CN206787540U - 一种独立状态塔吊垂直度实时监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种独立状态塔吊垂直度实时监测装置，属于建筑工程技术领域，其结构包括塔吊、激光距离感应器和激光反射装置；在塔吊塔身的顶端配置有激光距离感应器；激光距离感应器根据反射回的脉冲信号实时测距监测二者之间的实时距离；激光距离感应器通过无线路由器和控制终端连接，并将激光距离感应器与激光反射装置的实时距离数值通过无线路由器上传到控制终端；控制终端分析计算出实时的塔吊的最大垂直度；通过显示装置显示实时最大垂直度；并判断预警选择启动或关闭预警装置报警。有利于实现塔吊垂直度、检测系统及技术人员组成的物联网实时监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑工程技术领域，具体地说是一种独立状态塔吊垂直度实时监测装置。
背景技术
目前国内建筑市场竞争日益激烈，寸土寸金的城市现状使得高层建筑物越来越得到开发商的青睐，随着建筑物高度的逐渐增加，塔吊作为一种垂直运输工具由于其起重高度大、可吊载的重量大以及作业控制半径大等优点，在施工现场已得到了广泛的应用。然而近些年来，由于塔吊坍塌导致的事故接连不断，塔吊事故往往会导致群死群伤的情况，给施工企业带来致命的灾难。定期检测塔吊塔身垂直度是防止塔吊出现倾覆坍塌的重要措施，《建筑施工现场塔吊起重机安装质量验收技术规程》中规定：在空载、风速不大于3m/s的状态下，独立状态的塔身轴心线的侧向垂直度允许偏差最大为4‰。
目前施工现场对塔吊垂直度的监测周期一般为一个月，并且多数采用经纬仪测量的方法，这种监测方法可以在一定程度上反应塔吊的垂直度问题，然而由于测量周期的限制往往导致很难直观反应塔吊垂直度的实时情况。因此，亟待研究一种可以实时监测塔吊垂直度的装置。
物联网技术是新一代信息技术的重要组成部分，也是信息化时代的重要发展阶段，物联网着重于人与人、人与机器、机器与机器之间的联系。物联网技术已在中国得到了深入的发展，并且在多个领域均得到了很好的应用。目前国内建筑市场多数均采用传统型、劳动密集型的施工方法，建筑智能化、科技化均是建筑施工企业发展的趋势，这就要求我们将更多的新型科技力量应用到传统的建筑市场。
发明内容
本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种独立状态塔吊垂直度实时监测装置。
本实用新型的技术方案是按以下方式实现的，该独立状态塔吊垂直度实时监测装置，其结构包括塔吊、激光距离感应器和激光反射装置；
在塔吊塔身的顶端配置有激光距离感应器；
激光反射装置配置在塔身底部的地平并远离塔身底部，且激光反射装置和激光距离感应器具有相对地平的仰角；
激光距离感应器间歇发射脉冲激光信号，经激光反射装置返回到达激光距离感应器，激光距离感应器根据反射回的脉冲信号实时测距监测二者之间的实时距离；
激光距离感应器通过无线路由器和控制终端连接，并将激光距离感应器与激光反射装置的实时距离数值通过无线路由器上传到控制终端；
控制终端获得激光距离感应器与激光反射装置的实时距离数值分析计算出实时的塔吊的最大垂直度；通过显示装置显示实时最大垂直度；并判断预警选择启动或关闭预警装置报警。
预警装置输出声光预警器和蜂鸣器。
激光距离感应器和激光反射装置安装配置在塔吊塔身的同一侧。
控制终端采用计算机。
本实用新型与现有技术相比所产生的有益效果是：
该独立状态塔吊垂直度实时监测装置目的就是通过建立一种基于物联网技术的监测系统，实现实时监测塔吊的垂直度，并最终将得到的垂直度数据传输到终端，有利于实现塔吊垂直度、检测系统及技术人员组成的物联网实时监测。
该独立状态塔吊垂直度实时监测装置设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、易于维护，具有很好的推广使用价值。
附图说明
附图1是本实用新型的结构示意图；
附图2是本实用新型的数据计算模型图。
附图中的标记分别表示：
1、塔吊，2、塔身，3、激光距离感应器，
4、激光反射装置，
5、无线路由器，6、控制终端，7、显示装置，8、预警装置，9、声光预警器，10、蜂鸣器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的一种独立状态塔吊垂直度实时监测装置作以下详细说明。
如附图所示，本实用新型的一种独立状态塔吊垂直度实时监测装置，其结构包括塔吊、激光距离感应器和激光反射装置；
在塔吊1塔身2的顶端配置有激光距离感应器3；
激光反射装置4配置在塔身底部的地平并远离塔身底部，且激光反射装置4和激光距离感应器3具有相对地平的仰角；
激光距离感应器3间歇发射脉冲激光信号，经激光反射装置4返回到达激光距离感应器3，激光距离感应器3根据反射回的脉冲信号实时测距监测二者之间的实时距离；
激光距离感应器3通过无线路由器5和控制终端6连接，并将激光距离感应器与激光反射装置的实时距离数值通过无线路由器5上传到控制终端6；
控制终端获得激光距离感应器3与激光反射装置4的实时距离数值分析计算出实时的塔吊的最大垂直度；通过显示装置7显示实时最大垂直度；并判断预警选择启动或关闭预警装置8报警。
预警装置输出声光预警器9和蜂鸣器10。
激光距离感应器3和激光反射装置4安装配置在塔吊塔身的同一侧。
控制终端采用计算机。
该独立状态塔吊垂直度实时监测装置由激光距离感应器、激光反射装置、无线路由器、控制终端、塔吊垂直度监测人员、警报系统组成的物流网控制体系组成，通过激光实时监测距离，利用所求得的公式计算即可得到塔吊的垂直度偏差值，该计算过程可通过在单片机中设置输出，从而实现塔吊垂直度的实时监测。通过比较计算得到的垂直度偏差值和规范规定的偏差值大小采取相应的措施，保证塔吊施工的安全。
塔吊称重作业时，塔身在吊物形成的力矩作用下，会出现向重物一侧弯曲，变形后塔吊在水平方向的位移除以塔吊的垂直高度即表现为塔吊垂直度偏差，结合材料力学卡式定理计算即可得到，塔身垂直度最大偏差值(塔身水平变形最大值)应该出现在塔身的最顶端，即A点所在的位置。
如附图所示，塔身的变形，假设整体出现变形时向一侧倾斜，当变形最大时，A点向右移动到A1点，此时AA1即为塔身的垂直度最大水平位移，AA1和塔身高度BA的比值即为塔吊的垂直度最大偏差值。在塔身倾斜的过程中，塔身在沿塔身的方向上的压缩可忽略，也即可以认为BA1的长度和BA相等。E点为与塔身底边线CB直线延长线上设定的一点，通过三角形A1BE三边可求得为：
公式1：
通过直角三角形A1FE即可得EF的长度为：
AA1和BF的长度相等，因此根据图2可以得到此时塔吊的最大垂直度偏差为：
由此即可得到塔吊的最大垂直度偏差为：
Γ＝BF/BA 公式4
上述计算过程需要得到A1E的数值，在本专利中A1E的大小主要通过激光侧装置实现。
激光距离感应器安装在塔吊塔身的最上部A点处，激光反射装置安装在固定点E点处，BE之间的距离可以根据测量得到且为固定值，激光距离感应器每5秒发射一次脉冲，经激光反射装置返回到达激光感应器即可实时监测A1E之间的距离。同时激光感应器通过无线路由和控制终端联结，并将实施监测到的A1E的数值上传到控制终端，控制终端收到A1E的长度时即可根据公式(3)求得塔吊的最大垂直度，控制终端计算出塔吊的最大垂直度后通过显示装置将数据反映到塔吊垂直度检测人员处。同时控制终端可以控制报警系统，当计算得到的塔吊垂直度小于预设的垂直度阈值时，报警系统不启动；当计算得到的塔吊垂直度大于预设的垂直度阈值时，报警系统启动，发出警鸣。
Claims (4)
1.一种独立状态塔吊垂直度实时监测装置，其特征在于包括塔吊、激光距离感应器和激光反射装置；
在塔吊塔身的顶端配置有激光距离感应器；
激光反射装置配置在塔身底部的地平并远离塔身底部，且激光反射装置和激光距离感应器具有相对地平的仰角；
激光距离感应器间歇发射脉冲激光信号，经激光反射装置返回到达激光距离感应器，激光距离感应器根据反射回的脉冲信号实时测距监测二者之间的实时距离；
激光距离感应器通过无线路由器和控制终端连接，并将激光距离感应器与激光反射装置的实时距离数值通过无线路由器上传到控制终端；
控制终端获得激光距离感应器与激光反射装置的实时距离数值分析计算出实时的塔吊的最大垂直度；通过显示装置显示实时最大垂直度；并判断预警选择启动或关闭预警装置报警。
2.根据权利要求1所述的一种独立状态塔吊垂直度实时监测装置，其特征在于：预警装置输出声光预警器和蜂鸣器。
3.根据权利要求1所述的一种独立状态塔吊垂直度实时监测装置，其特征在于：激光距离感应器和激光反射装置安装配置在塔吊塔身的同一侧。
4.根据权利要求1所述的一种独立状态塔吊垂直度实时监测装置，其特征在于：控制终端采用计算机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720328177.3U CN206787540U (zh) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | 一种独立状态塔吊垂直度实时监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201720328177.3U CN206787540U (zh) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | 一种独立状态塔吊垂直度实时监测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206787540U true CN206787540U (zh) | 2017-12-22 |
Family
ID=60705635
Family Applications (1)
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| CN201720328177.3U Active CN206787540U (zh) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | 一种独立状态塔吊垂直度实时监测装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN206787540U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108775896A (zh) * | 2018-04-11 | 2018-11-09 | 中国建筑第八工程局有限公司 | 用于塔吊的垂直度监测装置及其监测方法 |
| CN109341662A (zh) * | 2017-12-26 | 2019-02-15 | 贵州桥梁建设集团有限责任公司 | 塔架偏移自动测量报警系统及方法 |
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2017
- 2017-03-30 CN CN201720328177.3U patent/CN206787540U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
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