CN205802820U - 基于ZigBee和视频跟随的塔吊安全监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及基于ZigBee和视频跟随的塔吊安全监测装置。该装置采用ZigBee模块将塔吊上各传感器数据通过无线传输方式发送至数据处理模块，可避免电缆接线安装烦乱，节省人力和物力。另外采用视频追随器可随着吊钩的运动而自动捕捉画面，可避免吊钩引起的安全事故的发生。

Description

基于ZigBee和视频跟随的塔吊安全监测装置

技术领域

本实用新型涉及无线智能监测领域，尤其涉及一种基于ZigBee和视频跟随的塔吊安全监测装置。

背景技术

随着建筑业的发展，建筑施工的机械化程度逐年提高，塔式起重机(简称塔机)作为一种能够实现垂直和水平运输物料的机械，特别是因其起升高度高、起升重量大、工作幅度大等特点，在建筑业得到了广泛的应用。但是，由于塔机结构较庞大，并伴有高空作业，所以容易发生塔机倾翻事故。这些事故不仅影响了建筑施工的进度，而且给国家和人民的带来了巨大的生命和财产损失。因而对塔机运行状态进行实时监测与管理具有重要意义。

然而目前在工地实时监测的领域，一般仅是通过各种传感器来采集塔机的运行数据(如高度、幅度、重量、风速、倾角、回转)，功能较为单一，不便于全方面监视施工工地现场和设备的状况，不利于及时发现问题和提出应对措施。而各传感器都要通过有线传输方式与驾驶室内的主控单元连接，有线传输需要建立必须架设电缆，接线和安装都比较麻烦，需要大量的人力和物力。另外吊钩周围存在着及其大的安全隐患，吊钩上的建筑物料容易掉落以及驾驶员的操作不当都会引发安全事故。

鉴于上述情况，迫切需要研发出一种可解决上述技术问题的塔吊安全监测装置。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服现有技术存在的不足，从而提供一种基于ZigBee和视频跟随的塔吊安全监测装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于ZigBee和视频跟随的塔吊安全监测装置。该装置包括塔机运转信息采集模块、数据处理模块、无线传输模块和视频跟随器，

所述塔机运转信息采集模块包括设置在驾驶室内的第一ZigBee模块、平衡臂上的高度传感器、小车上的幅度传感器、起重臂拉索上的重量传感器、回转机构上的回转传感器、塔身上的倾角传感器和塔尖上的风速传感器，各传感器分别与各自邻近位置上的第二ZigBee模块有线连接，分别用来采集塔吊运行过程中的高度、幅度、重量、回转、倾角和风速信号并发送至第二ZigBee模块，第二ZigBee模块与第一ZigBee模块无线连接；

所述第一ZigBee模块与所述数据处理模块有线连接，用于将第一ZigBee模块的数据发送至数据处理模块；

所述视频跟随器设在起重臂拉索上，与所述数据处理模块无线连接，用于跟随吊钩的运行而自动捕捉画面并将视频信号发送至数据处理模块；

所述数据处理模块与无线传输模块有线连接，用于接收并处理所述第一ZigBee模块和视频跟随器发送的数据，并通过无线传输模块将数据发送至后台服务器。

进一步地，所述装置还包括显示模块，设于驾驶室内，与所述数据处理模块有线连接，用于显示数据处理模块处理后的数据。

进一步地，所述装置还包括灰尘传感器，安装在起重臂上，与其邻近位置上的第二ZigBee模块有线连接，用于检测工地现场灰尘浓度。

进一步地，所述装置还包括电源供电模块，安装在驾驶室内，与所述数据处理模块有线连接，用于向装置提供电力。

更进一步地，所述电源供电模块包括光伏板和与其连接的UPS电源，所述光伏板用于采集光能源并将其转换为电力，所述UPS电源用于存储所述光伏板所产生的电力。

进一步地，所述无线传输模块为GSM模块、GPRS模块、EDGE模块、CDMA模块和WCDMA通信模块中的一种。

本实用新型的塔吊安全监测装置，采用ZigBee模块将各传感器数据通过无线传输方式发送至数据处理模块，可避免电缆接线安装烦乱，节省人力和物力。另外采用视频追随器可随着吊钩的运动而自动捕捉画面，可避免吊钩引起的安全事故的发生。

附图说明

图1是本实用新型实施例的基于ZigBee和视频跟随的塔吊安全监测装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的基于ZigBee和视频跟随的塔吊安全监测装置的电气原理示意图；

附图标记说明：

1-数据处理模块，2-显示模块，3-无线传输模块，4-电源供电模块，5-第一ZigBee模块，6-高度传感器，7-幅度传感器，8-重量传感器，9-回转传感器，10-倾角传感器，11-风速传感器，12-灰尘传感器，13-第二ZigBee模块，14-视频跟随器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型实施例中的技术方案，并使本实用新型实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型实施例的基于ZigBee和视频跟随的塔吊安全监测装置的结构示意图。

如图1所示，本实施例的塔吊安全监测装置包括塔吊，塔吊的驾驶室内设有数据处理模块1、显示模块2、无线传输模块3、电源供电模块4和第一ZigBee模块5。塔吊的平衡臂上设有高度传感器6，其邻近位置上设有第二ZigBee模块13；小车上设有幅度传感器7，其邻近位置上设有第二ZigBee模块13；起重臂拉索上设有重量传感器8，其邻近位置上设有第二ZigBee模块13；回转机构上设有回转传感器9，其邻近位置上设有第二ZigBee模块13；塔身上设有倾角传感器10，其邻近位置上设有第二ZigBee模块13；塔尖上设有风速传感器11，其邻近位置上设有第二ZigBee模块13；起重臂上还设有灰尘传感器12，其邻近位置上设有第二ZigBee模块13。塔吊的起重臂拉索上设有视频跟随器14。

图2是本实用新型实施例的基于ZigBee和视频跟随的塔吊安全监测装置的电气原理示意图。

如图2所示，本实施例基于ZigBee和视频跟随的塔吊安全监测装置包括：数据处理模块1、显示模块2、无线传输模块3、电源供电模块4、视频跟随器14和塔机运转信息采集模块。塔机运转信息采集模块包括第一ZigBee模块5、高度传感器6、幅度传感器7、重量传感器8、回转传感器9、倾角传感器10、风速传感器11、灰尘传感器12和第二ZigBee模块13。

各传感器分别与各自邻近位置上的第二ZigBee模块13有线连接，分别用来采集塔吊运行过程中的高度、幅度、重量、回转、倾角和风速信号并发送至第二ZigBee模块13，第二ZigBee模块13与第一ZigBee模块5无线连接。

第一ZigBee模块5与数据处理模块1有线连接，负责将第一ZigBee模块5的数据发送至数据处理模块1。

数据处理模块1与无线传输模块3有线连接，负责接收并处理第一ZigBee模块发送的数据，并通过无线传输模块3将数据发送至后台服务器。另外，数据处理模块1根据接收的幅度值和重量值，还进一步运算得出力矩值，显示在显示模块2上。

显示模块2设于驾驶室内，与数据处理模块1有线连接，负责显示数据处理模块1处理后的数据。

视频跟随器14设在塔吊的起重臂上，与数据处理模块1无线连接，用于跟随吊钩的运行而自动捕捉画面并将视频信号发送至数据处理模块。视频跟随器14可采用具有跟随物体运动而自动捕捉图像信号和自动对焦的摄像机，如海康威视的iDS-TCS315-Z7或iDS-2VS325-F836摄像机。

灰尘传感器安装在起重臂上，与其邻近位置上的第二ZigBee模块13有线连接，负责检测工地现场灰尘浓度并通过第二ZigBee模块13传输至第一ZigBee模块5，由第一ZigBee模块5将数据无线传输至数据处理模块1。

电源供电模块4安装在驾驶室内，与数据处理模块1有线连接，负责向装置提供电力。电源供电模块4包括光伏板41和与其连接的UPS电源42，光伏板41用来采集光能源并将其转换为电力，UPS电源42用来存储光伏板所产生的电力。

无线传输模块3可将数据远程传输至后台服务器，用户可以在手机端或电脑端看到一系列数据的变化。无线传输模块3可以为GSM模块、GPRS模块、EDGE模块、CDMA模块和WCDMA通信模块中的一种。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于ZigBee和视频跟随的塔吊安全监测装置，其特征在于，包括塔机运转信息采集模块、数据处理模块、无线传输模块和视频跟随器，

所述塔机运转信息采集模块包括设置在驾驶室内的第一ZigBee模块、平衡臂上的高度传感器、小车上的幅度传感器、起重臂拉索上的重量传感器、回转机构上的回转传感器、塔身上的倾角传感器和塔尖上的风速传感器，各传感器分别与各自邻近位置上的第二ZigBee模块有线连接，分别用来采集塔吊运行过程中的高度、幅度、重量、回转、倾角和风速信号并发送至第二ZigBee模块，第二ZigBee模块与第一ZigBee模块无线连接；

所述第一ZigBee模块与所述数据处理模块有线连接，用于将第一ZigBee模块的数据发送至数据处理模块；

所述视频跟随器设在起重臂拉索上，与所述数据处理模块无线连接，用于跟随吊钩的运行而自动捕捉画面并将视频信号发送至数据处理模块；

所述数据处理模块与无线传输模块有线连接，用于接收并处理所述第一ZigBee模块和视频跟随器发送的数据，并通过无线传输模块将数据发送至后台服务器。

2.根据权利要求1所述的基于ZigBee和视频跟随的塔吊安全监测装置，其特征在于，还包括显示模块，设于驾驶室内，与所述数据处理模块有线连接，用于显示数据处理模块处理后的数据。

3.根据权利要求1所述的基于ZigBee和视频跟随的塔吊安全监测装置，其特征在于，还包括灰尘传感器，安装在起重臂上，与其邻近位置上的第二ZigBee模块有线连接，用于检测工地现场灰尘浓度。

4.根据权利要求1所述的基于ZigBee和视频跟随的塔吊安全监测装置，其特征在于，还包括电源供电模块，安装在驾驶室内，与所述数据处理模块有线连接，用于向装置提供电力。

5.根据权利要求4所述的基于ZigBee和视频跟随的塔吊安全监测装置，其特征在于，所述电源供电模块包括光伏板和与其连接的UPS电源，所述光伏板用于采集光能源并将其转换为电力，所述UPS电源用于存储所述光伏板所产生的电力。

6.根据权利要求1所述的基于ZigBee和视频跟随的塔吊安全监测装置，其特征在于，所述无线传输模块为GSM模块、GPRS模块、EDGE模块、CDMA模块和WCDMA通信模块中的一种。