CN203922535U - 塔机作业调度和安全辅助装置 - Google Patents

Abstract

一种塔机作业调度和安全辅助装置，包括主机、传感器集线器和显示终端；主机上设有启动按钮、天线接口、控制接口、视频接口、总线接口、显示终端接口、网线接口和总电源开关；天线接口为四路，分别为GPS天线接口、数据通信天线接口、电台天线接口和塔间通信天线接口；控制接口为四路，分别为重量控制接口、幅度控制接口、高度控制接口和回转控制接口；视频接口为两路，分别为主摄像头接口和副摄像头接口；显示终端接口，包括三个，分别为12VDC接口、VGA接口、LVDS接口。本塔机作业调度和安全辅助装置功能更加强大，能适应现在的塔机的复杂控制，使塔机更好、更精确、更安全的工作。

Description

塔机作业调度和安全辅助装置

技术领域

本实用新型涉及一种辅助装置，尤其是一种塔机作业调度和安全辅助装置。

背景技术

现有的塔机没有专门的作业调度装置，已有的安全辅助装置其功能单一，而塔机的实际运行情况非常复杂，需要多种硬件以及软件系统的配合方可实现良好的控制，目前的塔机硬件设备均不能满足控制复杂的塔机的要求，尤其安全性受到质疑。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能满足塔机复杂控制的塔机作业调度和安全辅助装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种塔机作业调度和安全辅助装置，包括主机、传感器集线器和显示终端；

所述主机上设有用于启动塔机辅助驾驶仪的启动按钮、天线接口、控制接口、视频接口、总线接口、显示终端接口、网线接口和总电源开关；

所述启动按钮连接所述主机内部的启动电路；

所述天线接口为四路，分别为GPS天线接口、数据通信天线接口、电台天线接口和塔间通信天线接口；所述GPS天线接口一端连接GPS天线,一端连接主机内的GPS电路；所述数据通信天线接口一端连接数据通信天线，一端连接主机内的数据通信电路；所述电台天线接口一端连接电台天线，一端连接主机内的无线电台电路；所述塔间通信天线接口一端连接塔间通信天线，一端连接主机内的塔间通信电路；

所述控制接口为四路，分别为重量控制接口、幅度控制接口、高度控制接口和回转控制接口；所述重量控制接口内部连接主机内部的控制板的重量控制继电器，外部连接塔机电控柜的重量控制电路；所述幅度控制接口内部连接主机内部的控制板的幅度控制继电器，外部连接塔机电控柜的幅度控制电路；所述高度控制接口内部连接主机内部的控制板的高度控制继电器，外部连接塔机电控柜的高度控制电路；所述回转控制接口内部连接主机的控制板的回转控制继电器，外部连接塔机电控柜的回转控制电路；

所述视频接口为两路，分别为主摄像头接口和副摄像头接口，所述主摄像头接口外部连接用于查看工作现场的主摄像头，内部连接主摄像头视频采集电路；副摄像头接口外部连接用于监视主卷扬机工作情况的副摄像头，内部连接副摄像头视频采集电路；

所述总线接口，外部连接所述传感器集线器的总线接口,内部连接数据接收，处理电路；

所述显示终端接口，包括三个，分别为12VDC接口、VGA接口、LVDS接口，所述12VDC接口外部连接显示终端12VDC接口，内部连接供电电路；所述VGA接口外部连接显示终端VGA接口,内部连接VGA信号处理电路；所述LVDS接口外部连接显示终端LVDS接口,内部连接信号处理电路；

网线接口，外部连接检测仪表的诊断设备，内部连接数据处理电路；和

总电源开关，连接主机的电源电路。

其中，

所述显示终端包括：

显示屏，连接所述显示终端内部的显示电路；

指纹仪，连接所述显示终端内部的指纹信号处理电路；

模式开关，连接仪表工作模式切换电路；

控制开关，连接所述显示终端内部的开关量信号采集电路；

报警开关，连接所述显示终端内部的报警电路；

调焦旋钮，通过所述主机连接所述主摄像头；

音量旋钮，连接所述显示终端内部的音量调节电路；

通讯手柄接口，内部连接所述显示终端内部的音频信号采集电路，外部连接通讯手柄；

驾驶员在岗感应器，连接所述显示终端内部的红外采集电路；

通讯指示灯，连接所述显示终端内部的显示电路；

喇叭,连接所述显示终端内部的功放电路；

12VDC接口、VGA接口、LVDS接口，另一端连接显示终端内部的音频信号采集电路。

所述传感器集线器包括

幅度传感器接口，一端连接幅度传感器，一端连接幅度信号采集电路；

提升绳长传感器接口，一端连接提升绳长传感器，一端连接绳长信号采集电路；

回转传感器接口，一端连接回转传感器，一端连接回转信号采集电路；

重量传感器接口，一端连接重量传感器，一端连接重量信号采集电路；

倾斜传感器接口，一端连接倾斜传感器，一端连接倾斜信号采集电路；

风速传感器接口，一端连接风速传感器，一端连接风速信号采集电路；

总线接口，一端连接主机的总线接口，一端连接所述传感器集线器内部的数据传输处理电路。

优选的，所述重量传感器为轴销式称重传感器，所述轴销式称重传感器安装在钢丝绳的转向滑轮的轴孔内。

优选的，所述幅度传感器安装在变幅卷扬机的转轴上，提升绳长传感器安装在主卷扬机的转轴上。

优选的，所述回转传感器为光电编码器，所述回转传感器安装在塔机回转结构上。

优选的，所述倾斜传感器安装在塔机回转机构平台门型钢筋架上。

优选的，所述主摄像头安装在起重臂一侧变幅卷扬机的护栏处，所述主摄像头镜头朝向起重臂下方，所述副摄像头安装在平衡臂靠近主卷扬机的护栏处，所述副摄像头镜头朝向主卷扬机。

本实用新型的有益效果为：本塔机作业调度和安全辅助装置的安全辅助功能更加强大，能适应现在的塔机的复杂控制，使塔机更好、更精确、更安全的工作。

附图说明

图1为本实用新型塔机作业调度和安全辅助装置的硬件连接示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

参照图1，本实用新型是一种塔机作业调度和安全辅助装置，包括主机、传感器集线器和显示终端；

所述主机上设有用于启动塔机辅助驾驶仪(以下简称仪表)的启动按钮、天线接口、控制接口、视频接口、总线接口、显示终端接口、网线接口和总电源开关；

所述启动按钮连接所述主机内部的启动电路，用于启动仪表；

所述天线接口为四路，分别为GPS天线接口、数据通信天线接口、电台天线接口和塔间通信天线接口；所述GPS天线接口一端连接GPS天线,一端连接主机内的GPS电路；所述数据通信天线接口一端连接数据通信天线，一端连接主机内的数据通信电路；所述电台天线接口一端连接电台天线，一端连接主机内的无线电台电路；所述塔间通信天线接口一端连接塔间通信天线，一端连接主机内的塔间通信电路；

所述控制接口为四路，分别为重量控制接口、幅度控制接口、高度控制接口和回转控制接口；所述重量控制接口内部连接主机内部的控制板的重量控制继电器，外部连接塔机电控柜的重量控制电路；所述幅度控制接口内部连接主机内部的控制板的幅度控制继电器，外部连接塔机电控柜的幅度控制电路；所述高度控制接口内部连接主机内部的控制板的高度控制继电器，外部连接塔机电控柜的高度控制电路；所述回转控制接口内部连接主机的控制板的回转控制继电器，外部连接塔机电控柜的回转控制电路；主机控制板根据控制信号驱动相应继电器，控制塔机制动机构停止相应电机的运行；

所述视频接口为两路，分别为主摄像头接口和副摄像头接口，所述主摄像头接口外部连接用于查看工作现场的主摄像头，内部连接主摄像头视频采集电路；副摄像头接口外部连接用于监视主卷扬机工作情况的副摄像头，内部连接副摄像头视频采集电路；

所述总线接口，外部连接所述传感器集线器的总线接口，内部连接数据接收，处理电路；

所述显示终端接口，包括三个，分别为12VDC接口、VGA接口、LVDS接口，所述12VDC接口外部连接显示终端12VDC接口，内部连接供电电路；所述VGA接口外部连接显示终端VGA接口,内部连接VGA信号处理电路；所述LVDS接口外部连接显示终端LVDS接口,内部连接信号处理电路；

网线接口，外部连接检测仪表的诊断设备，内部连接数据处理电路；和

总电源开关，连接主机的电源电路，该开关在塔机拆除或长期不使用塔机辅助驾驶仪时必须关闭，塔机和系统正常使用期间应保持电源接通状态。塔机辅助驾驶仪有完备的过载保护措施，无需担心长期通电状态下仪表的可靠性和安全性。停电后15分钟内仪表将自动关闭；

USB接口，可以连接U盘等USB设备，主要用于将仪表中的数据导出至U盘，也可以从U盘向仪表(塔机辅助驾驶仪)导入数据。

显示终端悬挂于驾驶室前端，所述显示终端包括：

显示屏，连接所述显示终端内部的显示电路，可通过其输入系统登录时的相关信息，还可以输入其他相关信息，比如输入时间、日期和设置模式下需要输入某些文字等；

指纹仪，连接所述显示终端内部的指纹信号处理电路；

模式开关，连接仪表工作模式切换电路，用于切换运行模式和设置模式；

控制开关，连接所述显示终端内部的开关量信号采集电路，用于打开和关闭控制输出。控制输出关闭后，即使操作违章，仪表也不再输出控制信号；

报警开关，连接所述显示终端内部的报警电路，可打开和关闭语音和图像报警，报警关闭后，仪表不再对违章操作进行语音和图像报警；

调焦旋钮，通过所述主机连接所述主摄像头，主要用于调节主摄像头的视野范围和清晰度；

音量旋钮，连接所述显示终端内部的音量调节电路；

通讯手柄接口，内部连接所述显示终端内部的音频信号采集电路，外部连接通讯手柄；

驾驶员在岗感应器，连接所述显示终端内部的红外采集电路，可感应驾驶员是否在岗，在驾驶员长期(15分钟以上)离岗时通知主机退出登录，仪表处于“隐工作”状态，驾驶员再次返岗须重新登录；

通讯指示灯，连接所述显示终端内部的显示电路和喇叭，指示电台是否处于工作状态，灯亮时表示有人呼叫或正在通讯；

喇叭，是报警音和控制音的发声装置，在设置模式功能中可以播放音乐和通讯语音，连接所述显示终端内部的功放电路；

12VDC接口、VGA接口、LVDS接口，另一端连接显示终端内部的音频信号采集电路；

指纹仪，连接所述显示终端内部的指纹信号处理电路，开机操作员通过指纹登陆塔机辅助驾驶仪系统。

显示终端也是仪表的主要输入设备，可通过点击显示界面上的按钮操作仪表，也可通过在显示屏上手写向仪表输入文字。

所述传感器集线器包括

幅度传感器接口，一端连接幅度传感器，一端连接幅度信号采集电路；

提升绳长传感器接口，一端连接提升绳长传感器，一端连接绳长信号采集电路；

回转传感器接口，一端连接回转传感器，一端连接回转信号采集电路；

重量传感器接口，一端连接重量传感器，重量传感器用于测量吊钩承载重量，一端连接重量信号采集电路；

倾斜传感器接口，一端连接倾斜传感器，一端连接倾斜信号采集电路；

风速传感器接口，一端连接风速传感器，风速传感器用于测量环境风速，一端连接风速信号采集电路；

总线接口，一端连接主机的总线接口，一端连接所述传感器集线器内部的数据传输处理电路，将接收到的传感信号传输给所述主机。

所述重量传感器为轴销式称重传感器，所述轴销式称重传感器安装在钢丝绳的转向滑轮的轴孔内，既能替代原轴销的功能，又起到称重力传感器的作用，使整个称重测力控制系统的机械部件大大简化。

所述幅度传感器安装在变幅卷扬机的转轴上，提升绳长传感器安装在主卷扬机的转轴上。

所述回转传感器为光电编码器，所述回转传感器安装在塔机回转结构上。

所述倾斜传感器安装在塔机回转机构平台门型钢筋架上，用于检测塔机的倾斜度。

所述主摄像头安装在起重臂一侧变幅卷扬机的护栏处，所述主摄像头镜头朝向起重臂下方，所述副摄像头安装在平衡臂靠近主卷扬机的护栏处，所述副摄像头镜头朝向主卷扬机。主摄像头30倍可变焦，用于查看现场情况，驾驶员通过显示终端上的变焦按钮控制主摄像头的变焦，拉近可获得更清晰的图像，但视野会变窄，推远可获得更大的视野。副摄像头用于监视主卷扬机的工作状态，便于驾驶员及时发现故障，防止安全事故的发生。

所述传感器集线器安装于塔帽处，安装方式是采用固定板夹住护栏钢管，同时用固定螺栓将传感器集线器固定在固定板上。传感器集线器集中连接所有传感器。接插件采用标准航空插头。

当现场风速过大时，可能引起塔机大臂的过大摆幅和塔身倾斜，出现危险情况，严重时可能出现塔机倾覆。除风力外，塔机基础变动，起吊过重等因素也可能造成塔身倾斜。塔机辅助驾驶仪配备风速传感器和倾斜传感器，除直观显示在显示终端外，在风速或倾斜达到临界值前，仪表会发出警告提示音，提示司机停止工作，采取相应措施避免事故发生。

驾驶员与现场指挥之间的通讯为现场通讯。安装维护人员可以将仪表的电台频率与现场指挥使用的对讲机进行配对，使驾驶员可通过仪表的通讯手柄直接与对方的对讲机通话。通话语音通过显示终端的喇叭播放。驾驶员通过电台手柄送话。

塔机辅助驾驶仪与塔机云平台间能够进行数据通信。数据通信是双向的。仪表可以向塔机云平台索取需要的数据，比如工地信息、塔机参数、驾驶员信息、天气信息等等，同时也向塔机云平台发送运行状况。

塔机辅助驾驶仪是新一代塔机作业调度和安全辅助装置，人机交互简单是其重要特点之一。

一、输出

仪表的输出设备主要是显示终端，它通过显示屏输出运行界面和设置界面，通过喇叭输出声音。另外，通讯指示灯也能简单地输出仪表部件的工作状态。

二、输入

仪表的主要输入设备是显示终端，输入设备还有无线键盘。

塔机辅助驾驶仪的运行模式与设置模式

仪表可以工作在两种模式下：运行模式和设置模式，由显示终端上的模式开关切换。

运行模式是塔机辅助驾驶仪的主要工作模式，在此模式下，仪表处于工作模式，各部件协同工作，对驾驶员的作业进行安全辅助与监测，塔机在正常工作器件必须工作在运行模式。

设置模式是仪表在安装、维护阶段使用的模式。仪表正常工作的前提是参数配置正确、传感器标定正常、检测与维护工作正常开展，这些功能都能在设置模式下完成。

本塔机作业调度和安全辅助装置的功能更加强大，能适应现在的塔机的复杂控制，使塔机更好、更精确、更安全的工作，如能为塔机现场作业提供调度通信通道并对通信过程进行存储。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种塔机作业调度和安全辅助装置，其特征在于，包括主机、传感器集线器和显示终端；

所述主机上设有用于启动塔机辅助驾驶仪的启动按钮、天线接口、控制接口、视频接口、总线接口、显示终端接口、网线接口和总电源开关；

所述启动按钮连接所述主机内部的启动电路；

所述天线接口为四路，分别为GPS天线接口、数据通信天线接口、电台天线接口和塔间通信天线接口；所述GPS天线接口一端连接GPS天线,一端连接主机内的GPS电路；所述数据通信天线接口一端连接数据通信天线，一端连接主机内的数据通信电路；所述电台天线接口一端连接电台天线，一端连接主机内的无线电台电路；所述塔间通信天线接口一端连接塔间通信天线，一端连接主机内的塔间通信电路；

所述控制接口为四路，分别为重量控制接口、幅度控制接口、高度控制接口和回转控制接口；所述重量控制接口内部连接主机内部的控制板的重量控制继电器，外部连接塔机电控柜的重量控制电路；所述幅度控制接口内部连接主机内部的控制板的幅度控制继电器，外部连接塔机电控柜的幅度控制电路；所述高度控制接口内部连接主机内部的控制板的高度控制继电器，外部连接塔机电控柜的高度控制电路；所述回转控制接口内部连接主机的控制板的回转控制继电器，外部连接塔机电控柜的回转控制电路；

所述视频接口为两路，分别为主摄像头接口和副摄像头接口，所述主摄像头接口外部连接用于查看工作现场的主摄像头，内部连接主摄像头视频采集电路；副摄像头接口外部连接用于监视主卷扬机工作情况的副摄像头，内部连接副摄像头视频采集电路；

所述总线接口，外部连接所述传感器集线器的总线接口,内部连接数据接收，处理电路；

所述显示终端接口，包括三个，分别为12VDC接口、VGA接口、LVDS接口，所述12VDC接口外部连接显示终端12VDC接口，内部连接供电电路；所述VGA接口外部连接显示终端VGA接口,内部连接VGA信号处理电路；所述LVDS接口外部连接显示终端LVDS接口,内部连接信号处理电路；

网线接口，外部连接检测仪表的诊断设备，内部连接数据处理电路；和

总电源开关，连接主机的电源电路。

2.根据权利要求1所述的塔机作业调度和安全辅助装置，其特征在于，所述显示终端包括：

显示屏，连接所述显示终端内部的显示电路；

指纹仪，连接所述显示终端内部的指纹信号处理电路；

模式开关，连接仪表工作模式切换电路；

控制开关，连接所述显示终端内部的开关量信号采集电路；

报警开关，连接所述显示终端内部的报警电路；

调焦旋钮，通过所述主机连接所述主摄像头；

音量旋钮，连接所述显示终端内部的音量调节电路；

通讯手柄接口，内部连接所述显示终端内部的音频信号采集电路，外部连接通讯手柄；

驾驶员在岗感应器，连接所述显示终端内部的红外采集电路；

通讯指示灯，连接所述显示终端内部的显示电路；

喇叭,连接所述显示终端内部的功放电路；

12VDC接口、VGA接口、LVDS接口，另一端连接显示终端内部的音频信号采集电路。

3.根据权利要求1所述的塔机作业调度和安全辅助装置，其特征在于，所述传感器集线器包括

幅度传感器接口，一端连接幅度传感器，一端连接幅度信号采集电路；

提升绳长传感器接口，一端连接提升绳长传感器，一端连接绳长信号采集电路；

回转传感器接口，一端连接回转传感器，一端连接回转信号采集电路；

重量传感器接口，一端连接重量传感器，一端连接重量信号采集电路；

倾斜传感器接口，一端连接倾斜传感器，一端连接倾斜信号采集电路；

风速传感器接口，一端连接风速传感器，一端连接风速信号采集电路；

总线接口，一端连接主机的总线接口，一端连接所述传感器集线器内部的数据传输处理电路。

4.根据权利要求3所述的塔机作业调度和安全辅助装置，其特征在于，所述重量传感器为轴销式称重传感器，所述轴销式称重传感器安装在钢丝绳的转向滑轮的轴孔内。

5.根据权利要求3所述的塔机作业调度和安全辅助装置，其特征在于，所述幅度传感器安装在变幅卷扬机的转轴上，提升绳长传感器安装在主卷扬机的转轴上。

6.根据权利要求3所述的塔机作业调度和安全辅助装置，其特征在于，所述回转传感器为光电编码器，所述回转传感器安装在塔机回转结构上。

7.根据权利要求3所述的塔机作业调度和安全辅助装置，其特征在于，所述倾斜传感器安装在塔机回转机构平台门型钢筋架上。

8.根据权利要求1所述的塔机作业调度和安全辅助装置，其特征在于，所述主摄像头安装在起重臂一侧变幅卷扬机的护栏处，所述主摄像头镜头朝向起重臂下方，所述副摄像头安装在平衡臂靠近主卷扬机的护栏处，所述副摄像头镜头朝向主卷扬机。