CN213923791U - 一种塔式起重机智能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种塔式起重机智能控制装置，包括塔机智能控制系统、起重臂、小车、驾驶室、显示屏、智能变频器、北斗定位装置、塔机传感器、第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机和第四摄像机，显示屏、智能变频器、北斗定位装置、塔机传感器和塔机智能控制系统电性连接。本实用新型设计了一种根据传感器、刚度仪和摄像头采集的塔机状态数据、视频数据结合塔机当前的控制信号、任务命令，做到智能控制，远程控制的装置，能够使塔机智能完成控制，自主完成设定的任务，同时可以让塔机操作员及时了解塔机与吊钩的实时状态，从而实现远程控制。

Description

一种塔式起重机智能控制装置

技术领域

本实用新型属于办公用品技术领域，尤其涉及一种塔式起重机智能控制装置。

背景技术

在塔式起重机的结构决定了它视角的不足性，操作人员在驾驶室内操作时由于高度和视力的限制很难观察到吊钩和吊钩上货物的状态。虽然在工地中使用的塔式起重机也安装有相应的摄像机进行跟踪监控吊钩，但是其监控还存在盲区，往往就是在盲区内容易出现安全事故。所以针对这一情况需要对塔式起重机的安全操作设计一款全方位的智能控制装置。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，发明了一种塔式起重机智能控制装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种塔式起重机智能控制装置，包括塔机智能控制系统、起重臂、小车和驾驶室，还包括显示屏、智能变频器、塔机传感器、北斗定位装置、第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机和第四摄像机，所述的塔机智能控制系统、显示屏、智能变频器、北斗定位装置和第一摄像机安装在驾驶室内，所述的第二摄像机设置在起重臂的左边且位于驾驶室的前方，所述的第三摄像机设置在起重臂的右端，所述的第四摄像机设置在小车上；所述的显示屏、智能变频器、塔机传感器、北斗定位装置和塔机智能控制系统电性连接；所述的第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机和第四摄像机与塔机智能控制系统通信连接。

本实用新型设计了一种根据传感器、刚度仪和摄像头采集的塔机状态数据、视频数据结合塔机当前的控制信号、任务命令，做到智能控制，远程控制的装置，能够使塔机智能完成控制，自主完成设定的任务，同时可以让塔机操作员及时了解塔机与吊钩的实时状态，从而实现远程控制。

进一步，所述的塔机传感器包括用于检测吊钩高度的高度传感器、用于塔机回转角度的角度传感器、用于测量小车位置的幅度传感器、用于测量塔机起升重量的重量传感器、用于测量当前风速的风速传感器和用于测量塔机潜在危险源的刚度仪；所述的高度传感器、角度传感器、幅度传感器、重量传感器、风速传感器和刚度仪与塔机智能控制系统电性连接。

进一步，所述的北斗定位装置固定安装在驾驶室内。

进一步，所述的第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机和第四摄像机为工业摄像机，可以远程控制其焦距，故障率低，使用寿命长。

进一步，第二摄像机和第三摄像机安装在单轴摄像机安装座上，单轴摄像机安装座能够控制摄像机进行摆角调整，比如说控制摄像机上下摆动。

进一步，第二摄像机和第三摄像机的摆角为0～90°，实现了对吊钩实时的全方位的监控。

进一步，所述的塔机智能控制系统通过塔机传感器的监控数据调整第二摄像头、第三摄像机和第四摄像机的镜头焦距和/或摆角。

本实用新型的优点在于：(1)塔机智能控制系统针对塔机传感器、北斗定位装置、变频器数据可以做到：1.智能预警，实时判断当前各传感器数据，变频器数据是否超出安全阈值，超出则进行预警，并切断下一步的执行动作；2. 状态监测，实时分析刚度仪数据，判断当前塔机是否处于危险状态，实时查找出潜在的危险源；3.防护碰撞，结合塔机传感器数据，北斗定位数据，做到实时区域碰撞防护，群塔碰撞防护。(2)塔机智能控制系统结合塔机传感器数据与当前的控制指令、任务指令实现：1.标准化防护工作，能够自动识别违反安全操作手册的操作动作，并进行预警，切断下一步的执行动作；2.智能完成任务，能够根据设定的任务，结合塔机当前的运行状态与控制指令，安全规范手册，自动的完成任务，实现自动规划路径，自动就位。(3)塔机智能控制系统通过摄像头视频数据可以实现：1.司机人脸认证，司机人脸巡检认证，司机不安全行为识别，根据识别结果判断是否需要预警、切断塔机控制动作；2.自动识别货物，实现吊钩自动定位；3.吊钩防障碍，自动测量距离，当吊钩与任意实体的距离达到安全阈值时，吊钩停止运行；4.自动识别主卷扬运行状态，判断当前主卷扬是否超负荷运行，如果超负荷则进行预警，并切断控制。(4)塔机智能控制系统通过远程通信模块接收远程控制指令、任务指令，实现远程控制塔机。

附图说明

图1是本实用新型一种塔式起重机智能控制装置的控制原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明：

在本实用新型的描述中，需要说明的是，“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，一种塔式起重机智能控制装置，包括塔机智能控制系统、起重臂、小车、驾驶室、显示屏、智能变频器、塔机传感器、第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机和第四摄像机。所述的塔机智能控制系统、显示屏、联动台和第一摄像机安装在驾驶室内。塔机智能控制系统包括塔机驱动系统、控制板(监控和控制一体化)和联动台，塔机驱动系统包括电机、起升机构卷筒、回转机构、小车牵引卷筒等动力驱动或输出机构。所述的显示屏、智能变频器、塔机传感器、北斗定位装置和塔机智能控制系统电性连接，主要采用RS485连接口。所述的第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机和第四摄像机与塔机智能控制系统通信连接。显示屏安装在驾驶座的前方，不挡住正常视线并做好反光设置。第一摄像机安装在驾驶室内，用于监控驾驶员及室内情况。所述的第二摄像机安装在起重臂左边且位于驾驶室的前方，主要是从左到右监控吊钩的实时状态和位置。所述的第三摄像机设置在起重臂的右端，从右到左监控吊钩的实时状态和位置。第四摄像机设置在小车上，第四摄像机的镜头垂直向下，安装时需要避开吊钩，避免两者在同一直线上，这样当镜头拉近时画面就不会被吊钩完全挡完。所述的第二摄像机和第三相机安装在单轴摄像机安装座上，通过单轴摄像机安装座可以进行 0～90°范围内上下摆动，可以全方位实时监控吊钩。所述的第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机和第四摄像机通过有线方式与塔机智能控制系统通信连接，保证了信息传输的快速性和稳定性，塔机智能控制系统通过塔机传感器的监控数据调整第二摄像头、第三摄像机和第四摄像机的镜头焦距和摆角。若采用无线连接时摄像机自带电池和无线信号传输模块，同时需要保证使用网络的传输快速和稳定。所述的第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机和第四摄像机为工业摄像机，具体型号为SP-12400C-PMCL，能够自动远程调焦。

本实施方式使用的塔机传感器包括用于检测吊钩高度的高度传感器、用于塔机回转角度的角度传感器、用于测量小车位置的幅度传感器、用于测量塔机起升重量的重量传感器、用于测量当前风速的风速传感器和用于测量塔机潜在危险源的刚度仪；所述的高度传感器、角度传感器、幅度传感器、重量传感器、风速传感器和刚度仪与塔机智能控制系统主电性连接。所述的高度传感器安装在塔机的起升机构卷筒处，采用数字编码器，采用宜昌市微特电子设备有限责任公司研发的DXZ型多功能行程限位器，主要是用于测量吊钩实际下降的高度；所述的角度传感器安装在回转机构上，采用绝对值式旋转编码器，德国西克(sick) 公司研发的ATM60 SSI系列的多圈式绝对值编码器，主要是用于测量塔机的回转角度；所述的幅度传感器固定安装在小车的牵引卷筒处，采用数字编码器，采用宜昌市微特电子设备有限责任公司研发的DXZ型多功能行程限位器，主要是用于测量小车实际移动的距离；所述的重量传感器固定安装在起升卷筒滑轮处，采用电阻应变式称重传感器，北京一航华科科技有限公司生产的YHC-111高精度轴销传感器，主要是用于测量塔机起吊时的实际重量；所述的风速传感器固定安装在塔机驾驶舱顶部，采用光电型数字风速传感器，采用武汉中科能慧科技发展有限公司研发的NHFS45风速传感器，主要是用于塔机当前作业环境的实际风速；所述的刚度仪固定安装在塔机的主要钢结构处，采用山东富友研发的塔机刚度仪，主要是用于判断塔机潜在的危险源；所述的北斗定位装置固定安装在驾驶舱内，采用北斗GPS模块ATK-1218-BD，主要是用于塔机定位。

尽管上文对本实用新型的具体实施方案进行了详细的描述和说明，但应该指明的是，我们可以对上述实施方案进行各种改变和修改，但这些都不脱离本实用新型的精神和所附的权利要求所记载的范围。

Claims (7)

1.一种塔式起重机智能控制装置，包括塔机智能控制系统、起重臂、小车和驾驶室，其特征在于，还包括显示屏、智能变频器、塔机传感器、北斗定位装置、第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机和第四摄像机，所述的塔机智能控制系统、显示屏、智能变频器、北斗定位装置和第一摄像机安装在驾驶室内，所述的第二摄像机设置在起重臂的左边且位于驾驶室的前方，所述的第三摄像机设置在起重臂的右端，所述的第四摄像机设置在小车上；所述的显示屏、智能变频器、塔机传感器、北斗定位装置和塔机智能控制系统电性连接；所述的第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机和第四摄像机与塔机智能控制系统通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种塔式起重机智能控制装置，其特征在于，所述的塔机传感器包括用于检测吊钩高度的高度传感器、用于塔机回转角度的角度传感器、用于测量小车位置的幅度传感器、用于测量塔机起升重量的重量传感器、用于测量当前风速的风速传感器和用于测量塔机潜在危险源的刚度仪；所述的高度传感器、角度传感器、幅度传感器、重量传感器、风速传感器和刚度仪与智能控制系统主机电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种塔式起重机智能控制装置，其特征在于，所述的北斗定位装置固定安装在驾驶室内。

4.根据权利要求1-3中任一所述的一种塔式起重机智能控制装置，其特征在于，所述的第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机、第四摄像机为工业摄像机。

5.根据权利要求4所述的一种塔式起重机智能控制装置，其特征在于，所述的第二摄像机和第三摄像机安装在单轴摄像机安装座上。

6.根据权利要求5所述的一种塔式起重机智能控制装置，其特征在于，所述的第二摄像机和第三摄像机的摆角为0～90°。

7.根据权利要求6所述的一种塔式起重机智能控制装置，其特征在于，所述的塔机智能控制系统通过塔机传感器的监控数据调整第二摄像头、第三摄像机和第四摄像机的镜头焦距和/或摆角。

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