CN211688002U - 一种塔吊吊装作业安全防护系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种塔吊吊装作业安全防护系统，包括电源、中央处理器、相机、第一激光区域扫描仪、第二激光区域扫描仪、第三激光区域扫描仪、PLC控制器、障碍物传感器、伺服驱动器、报警器、警示灯与速度调节电机，所述电源与相机的输出端均与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器和第一激光区域扫描仪、第二激光区域扫描仪、第三激光区域扫描仪、障碍物传感器的输出端均与PCL控制器的输入端连接，本实用新型采用激光区域扫描仪和安全监测3D TOF视觉技术相机、障碍物监测器以及各种信号监测原件，来帮助塔吊起重机操作人员监测盲区与工作疏忽导致的安全事故，安装简单、实施性高，最大限度的保证吊装作业的安全可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及塔吊领域，具体为一种塔吊吊装作业安全防护系统。
背景技术
塔吊起重机在建筑行业与运输行业被广泛的应用，但涉及塔吊起重机吊装作业工程事故却频发。据资料统计，我国因塔吊起重机作业事故造成的死亡人数如下：2005年231人，206年314人，2007年347人，在所有机械死事故死亡人数中居首位。据美国劳工安全与健康委员会统计，从1992年到2001年期间，在美国涉及塔吊起重机造成人员死亡事故就有137起。对这些事故原因调查发现，操作不当事故原因占48%，其中观察不周导致碰撞和起吊过载是主要原因。
减少操作不当发生的塔吊起重机碰撞事故，人们从技术层面做了不懈的努力。为了防止起重机吊装过程中由于操作不当和疏于观察，我们在起重机上加装了安全监测装置，保证塔吊起重机工作时的吊装安全。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种塔吊吊装作业安全防护系统，以解决上述背景技术中提出现有的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种塔吊吊装作业安全防护系统，包括电源、中央处理器、相机、第一激光区域扫描仪、第二激光区域扫描仪、第三激光区域扫描仪、PLC控制器、障碍物传感器、伺服驱动器、报警器、警示灯与速度调节电机，所述电源与相机的输出端均与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器和第一激光区域扫描仪、第二激光区域扫描仪、第三激光区域扫描仪、障碍物传感器的输出端均与PCL控制器的输入端连接，所述PLC控制器的输出端分别与伺服驱动器、报警器、警示灯的输入端连接，所述伺服驱动器的输出端与速度调节电机的输入端连接，所述第一激光区域扫描仪安装在塔吊吊钩上方，所述第二激光区域扫描仪安装在运动小车上，所述第三激光区域扫描仪安装在塔臂最前端。
优选的，所述电源采用明纬AC220转DC24稳压模块。
优选的，所述相机为3D TOF视觉相机。
优选的，所述中央处理器型号为Broadcom BCM2711四核Cortex-A72(ARM v8)。
优选的，所述PLC控制器型号为SIEMENS CPU1214C 6ES7214-1AG40-0XB0 S7-1200。
优选的，所述报警器为艾智威I/O输出音乐喇叭。
优选的，所述第一激光区域扫描仪、第二激光区域扫描仪和第三激光区域扫描仪均为型号SICK S300红外线扫描激光。
优选的，所述警示灯为施耐德三色警示灯。
优选的，所述速度调节电机为步科伺服电机，型号：2S42Q-02940。
优选的，所述障碍物传感器型号为CCF-SR2。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、该塔吊吊装作业安全防护系统，通过在安全范围内加上了三个虚拟保护区间，分别是减速区间、报警区间、运行停止区间。在减速区间时有检测到其他物体时会通过PLC控制伺服电机控制运行速度，使塔吊工作速度降低50%，并亮红灯。当在报警区间检测到外界物体时会在塔吊驾驶室进行报警并通过PLC控制伺服电机控制运行速度，使速度减速80%，并红灯闪烁、伴有报警声音发出。当在运行停止区间监测到外界物体时会通过PLC控制伺服电机控制运行速度，使塔吊所有的速度归零停止，并红黄指示灯交替闪烁、伴有报警声音发出，正常运行时指示灯绿色长亮，本实用新型采用激光区域扫描仪和安全监测3D TOF视觉技术相机、障碍物监测器以及各种信号监测原件，来帮助塔吊起重机操作人员监测盲区与工作疏忽导致的安全事故，安装简单、实施性高，最大限度的保证吊装作业的安全可靠。
附图说明
图1为本实用新型的一种塔吊吊装作业安全防护系统的连接示意图。
图中：1-电源，2-中央处理器，3-相机，4-第一激光区域扫描仪，5-第二激光区域扫描仪，6-第三激光区域扫描仪，7-PLC控制器，8-障碍物传感器，9-伺服驱动器，10-报警器，11-警示灯，12-速度调节电机。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1，本实用新型提供的一种实施例：一种塔吊吊装作业安全防护系统，包括电源1、中央处理器2、相机3、第一激光区域扫描仪4、第二激光区域扫描仪5、第三激光区域扫描仪6、PLC控制器7、障碍物传感器8、伺服驱动器9、报警器10、警示灯11与速度调节电机12，电源1与相机3的输出端均与中央处理器2的输入端连接，中央处理器2和第一激光区域扫描仪4、第二激光区域扫描仪5、第三激光区域扫描仪6、障碍物传感器8的输出端均与PCL控制器7的输入端连接，PLC控制器7的输出端分别与伺服驱动器9、报警器10、警示灯11的输入端连接，伺服驱动器9的输出端与速度调节电机12的输入端连接，第一激光区域扫描仪4安装在塔吊吊钩上方，第二激光区域扫描仪5安装在运动小车上，第三激光区域扫描仪6安装在塔臂最前端。
进一步，电源1采用明纬AC220转DC24稳压模块。
进一步，相机3为3D TOF视觉相机。
进一步，中央处理器2型号为Broadcom BCM2711四核Cortex-A72(ARM v8)。
进一步，PLC控制器7型号为SIEMENS CPU1214C 6ES7214-1AG40-0XB0 S7-1200。
进一步，报警器10为艾智威I/O输出音乐喇叭。
进一步，第一激光区域扫描仪4、第二激光区域扫描仪5和第三激光区域扫描仪6均为型号SICK S300红外线扫描激光。
进一步，警示灯11为施耐德三色警示灯。
进一步，速度调节电机12为步科伺服电机，型号：2S42Q-02940。
进一步，障碍物传感器8型号为CCF-SR2。
工作原理：相机3安装吊钩上方用于检测运送物体的形状大小，第一激光区域扫描仪4安装吊钩上方用于检测运送物体避障区间障碍物检测，第二激光区域扫描仪5安装在运动小车上用于检测吊臂位置区间障碍物的检测，第三激光区域扫描仪6安装在塔臂最前端，用于检测塔臂旋转过程中区间障碍物的检测，PLC控制器、中央处理器整合到一个控制箱内部，构成一个整体的控制系统、警示灯、报警器都安装在驾驶室内部指定位置，速度调节电机安装在塔吊运行小车速度控制旋钮和塔吊旋转速度控制旋钮上，与旋钮同步，安装好的部件组成了一个塔吊吊装作业的安全防护系统，首先安全防护防护系统接通电源后，整个系统上电。检测系统首先通过相机3检测吊装物体的最大尺寸，检测到吊装物体的尺寸再通过RS485通讯技术将信号实时传输给中央处理器，中央处理器收到信号后通过内部运算一系列的处理，将处理好的数据信息再通过RS485通讯技术传递给PLC控制器7,在PLC控制器7得到数据后经过内部程序逻辑处理并输出到对应第一激光区域扫描仪4，第二激光区域扫描仪5，第三激光区域扫描仪6的避障区间，再切换到对应的范围做到实时检测实时监控，当避障区间打开后塔吊在运行时如果突然检测到障碍物，此时第一激光区域扫描仪4，第二激光区域扫描仪5，第三激光区域扫描仪6将通过I/O数字信号将信号传输给PLC控制器7，PLC控制器7接收到信号后通过一段程序运行处理将输出对应的处理方法如上检测区间而定，来帮助塔吊在运行时的安全问题，实现自动处理。
手动处理主要是通过相机3检测吊装物体的最大尺寸，通过相机检测到吊装物体的尺寸再通过RS485通讯技术将信号实时传输给中央处理器2，中央处理器2收到信号后通过内部运算一系列的处理，将处理好的数据信息再通过RS485通讯技术传递给PLC控制器7,再PLC控制器7得到数据后经过内部程序逻辑处理并输出到对应的避障区间，避障区间切换到对应的范围做到实时检测实时监控将采集，当不同的区间监测到障碍物时，通过报警器10输出不同的报警音乐和不同的警示灯11来提示驾驶员，当前处于什么样的安全工作状态，让驾驶员更具具体的情况作出相应的处理方法。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种塔吊吊装作业安全防护系统，包括电源（1）、中央处理器（2）、相机（3）、第一激光区域扫描仪（4）、第二激光区域扫描仪（5）、第三激光区域扫描仪（6）、PLC控制器（7）、障碍物传感器（8）、伺服驱动器（9）、报警器（10）、警示灯（11）与速度调节电机（12），其特征在于：所述电源（1）与相机（3）的输出端均与中央处理器（2）的输入端连接，所述中央处理器（2）和第一激光区域扫描仪（4）、第二激光区域扫描仪（5）、第三激光区域扫描仪（6）、障碍物传感器（8）的输出端均与PCL控制器（7）的输入端连接，所述PLC控制器（7）的输出端分别与伺服驱动器（9）、报警器（10）、警示灯（11）的输入端连接，所述伺服驱动器（9）的输出端与速度调节电机（12）的输入端连接，所述第一激光区域扫描仪（4）安装在塔吊吊钩上方，所述第二激光区域扫描仪（5）安装在运动小车上，所述第三激光区域扫描仪（6）安装在塔臂最前端。
2.根据权利要求1所述的一种塔吊吊装作业安全防护系统，其特征在于：所述电源（1）采用明纬AC220转DC24稳压模块。
3.根据权利要求1所述的一种塔吊吊装作业安全防护系统，其特征在于：所述相机（3）为3D TOF视觉相机。
4.根据权利要求1所述的一种塔吊吊装作业安全防护系统，其特征在于：所述中央处理器（2）型号为Broadcom BCM2711四核Cortex-A72(ARM v8)。
5.根据权利要求1所述的一种塔吊吊装作业安全防护系统，其特征在于：所述PLC控制器（7）型号为SIEMENS CPU1214C 6ES7214-1AG40-0XB0 S7-1200。
6.根据权利要求1所述的一种塔吊吊装作业安全防护系统，其特征在于：所述报警器（10）为艾智威I/O输出音乐喇叭。
7.根据权利要求1所述的一种塔吊吊装作业安全防护系统，其特征在于：所述第一激光区域扫描仪（4）、第二激光区域扫描仪（5）和第三激光区域扫描仪（6）均为型号SICK S300红外线扫描激光。
8.根据权利要求1所述的一种塔吊吊装作业安全防护系统，其特征在于：所述警示灯（11）为施耐德三色警示灯。
9.根据权利要求1所述的一种塔吊吊装作业安全防护系统，其特征在于：所述速度调节电机（12）为步科伺服电机，型号：2S42Q-02940。
10.根据权利要求1所述的一种塔吊吊装作业安全防护系统，其特征在于：所述障碍物传感器（8）型号为CCF-SR2。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113582035A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-11-02 | 合肥市宏发起重机有限公司 | 一种基于物联网技术的电动单梁起重机 |
| CN114326830A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-12 | 珠海市运泰利自动化设备有限公司 | 一种基于倍福plc融合halcon算法的视觉回零方法 |
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- 2020-01-10 CN CN202020046955.1U patent/CN211688002U/zh not_active Expired - Fee Related
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