CN215626273U - 一种塔式起重机控制系统及智能塔式起重机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种塔式起重机控制系统，包括核心控制系统、工作系统、员工操作系统、定位系统、传感器监控系统和摄像头系统，本实用新型无需员工到塔式起重机驾驶室工作，大大提高操作的安全系数，采用卫星定位芯片进行空间定位，使吊钩空间定位更加精准，核心控制系统对运动轨迹进行程序设定，让变幅电机、起降电机和回转电机运转更平稳更安全，传感器系统针对塔式起重机工作系统进行监控，摄像头系统对员工操作进行监控，能够有效地防止施工意外发生，并及时做出判断，终止工作，可节约塔式起重机的运行成本。

Description

一种塔式起重机控制系统及智能塔式起重机

技术领域

本实用新型涉及起重机控制技术领域，具体为一种塔式起重机控制系统及智能塔式起重机。

背景技术

塔式起重机简称塔机，亦称塔吊，是动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机，工作范围和作业空间大，主要用于多层和高层建筑施工中材料的垂直运输和构件安装，稳定性好、能带负荷运动和工作效率高的优点，因而广泛应用于建筑安装工程。

在现有技术中，塔式起重机的操作还是离不开传统的驾驶员实地驾驶作业的模式，塔式起重机驾驶员是一个高危技术工种，在地形杂乱的工地很容易发生事故，而且工作环境较为恶劣，塔式起重机的人工运行成本高，而且人工操作塔式起重机，吊钩的操作和位置全部凭借工人的驾驶水平，吊钩的运动幅度和空间定位难以保证准确。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种塔式起重机控制系统及智能塔式起重机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种塔式起重机控制系统及智能塔式起重机，包括：

核心控制系统，所述核心控制系统和工作系统电性连接，用于接收控制信号并控制工作系统进行工作；

工作系统，所述工作系统与塔式起重机的工作机构电性连接，用于控制起重机的吊钩进行变幅、起降和回转动作；

员工操作系统，所述员工操作系统和核心控制系统通过无线通讯进行信息交换，用于向核心控制系统发出控制信号；

定位系统，所述定位系统和核心控制系统电性连接，用于检测起重机吊钩的位置信息并发送至核心控制系统；

传感器监控系统，所述传感器监控系统和工作系统电性连接，用于对工作系统进行监控；以及；

摄像头系统；所述摄像头系统采集员工操作系统工作时的视频信息，用于对员工操作员工操作系统的工作情况进行监控。

优选的，所述工作系统包括变幅控制单元、起降控制单元和回转控制单元，分别和起重机工作机构的变幅电机、起降电机和回转电机连接，分别用于驱动变幅电机、起降电机和回转电机工作实现吊钩的变幅、起降和回转动作。

优选的，所述员工操作系统包括无线模块、WIFI模块、定位模块、IC卡模块，单片机模块、按钮模块和电源模块，所述无线模块、WIFI模块、定位模块、IC卡模块和按钮模块均和单片机模块电性连接，分别用于员工操作系统进行无线通讯、连接无线网、系统位置定位、确定使用人员信息、操作控制系统，所述电源模块和单片机模块电性连接，用于为整个员工操作系统供电。

优选的，所述核心控制系统和单片机模块均基于STM32单片机，所述定位系统和定位模块均基于北斗卫星定位芯片。

优选的，所述核心控制系统内部包含无线通讯模块，所述无线通讯模块和无线模块均基于HC-12无线传输模块。

优选的，所述传感器监控系统均基于无线传感器。

优选的，所述摄像头系统安装在员工操作系统上，所述摄像头系统基于无线摄像头。

优选的，所述员工操作系统至少包括有两个，且每个员工操作系统的地址不同，核心控制系统同一时间仅只能与一个员工操作系统通讯。

本发明另外还提供一种智能塔式起重机，其中所述智能塔式起重机上安装有上述的塔式起重机控制系统，所述核心控制系统安装在智能塔式起重机上，所述工作系统分别和智能塔式起重机的变幅电机、起降电机和回转电机连接，所述定位系统安装在智能塔式起重机的吊钩上，所述传感器监控系统对工作系统进行监控，所述摄像头系统采集员工操作系统工作时的视频信息。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型无需员工到塔式起重机驾驶室工作，大大提高操作的安全系数，采用卫星定位芯片进行空间定位，使吊钩空间定位更加精准，核心控制系统对运动轨迹进行程序设定，让变幅电机、起降电机和回转电机运转更平稳更安全，传感器系统针对塔式起重机工作系统进行监控，摄像头系统对员工操作进行监控，能够有效地防止施工意外发生，并及时做出判断，终止工作，可节约塔式起重机的运行成本。

附图说明

图1为本实用新型系统结构示意图；

图2为本实用新型工作时的示意图。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：

一种塔式起重机控制系统，包括核心控制系统、工作系统、员工操作系统、定位系统、传感器监控系统和摄像头系统，其中：

所述核心控制系统和工作系统电性连接，所述核心控制系统基于STM32单片机，所述核心控制系统内部存储有控制工作系统运动的轨迹程序，所述程序均为现有程序，所述工作系统包括变幅控制单元、起降控制单元和回转控制单元，分别和起重机工作机构的变幅电机、起降电机和回转电机连接，所述核心控制系统和变幅控制单元、起降控制单元和回转控制单元电性连接，通过发出控制信号控制变幅控制单元、起降控制单元和回转控制单元，从而实现核心控制系统控制起重机的吊钩进行变幅、起降和回转动作，所述核心控制系统内部包含无线通讯模块，所述无线通讯模块为HC-12无线传输模块。

所述定位系统和核心控制系统电性连接，所述定位系统基于北斗卫星定位芯片，所述定位系统安装在塔式起重机的吊钩上，能够对吊钩进行空间定位，并将位置信息发送至核心控制系统，所述传感器监控系统和变幅控制单元、起降控制单元、回转控制单元电性连接，能够检测起重机的变幅电机、起降电机和回转电机的工作情况，所述摄像头系统固定安装在员工操作系统上，能够拍摄员工操作系统工作时的视频信息以及操作员工操作系统的员工信息，所述传感器监控系统均基于无线传感器，所述摄像头系统基于无线摄像头，传感器监控系统和摄像头系统能够进行无线组网，将起重机的变幅电机、起降电机和回转电机的工作情况以及员工操作系统工作时的视频信息发送至监控的后台，能够在后台监控塔式起重机的工作情况，从而有效地防止施工意外发生，并及时做出判断，在发生异常时，终止工作。

所述员工操作系统包括无线模块、WIFI模块、定位模块、IC卡模块，单片机模块、按钮模块和电源模块，所述无线模块、WIFI模块、定位模块、IC卡模块和按钮模块均和单片机模块电性连接，所述单片机模块基于STM32单片机，所述无线模块为HC-12无线传输模块，能够和核心控制系统的无线通讯模块进行通讯，将员工操作系统的控制信号发送至核心控制系统，所述定位模块基于北斗卫星定位芯片，能够对员工操作系统的位置进行定位，所述WIFI模块让员工操作系统能够连接上无线网，所述IC卡模块能够识别员工的IC卡，只有员工持有被授权的IC卡才能够操作本员工操作系统，员工通过按钮模块操作员工操作系统，发出控制信号，所述电源模块和单片机模块电性连接，用于为整个员工操作系统供电，所述员工操作系统至少包括有两个，且每个员工操作系统的地址不同，核心控制系统同一时间仅只能与一个员工操作系统通讯，防止操作冲突发生危险，本实用新型无需员工到塔式起重机驾驶室工作，大大提高操作的安全系数，可节约塔式起重机的运行成本。

本发明另外还提供一种智能塔式起重机，其中所述智能塔式起重机上安装有上述的塔式起重机控制系统，所述核心控制系统安装在智能塔式起重机上，所述工作系统分别和智能塔式起重机工作机构的变幅电机、起降电机和回转电机连接，所述定位系统安装在智能塔式起重机的吊钩上，所述传感器监控系统对工作系统进行监控，所述摄像头系统采集员工操作系统工作时的视频信息。

本实用新型的使用原理：如图2所示，员工甲和待运输的货物放置在A地，塔式起重机位于B地，员工乙位于C地，员工甲持有员工操作系统一，员工乙持有员工操作系统二，员工甲在A地利用自己的IC卡解锁员工操作系统一，塔式起重机整体通电，处于备运行状态；

员工甲通过按钮模块操作员工操作系统一发出控制信号，控制信号通过员工操作系统一的无线模块将控制信号发送至核心控制系统，核心控制系统通过无线通讯模块接收控制信号，核心控制系统按照预先设定的程序代码，驱动变幅控制单元、起降控制单元、回转控制单元，让三者按照程序预定轨迹同步运行，运行过程中员工操作系统二不能进行操作，传感器监控系统进行全过程监控，防止碰撞，使吊钩准确定位到达A地员工甲的位置，员工甲将待运输的货物挂在吊钩上；

员工乙在C地利用IC卡解锁塔式起重机员工操作系统二，员工乙通过按钮模块操作员工操作系统二发出控制信号，核心控制系统通过无线通讯模块接收控制信号，按照预先设定的程序代码，驱动变幅控制单元、起降控制单元和回转控制单元，让三者按照程序预定轨迹同步运行，运行过程中员工操作系统一不能进行操作，传感器监控系统进行全过程监控，防止碰撞，使吊钩准确定位到达C地员工乙的位置，员工乙将货物从在吊钩上取下，从而完成物料的吊运工作，在无人使用的状态下，塔式起重机的核心控制系统按照预设程序回归初始状态，整个过程中摄像头系统对员工操作系统的工作进行监控，防止施工意外发生，并及时做出判断，终止工作。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种塔式起重机控制系统，其特征在于，包括：

核心控制系统，所述核心控制系统和工作系统电性连接，用于接收控制信号并控制工作系统进行工作；

工作系统，所述工作系统与塔式起重机的工作机构电性连接，用于控制起重机的吊钩进行变幅、起降和回转动作；

员工操作系统，所述员工操作系统和核心控制系统通过无线通讯进行信息交换，用于向核心控制系统发出控制信号；

定位系统，所述定位系统和核心控制系统电性连接，用于检测起重机吊钩的位置信息并发送至核心控制系统；

传感器监控系统，所述传感器监控系统和工作系统电性连接，用于对工作系统进行监控；以及；

摄像头系统；所述摄像头系统采集员工操作系统工作时的视频信息，用于对员工操作员工操作系统的工作情况进行监控。

2.根据权利要求1所述的一种塔式起重机控制系统，其特征在于：所述工作系统包括变幅控制单元、起降控制单元和回转控制单元，分别和起重机工作机构的变幅电机、起降电机和回转电机连接，分别用于驱动变幅电机、起降电机和回转电机工作实现吊钩的变幅、起降和回转动作。

3.根据权利要求1所述的一种塔式起重机控制系统，其特征在于：所述员工操作系统包括无线模块、WIFI模块、定位模块、IC卡模块，单片机模块、按钮模块和电源模块，所述无线模块、WIFI模块、定位模块、IC卡模块和按钮模块均和单片机模块电性连接，分别用于员工操作系统进行无线通讯、连接无线网、系统位置定位、确定使用人员信息、操作控制系统，所述电源模块和单片机模块电性连接，用于为整个员工操作系统供电。

4.根据权利要求3所述的一种塔式起重机控制系统，其特征在于：所述核心控制系统和单片机模块均基于STM32单片机，所述定位系统和定位模块均基于北斗卫星定位芯片。

5.根据权利要求3所述的一种塔式起重机控制系统，其特征在于：所述核心控制系统内部包含无线通讯模块，所述无线通讯模块和无线模块均基于HC-12无线传输模块。

6.根据权利要求1所述的一种塔式起重机控制系统，其特征在于：所述传感器监控系统均基于无线传感器。

7.根据权利要求1所述的一种塔式起重机控制系统，其特征在于：所述摄像头系统安装在员工操作系统上，所述摄像头系统基于无线摄像头。

8.根据权利要求1所述的一种塔式起重机控制系统，其特征在于：所述员工操作系统至少包括有两个，且每个员工操作系统的地址不同，核心控制系统同一时间仅只能与一个员工操作系统通讯。

9.一种智能塔式起重机，其特征在于：所述智能塔式起重机上安装有权利要求1-8任一项所述的塔式起重机控制系统，所述核心控制系统安装在智能塔式起重机上，所述工作系统分别和智能塔式起重机的变幅电机、起降电机和回转电机连接，所述定位系统安装在智能塔式起重机的吊钩上，所述传感器监控系统对工作系统进行监控，所述摄像头系统采集员工操作系统工作时的视频信息。

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