升、下降信号控制升降机构2回收或释放钢索201，吊篮3随之上升或下降，设置于吊篮3上的风力检测装置5检测吊篮3附近风力值，并向控制处理器4输出，所述控制处理器4将接收到的风力值与预设的第一预设风力值阈值15m/s对比，当风力值大于15m/s时，控制处理器4判断吊篮3当前处于危险状态，所述控制处理器4向活动臂6输出伸出信号，所述活动臂6从初始状态伸出或释放为工作状态，控制处理器4向电磁铁7通电，电磁铁7吸附于建筑表面的钢铁结构上，风力检测装置5实时检测风力值，当控制处理器4判断风力值不大于15米/秒时，控制处理器4判断吊篮3当前处于安全状态，所述控制处理器4向电磁铁7断电并向活动臂6输出缩回信号，活动臂6缩回至初始状态。

实施例二

参考图4-5，图4为本发明提供的第二种自动化高空作业抗风装置的吊篮侧面示意图；图5为本发明提供的第二种自动化高空作业抗风装置的框图。

本实施例与上述实施例一基本相同，不同之处在于，还包括平衡检测装置8，所述平衡检测装置8设置于所述吊篮3上，所述平衡检测装置8检测吊篮3摇晃值；所述平衡检测装置8与控制处理器4连接并将摇晃值向控制处理器4输出。

作为本发明的一种优选方式，当所述摇晃值高于第一预设摇晃值阈值时，所述控制处理器4向活动臂6输出伸出信号、向所述电磁铁7通电，所述活动臂6伸出、电磁铁7产生磁性，所述吊篮3固定于建筑表面。

作为本发明的一种优选方式，当所述摇晃值不高于第一预设摇晃值阈值时，所述控制处理器4向所述电磁铁7断电、向活动臂6输出缩回信号，电磁铁7失去磁性、所述活动臂6缩回，所述吊篮3恢复悬挂状态。

其中，所述平衡检测装置8设置于吊篮3上，用于检测吊篮3的摇晃值，所述平衡检测装置8可以为位移传感器，所述平衡检测装置8检测吊篮3的相对位移并将其作为摇晃值向控制处理器4输出，所述控制处理器4还预设有第一预设摇晃值阈值，所述第一预设摇晃值阈值可设置为1-5m，在本实施例中第一预设摇晃值阈值设置为1m，另外所述平衡检测装置8检测的摇晃值为吊篮3在任意方向的摇晃值，当控制处理器4判断摇晃值高于第一预设摇晃值阈值时，控制处理器4判断吊篮3处于危险状态，当控制处理器4判断摇晃值不高于第一预设摇晃值阈值时，控制处理器4判断吊篮3处于安全状态。

在实际应用中，当控制处理器4判断吊篮3处于危险状态时，控制处理器4向活动臂6输出伸出信号、向所述电磁铁7通电，所述活动臂6伸出、电磁铁7产生磁性，电磁铁7吸附于建筑表面钢结构上，所述吊篮3固定于建筑表面，当控制处理器4判断吊篮3处于安全状态时，所述控制处理器4向所述电磁铁7断电、向活动臂6输出缩回信号，电磁铁7失去磁性、所述活动臂6缩回，所述吊篮3恢复悬挂状态。

实施例三

参考图6，图6为本发明提供的第三一自动化高空作业抗风装置的框图。

本实施例与上述实施例一基本相同，不同之处在于，所述控制处理器4还包括计时芯片401与求助模块402，所述控制处理器4在向活动臂6输出伸出信号的同时向所述计时芯片401输出第一计时信号，所述计时芯片401进行第一预设时间计时；所述求助模块402内置求助电话。

作为本发明的一种优选方式，在第一预设时间内所述活动臂6未缩回，则所述求助模块402向外界救助。

作为本发明的一种优选方式，控制处理器4向活动臂6输出缩回信号前，向计时芯片401输出第二计时信号，所述计时芯片401进行第二预设时间计时。

作为本发明的一种优选方式，在第二预设时间内，所述控制处理器4未向活动臂6输出伸出信号，则在第二预设时间计时结束后，所述控制处理器4向活动臂6输出缩回信号。

作为本发明的一种优选方式，所述控制处理还包括计次芯片403，所述计次芯片403用于统计一次工作过程内所述控制处理器4向活动臂6输出的伸出信号的次数。

作为本发明的一种优选方式，当所述计次芯片403计次超过预设阈值时，所述控制处理器4向所述升降机构2输出返回信号，所述升降机构2回收钢索201。

其中，所述控制处理器4包括计时芯片401与求助模块402，所述计时芯片401用于在接收到控制处理器4的第一计时信号开始计时，所述计时芯片401在接收到第一计时信号后开始第一预设时间计时，所述第一预设时间可设置为5-60min，在本实施例中可设置为10min，当在第一预设时间10min内所述控制处理器4未向所述活动臂6输出缩回信号，所述控制处理器4向求助模块402输出求助信号，保证在吊篮3处于长时间的危险状态时，可以获得外界援助。所述求助模块402内置求助电话，所述求助电话可包括预设的急救、消防等公共安全求助电话，当所述求助模块402接收到求助信号时，向外界拨打预设电话，并告知所在位置。

优选的，所述控制处理器4在向活动臂6输出缩回信号前，先向计时芯片401输出第二计时信号，所述计时芯片401根据第二计时信号开始第二预设时间的计时，所述第二预设时间可设置为5-10min，在本实施例中可设置为5min，当在第二预设时间5min内，所述控制处理器4未向所述活动臂6输出伸出信号时，在第二预设时间计时结束后所述控制处理器4向活动臂6输出缩回信号，由于风的不确定性，活动臂6延时缩回可减少当风间歇性吹来时活动臂6频繁伸缩的情况。

优选的，所述控制处理器4还包括计次芯片403，所述计次芯片403用于统计一次工作过程内所述控制处理器4向活动臂6输出的伸出信号的次数，当所述计次芯片403计次超过预设阈值时，所述控制处理器4向所述升降机构2输出返回信号，所述升降机构2回收钢索201，所述预设阈值可设置为10-50次，在本实施例中设置为20次，计次芯片403统计的控制处理器4向活动臂6输出的伸出信号的次数超过20次时，所述计次芯片403向控制处理器4输出返回信号，所述控制处理器4向升降机构2输出返回信号，所述升降机构2回收钢索201，吊篮3向上升起返回安全区域。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动化高空作业抗风装置，包括：固定梁（1）、升降机构（2）、吊篮（3）、钢索（201）、滑轮（202），其特征在于，还包括：控制处理器（4）、风力检测装置（5）、活动臂（6）；所述固定梁（1）固定于建筑物，所述升降机构（2）设置有多个，所述升降机构（2）固定于固定梁（1）上，所述钢索（201）一端裹设于升降机构（2）上，另一端通过滑轮（202）与吊篮（3）连接；所述升降机构（2）与控制处理器（4）连接，所述控制处理器（4）向升降机构（2）输出升降信号，所述升降机构（2）根据升降信号收起或释放钢索（201）控制吊篮（3）升降；所述风力检测装置（5）设置于吊篮（3）上，用于检测吊篮（3）附近实时风力并将其转化为风力值向控制处理器（4）输出；所述活动臂（6）设置于吊篮（3）底部，所述活动臂（6）包括电磁铁（7），所述活动臂（6）、电磁铁（7）与控制处理器（4）连接，所述控制处理器（4）控制活动臂（6）的伸缩与电磁铁（7）的工作；当检测到的风力值大于第一预设风力值阈值时，所述控制处理器（4）向活动臂（6）输出伸出信号、向所述电磁铁（7）通电，所述活动臂（6）伸出、电磁铁（7）产生磁性，所述吊篮（3）固定于建筑表面；当检测到当前风力值不大于第一预设风力值阈值时，所述控制处理器（4）向所述电磁铁（7）断电、向活动臂（6）输出缩回信号，电磁铁（7）产生磁性、所述活动臂（6）缩回，所述吊篮（3）恢复悬挂状态。

2.根据权利要求1所述的一种自动化高空作业抗风装置，其特征在于还包括平衡检测装置（8），所述平衡检测装置（8）设置于所述吊篮（3）上，所述平衡检测装置（8）检测吊篮（3）摇晃值；所述平衡检测装置（8）与控制处理器（4）连接并将摇晃值向控制处理器（4）输出。

3.根据权利要求2所述的一种自动化高空作业抗风装置，其特征在于，当所述摇晃值高于第一预设摇晃值阈值时，所述控制处理器（4）向活动臂（6）输出伸出信号、向所述电磁铁（7）通电，所述活动臂（6）伸出、电磁铁（7）产生磁性，所述吊篮（3）固定于建筑表面。

4.根据权利要求2所述的一种自动化高空作业抗风装置，其特征在于，当所述摇晃值不高于第一预设摇晃值阈值时，所述控制处理器（4）向所述电磁铁（7）断电、向活动臂（6）输出缩回信号，电磁铁（7）失去磁性、所述活动臂（6）缩回，所述吊篮（3）恢复悬挂状态。

5.根据权利要求1所述的一种自动化高空作业抗风装置，其特征在于，所述控制处理器（4）还包括计时芯片（401）与求助模块（402），所述控制处理器（4）在向活动臂（6）输出伸出信号的同时向所述计时芯片（401）输出第一计时信号，所述计时芯片（401）进行第一预设时间计时；所述求助模块（402）内置求助电话。

6.根据权利要求5所述的一种自动化高空作业抗风装置，其特征在于，在第一预设时间内所述活动臂（6）未缩回，则所述求助模块（402）向外界救助。

7.根据权利要求5所述的一种自动化高空作业抗风装置，其特征在于，控制处理器（4）向活动臂（6）输出缩回信号前，向计时芯片（401）输出第二计时信号，所述计时芯片（401）进行第二预设时间计时。

8.根据权利要求7所述的一种自动化高空作业抗风装置，其特征在于，在第二预设时间内，所述控制处理器（4）未向活动臂（6）输出伸出信号，则在第二预设时间计时结束后，所述控制处理器（4）向活动臂（6）输出缩回信号。

9.根据权利要求1所述的一种自动化高空作业抗风装置，其特征在于，所述控制处理还包括计次芯片（403），所述计次芯片（403）用于统计一次工作过程内所述控制处理器（4）向活动臂（6）输出的伸出信号的次数。

10.根据权利要求9所述的一种自动化高空作业抗风装置，其特征在于，当所述计次芯片（403）计次超过预设阈值时，所述控制处理器（4）向所述升降机构（2）输出返回信号，所述升降机构（2）回收钢索（201）。