CN205275048U - 一种数字式塔式起重机安全监控管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字式塔式起重机安全监控管理系统，属于建筑施工安全技术领域，包括重量传感器、高度传感器、幅度传感器、回转传感器、倾角传感器、风速传感器、总线通讯、显示控制器、DTU、视频监控、控制输出和ZIGBEE通信，重量传感器、高度传感器、幅度传感器、回转传感器、倾角传感器和风速传感器输出端通过总线通讯与显示控制器的输入端对应连接，DTU、视频监控、控制输出和ZIGBEE通信与显示控制器连接。本实用新型能实时有效的记录塔式起重机的工作过程，实现塔式起重机危险区域报警限制和多台塔式起重机防碰撞报警提示功能，适用于大规模塔式起重机安全监控管理作业。

Description

一种数字式塔式起重机安全监控管理系统

技术领域

本实用新型涉及建筑施工安全技术领域，特别是建筑工地塔吊用安全监控管理系统。

背景技术

长期以来，我国塔式起重机施工安全形势十分严峻，塔机驾驶员和项目工地管理技术水平参差不齐，部分作业人员存在侥幸心理，超载起吊、野蛮施工、长时间超负荷作业和擅自拆损安全装置等违规现象频繁，机毁人亡的重大安全事故时有发生，造成人员伤亡与巨大财产损失，其中由于违章操作和超载引发的事故占70％以上，严重影响了地区经济发展和社会稳定。

目前，国内市场塔式起重机安全监控产品种类繁多，主要有塔式起重机超载超力矩控制系统，塔式起重机防碰撞系统，塔式起重机模拟量监控管理系统。但是这些产品存在功能单一、集成度低、系统测量误差大、抗干扰能力弱、可靠性不高等缺点。

现有国内外塔式起重机安全监控管理系统主要是检测为主，难以实现对塔式起重机危险动作预警控制，同时也难以满足企业用户和监管部门对于塔式起重机安全监控管理系统高质量、高标准、高性能的要求。因此，现有的塔式起重机安全监控管理系统不能满足该市场需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种数字式塔式起重机安全监控管理系统，其特点是高精度、高性能、抗干扰强和安全可靠。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种数字式塔式起重机安全监控管理系统,其特征在于：包括重量传感器、高度传感器、幅度传感器、回转传感器、倾角传感器、风速传感器、总线通讯、显示控制器、DTU和视频监控，所述重量传感器、高度传感器、幅度传感器、回转传感器、倾角传感器和风速传感器输出端通过总线通讯与显示控制器的输入端对应连接，DTU和视频监控与显示控制器连接，重量传感器设置在塔式起重机起重臂横梁上，高度传感器设置在塔式起重机高度卷扬的限位处，幅度传感器设置在塔式起重机小车幅度卷扬限位处，回转传感器设置在塔式起重机回转支撑齿轮外侧，倾角传感器设置在塔式起重机回转支撑平台上，风速传感器设置在塔式起重机塔帽顶上，显示控制器和DTU设置在塔式起重机驾驶室内，视频监控设置在塔式起重机小车上。

进一步地，还包括控制输出和ZIGBEE通信，所述控制输出和ZIGBEE通信与显示控制器连接，并设置在驾驶室内，控制输出采用继电器输出控制，用于输出高度、幅度、回转限位控制；ZIGBEE通信采用低功耗、高安全无线网络通讯设备，主要用于组建多机局域网无线通讯。

进一步地，重量传感器为数字式拉力传感器，主要用于测量塔机实际吊载重量。

进一步地，高度传感器采用机械编码器，主要用于测量吊钩实际下降高度。

进一步地，幅度传感器采用机械编码器，主要用于检测小车前进位移。

进一步地，回转传感器采用机械编码器，主要用于检测起重臂回转角度。

进一步地，倾角传感器数字式双轴传感器，主要用于检测塔身倾斜角度。

进一步地，风速传感器数字式风速仪，主要用于检测现场风速。

进一步地，总线通讯采用总线通讯，主要用于连接传感器与控制器间通讯。

进一步地，显示控制器采用显示器与控制器一体机；主要用于系统数据采集计算、区域限制计算、防碰撞计算、逻辑处理、数据显示和数据存储。

进一步地，DTU采用GPRS无线网络通信模块；主要用于建立互联网通讯。

进一步地，视频监控采用高分辨率工业摄像机，主要用于监控吊钩所在区域。

本实用新型的传感器采用数字式传感器，测量精度高、稳定性好；采用的485总线通讯传输效率高、抗干扰能力强。本实用新型具有以下有益效果：

(1)系统实时监测塔式起重机当前工作状态，并对相应的危险动作给予预警、报警提示及输出相关控制信号；

(2)系统具备塔式起重机在顶升和正常作业下的防倾覆报警功能；

(3)系统实现了单台塔式起重机危险区域限制及多台塔式起重机干涉碰撞报警提示功能；

(4)数字式传感器故障智能诊断和防破坏报警功能，当传感器发生故障时或人为因素破坏，系统会自动上传故障信息及输出相应的控制；

(5)智能化多级报警控制体系，能有效的预防塔式起重机危险事故的发生。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1为一种数字式塔式起重机安全监控管理系统硬件框图。

图2为一种数字式塔式起重机安全监控管理系统安装示意图。

图中：101、重量传感器，102、高度传感器，103、幅度传感器，104、回转传感器，105、倾角传感器，106、风速传感器，107、总线通讯，108、显示控制器，109、控制输出，110、DTU，111、ZIGBEE通信，112、视频监控

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图详细说明本实用新型，但本实用新型并不局限于具体实施例。

实施例

如图1所示一种数字式塔式起重机安全监控管理系统，包括重量传感器101、高度传感器102、幅度传感器103、回转传感器104、倾角传感器105、风速传感器106、总线通讯107、显示控制器108、DTU10、视频监控112、控制输出109和ZIGBEE通信111。重量传感器101、高度传感器102、幅度传感器103、回转传感器104、倾角传感器105和风速传感器106输出端通过总线通讯107与显示控制器108的输入端对应连接，DTU110、视频监控112、控制输出109和ZIGBEE通信111与显示控制器连接。重量传感器101安装在塔式起重机起重臂横梁上，其为数字式拉力传感器，主要用于测量塔机实际吊载重量；高度传感器102安装在塔式起重机高度卷扬的限位旁，采用机械编码器，主要用于测量吊钩实际下降高度；幅度传感器103安装在塔式起重机小车幅度卷扬限位旁，采用机械编码器，主要用于检测小车前进位移；回转传感器104安装在塔式起重机回转支撑齿轮旁，采用机械编码器，主要用于检测起重臂回转角度；倾角传感器105安装在塔式起重机回转支撑平台上，数字式双轴传感器，主要用于检测塔身倾斜角度；风速传感器106安装在塔式起重机塔帽顶上，数字式风速仪，主要用于检测现场风速。显示控制器108、DTU110、控制输出109和ZIGBEE通信111安装在塔式起重机驾驶室内，视频监控112设置在塔式起重机小车上，其中显示控制器108采用显示器与控制器一体机；主要用于系统数据采集计算、区域限制计算、防碰撞计算、逻辑处理、数据显示和数据存储，DTU110采用GPRS无线网络通信模块，主要用于建立互联网通讯；视频监控112采用高分辨率工业摄像机，主要用于监控吊钩所在区域；控制输出109采用继电器输出控制，用于输出高度、幅度、回转限位控制；ZIGBEE通讯111采用低功耗、高安全无线网络通讯设备，主要用于组建多机局域网无线通讯。

本实用新型工作运行时，系统具有以下功能：

(1)通过显示屏以图形和数据的形式实时显示塔机工作的各项参数信息，对违规操作进行声光报警文字提示；

(2)参数监测：数字量和开关量，数字量是拉力、幅度、高度、角度、倾斜、风速；开关量是变幅、提升、转台行程限制器信号及塔吊运行状态信号；

(3)信息存储，支持SD卡、闪存读写功能，可保存至少2年的运行数据；

(4)信息分发，支持GPRS数据通信，具备正常、预警、故障和违规信息的分发功能；

(5)具备预报警、超限报警和超限锁定功能；

(6)支持区域内塔吊群干涉预警、碰撞报警功能；

(7)具备可扩展性，预留GPS定位接口和变频器模拟量输入接口；

(8)具备状态信息显示功能，通过显示屏显示设备运行状态信息；

(9)记录塔机全工作参数记录，详细记录塔机的工作状态及参数的历史信息，并通过GPRS无线通信网络传回监控管理平台，实现远程实时在线监管查询；

(10)视频实时采集吊钩周围环境信息，方便驾驶员更加直观的了解塔式起重机吊载情况。

Claims (9)

1.一种数字式塔式起重机安全监控管理系统，其特征在于：包括重量传感器(101)、高度传感器(102)、幅度传感器(103)、回转传感器(104)、倾角传感器(105)、风速传感器(106)、总线通讯(107)、显示控制器(108)、DTU(110)和视频监控(112)，所述重量传感器(101)、高度传感器(102)、幅度传感器(103)、回转传感器(104)、倾角传感器(105)和风速传感器(106)的输出端通过总线通讯(107)与显示控制器(108)输入端对应连接，所述DTU(110)和视频监控(112)与显示控制器(108)连接，重量传感器(101)设置在塔式起重机起重臂横梁上，高度传感器(102)设置在塔式起重机高度卷扬的限位处，幅度传感器(103)设置在塔式起重机小车幅度卷扬限位处，回转传感器(104)设置在塔式起重机回转支撑齿轮外侧，倾角传感器(105)设置在塔式起重机回转支撑平台上，风速传感器(106)设置在塔式起重机塔帽顶上，显示控制器(108)和DTU(110)设置在塔式起重机驾驶室内，视频监控(112)设置在塔式起重机小车上。

2.根据权利要求1所述一种数字式塔式起重机安全监控管理系统，其特征是：还包括控制输出(109)和ZIGBEE通信(111)，所述控制输出(109)和ZIGBEE通信(111)分别与显示控制器连接，并设置在驾驶室内，控制输出(109)为继电器输出控制，ZIGBEE通信(111)为无线网络通讯设备。

3.根据权利要求1所述一种数字式塔式起重机安全监控管理系统，其特征是：所述重量传感器(101)为数字式拉力传感器。

4.根据权利要求1所述一种数字式塔式起重机安全监控管理系统，其特征是：所述高度传感器(102)、幅度传感器(103)和回转传感器(104)为机械编码器。

5.根据权利要求1所述一种数字式塔式起重机安全监控管理系统，其特征是：所述倾角传感器(105)为数字式双轴传感器。

6.根据权利要求1所述一种数字式塔式起重机安全监控管理系统，其特征是：所述风速传感器(106)为数字式风速仪。

7.根据权利要求1所述一种数字式塔式起重机安全监控管理系统，其特征是：所述显示控制器(108)为显示器与控制器一体机。

8.根据权利要求1所述一种数字式塔式起重机安全监控管理系统，其特征是：所述DTU(110)为GPRS无线网络通信模块。

9.根据权利要求1所述一种数字式塔式起重机安全监控管理系统，其特征是：所述视频监控(112)为工业摄像机。