CN215711327U - 一种汽车起重机近电近物保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车起重机近电近物保护装置，包括控制单元和监测单元，该监测单元与该控制单元电连接，该监测单元配置有雷达测距模块、摄像模块、电场强度检测模块、紧急制动单元和云平台单元，该紧急制动单元设于该汽车起重机，该紧急制动单元与该控制单元电连接，该云平台单元通过无线网络分别与监测单元、控制单元连接，根据该监测单元所反馈的数据，该云平台单元判定高空物体对该吊臂构成危害时，该控制单元利用该紧急制动单元限制该吊臂继续升高。在某些意外情况或突发情况下，驾驶员不能及时获取警示信息或及时对警示信息作出反应时，本实用新型能够有效防止吊臂与障碍物碰撞，无法确保人身、设备和供电安全。

Description

一种汽车起重机近电近物保护装置

技术领域

本实用新型涉及工程机械近电保护技术领域，具体而言，涉及一种汽车起重机近电近物保护装置。

背景技术

近年来，在架空线路输电走廊处施工使用的汽车起重机，因施工安全管理不规范或特种车辆驾驶人员安全意识淡薄，造成吊车等施工机械在作业过程中碰撞或临近输电线路，导致的输电线路跳闸、触电事故发生，严重的会造成输电线路长时间供电中断或车辆驾驶人员人身伤害。目前电力系统输电线路上有防外力破坏、防碰撞、近电预警等监测装置，特种作业车辆有近电报警装置，但是现有技术的作用上都是车辆近电/近物预警，往往事故都发生在一瞬间，可能特种车辆驾驶人员未作出有效反应就已经发生了事故。

现有已公开的专利名称为“一种施工机械近电安全预警装置”、公开号为CN108010266B的中国发明，该专利公开了包括电磁辐射测量装置、摄像装置、超声波雷达、报警器、显示器的施工机械近电安全预警装置，该专利将电磁辐射测量装置、摄像装置、超声波雷达均安装于施工机械吊臂上。该专利利用电磁辐射测量装置实现对吊臂附近电磁辐射功率密度的测量，若测得的电磁辐射功率密度超过限定值，报警器发出报警；该专利利用摄像装置记录吊臂周围环境并在显示器中实时显示，利用超声波雷达测量吊臂距障碍物的距离，吊臂作业过程中靠近障碍物一定距离时报警器进行声音报警，超声波雷达配合摄像装置使用能以图像直观的显示告知驾驶员吊臂周围障碍物的情况。

上述专利是通过声音报警和图像显示的方式警示驾驶员注意吊臂与障碍物的距离已超过设定值。但是，在某些意外情况或突发情况下，驾驶员不能及时获取警示信息或及时对警示信息作出反应时，上述专利仍不能有效防止吊臂与障碍物碰撞，无法确保人身、设备和供电安全。

实用新型内容

本实用新型的目的包括提供一种汽车起重机近电近物保护装置，其针对汽车起重机近电近物保护而设计，在某些意外情况或突发情况下，驾驶员不能及时获取警示信息或及时对警示信息作出反应时，能够有效防止吊臂与障碍物碰撞，无法确保人身、设备和供电安全。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

一种汽车起重机近电近物保护装置，包括设于汽车起重机的控制单元和设于该汽车起重机的吊臂顶部的监测单元，该监测单元与该控制单元电连接，该监测单元配置有雷达测距模块、摄像模块和电场强度检测模块，还包括紧急制动单元和云平台单元，该紧急制动单元设于该汽车起重机，该紧急制动单元与该控制单元电连接，该云平台单元通过无线网络分别与该监测单元、该控制单元连接，根据该监测单元所反馈的数据，该云平台单元判定高空物体对该吊臂构成危害时，该控制单元利用该紧急制动单元限制该吊臂继续升高。

在本实用新型的一实施例中，所述紧急制动单元包括卷筒、钢丝绳、制动盘和制动碟片组件，该卷筒设于所述汽车起重机，该钢丝绳卷绕于该卷筒，该钢丝绳延伸至所述吊臂的主起重臂，该制动盘固定于该卷筒，该制动碟片组件设于该卷筒一侧，该制动碟片组件可贴紧于该制动盘。

在本实用新型的一实施例中，所述制动碟片组件包括制动片和制动液压缸，该制动液压缸固定于所述汽车起重机，该制动液压缸与该制动片连接，该制动液压缸驱动该制动片贴紧或远离所述制动盘。

在本实用新型的一实施例中，所述制动碟片组件设有一对，该对制动碟片组件关于所述卷筒轴线对称分布。

在本实用新型的一实施例中，所述云平台单元配置有数据分析模块和用于识别所述高空物体的实物类型的辩图识物模块。

在本实用新型的一实施例中，还包括告警装置，该告警装置与所述控制单元电连接。

在本实用新型的一实施例中，所述实物类型包括带电设施和非带电高空障碍物。

本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本实用新型实施例通过设置包括控制单元、监测单元、紧急制动单元和云平台单元的汽车起重机近电近物保护装置，监测单元包括雷达测距模块、摄像模块和电场强度检测模块，利用雷达测距模块监测汽车起重机吊臂顶部距高空障碍物的垂直距离，利用摄像模块拍摄该高空障碍物，利用电场强度检测模块监测汽车起重机吊臂顶部的电场强度，监测单元将垂直距离、图像数据和电场强度上传至云平台单元，云平台单元根据监测单元反馈的数据设定该汽车起重机吊臂顶部距该高空障碍物的垂直安全距离，当垂直距离等于或小于该垂直安全距离时，该云平台单元判定该高空物体对该吊臂构成危害，且该云平台单元发送指令至该控制单元，以利用该紧急制动单元限制该吊臂继续升高，与现有技术相比，在某些意外情况或突发情况下，即使在驾驶员不能及时获取警示信息或及时对警示信息作出反应时，本实施例也能够有效防止吊臂与障碍物碰撞，确保人身、设备和供电安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例中汽车起重机近电近物保护装置运行背景示意图；

图2为本实用新型实施例中汽车起重机近电近物保护装置的原理框图；

图3是本实用新型实施例中监测单元的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中紧急制动单元中卷筒与制动碟片组件的结构示意图；

图5是图4中制动片与制动液压缸的右视图。

图标：A1-架空线路，A2-汽车起重机起重臂，A3-汽车起重机近电近物保护装置，1-监测单元，11-雷达测距传感器，12-红外摄像头，13-电场强度传感器，2-控制单元，3-紧急制动单元，31-制动片，32-制动液压缸，33-制动盘，34-卷筒，35-钢丝绳，4-无线通讯模块，5-云平台单元，6-告警装置，7-汽车起重机，71-汽车起重机副起重臂，72-汽车起重机主起重臂，8-电源模块，9-防水箱。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“内”、“外”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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“配置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1，本实用新型实施例提供了汽车起重机7近电近物保护方法运行背景，如在架空线路A1输电走廊施工的汽车起重机7，汽车起重机起重臂A2顶部安装有汽车起重机近电近物保护装置A3，汽车起重机近电近物保护装置A3内部安装的雷达测距模块扫描起重臂顶部高空物体，雷达扫描范围为水平140度，同时自动测量高空物体至吊臂顶部垂直距离h；汽车起重机近电近物保护装置A3侦测高空物体并识别其实物类型，监测汽车起重机起重臂A2电场强度v/m、垂直距离h。

请参照图2至图3，一种汽车起重机近电近物保护装置A3，包括设于汽车起重机7的控制单元2和设于该汽车起重机7的吊臂顶部的监测单元1，该监测单元1与该控制单元2电连接，该监测单元1配置有雷达测距模块、摄像模块和电场强度检测模块，还包括紧急制动单元3和云平台单元5，该紧急制动单元3设于该吊臂，该紧急制动单元3与该控制单元2电连接，该云平台单元5通过无线网络分别与该监测单元1、该控制单元2连接，根据该监测单元1所反馈的数据，该云平台单元5判定高空物体对该吊臂构成危害时，该控制单元2利用该紧急制动单元3限制该吊臂继续升高。

在某些意外情况或突发情况下，当驾驶员不能及时获取警示信息或及时对警示信息作出反应时，为了有效防止吊臂与障碍物碰撞，确保人身、设备和供电安全，本技术方案设置包括控制单元2、监测单元1、紧急制动单元3和云平台单元5的汽车起重机近电近物保护装置A3，而且还配套有电源模块8、无线通讯模块4和告警装置6，本实施例中，控制单元2、监测单元1、紧急制动单元3、电源模块8、无线通讯模块4和告警装置6均组装在一个防水箱9中，该防水箱9固定在汽车起重臂顶部，该防水箱9 为为防水防潮密封结构。

本实施例中汽车起重机7的吊臂可以理解为：汽车起重机起重臂A2为多层伸缩结构，最外面一层名称为汽车起重机主起重臂72，装有定滑轮且是最里一层为汽车起重机副起重臂71。该吊臂为现有技术。防水箱9与汽车起重机副起重臂71的顶部通过双向固定扣连接。

本实施例中,控制单元2可以采用继电控制器或其他实现电路控制的元件器，本实施例中控制单元2采用继电控制器。

本实施例中,监测单元1包括雷达测距模块、摄像模块和电场强度检测模块。雷达测距模块采用为雷达测距传感器11，可实时监测高空物体与近电近物保护装置的水平垂直距离及高空物体的空间位置，雷达扫描范围为 140度。摄像模块采用具有高透防水护罩的红外摄像头12。电场强度检测模块采用电场强度传感器13。

本实施例中,请参照图4-5，紧急制动单元3包括卷筒34、制动盘33、钢丝绳35和制动碟片组件，制动碟片组件包括制动片31和制动液压缸32，该卷筒34设于汽车起重机的汽车上，而且卷筒34还配套设有回收部件，该回收部件可以是利用收绳电机实现卷筒34收卷钢丝绳35的结构，该回收部件也可以是能够实现军卷筒34收卷钢丝绳35的其它结构。该钢丝绳 35一端卷绕于该卷筒34，该钢丝绳35另一端固定于该吊臂中主起重臂。继电控制器与制动液压缸32的控制阀通过导线连接。当汽车起重机起重臂 A2升高时，带动卷筒34顺时针旋转，释放卷筒34上缠绕的钢丝绳35；当汽车起重机起重臂A2回收缩短时，卷筒34内部回收部件使卷筒34逆时针旋转，回收钢丝绳35。在吊臂升高过程中紧急制动时，云平台单元5发送紧急制动指令至继电控制器，继电控制器控制制动液压缸32的控制阀，制动液压缸32伸出，将制动片31推向制动盘33，并使制动片31贴紧制动盘 33，利用制动片31与制动盘33之间的摩擦力实现卷筒34的制动，使卷筒34停止转动，从而限定钢丝绳35长度，钢丝绳35长度限定后，汽车起重机主起重臂72与副起重臂因钢丝绳35的长度限制，从而使汽车起重机7的起重臂不能再升高。

需要说明是，为了提供更高的制动力，确保更好的制动效果，本实施例还可以设置一对制动碟片组件，该对制动碟片组件关于卷筒34轴线对称设置。

本实施例中,紧急制动单元3还可以是另一种实施方式，具体的，该紧急制动单元3包括致动器、起升高度限位器和用于触发起升高度限位器的触发杆，该致动器可以是直线动力输出装置，也可以是转矩输出装置，直线动力输出装置可以是液压缸，转矩输出装置可以是交流电机或直流电机。该致动器与该起升高度限位器均设于所述吊臂顶端，该触发杆与该致动器的输出轴连接，该触发杆可沿其自身轴向直线移动。在吊臂升高过程中紧急制动时，传动杆32使起重臂上的起升高度限位器动作，使汽车起重机7 的起重臂动力电源断开，以实现紧急制动。

本实施例中，云平台单元5配置有数据分析模块和用于识别所述高空物体的实物类型的辩图识物模块，也可以理解为云平台单元5具有AI智能识别功能及数据分析功能，是大数据平台。该实物类型包括带电设施和非带电高空障碍物，带电设施如输电线路、架空线路A1等，非带电高空障碍物可以是高空树枝等非带电物体。

本实施例中，无线通讯模块4采用市场购得的现有成品，雷达测距传感器11、红外摄像头12、电场强度传感器13与无线通讯模块4通过网线或导线连接，继电控制器与无线通讯模块4网线或导线连接。利用该无线通讯模块4在云平台单元5与继电控制器之间实现5G通信无线连接，利用该无线通讯模块4在云平台单元5与监测单元1之间实现5G通信无线连接。

在实施例中，告警装置6与所述控制单元2电连接，具体的，告警装置6与继电控制器通过导线连接，告警装置6可以是包括光电报警器和语音报警器的结构。

在实施例中，电源模块8可以是太阳能充电蓄电池，也可以是外接电源。该电源模块8与监测单元1、控制单元2、紧急制动单元3、无线通讯模块4通过导线连接。本实施例采用太阳能充电蓄电池，太阳能充电蓄电池给雷达测距传感器11、红外摄像头12、电场强度传感器13、光电报警器、语音报警器、继电控制器、无线通讯器提供电力。

一种汽车起重机7近电近物保护方法，包括以下步骤，

S1在汽车起重机7吊臂升高过程中，当雷达测距模块监测汽车起重机 7吊臂顶部有高空物体时，该雷达测距模块通过无线通讯模块4将该汽车起重机7吊臂顶部距该高空物体的垂直距离上传至云平台单元5，云平台单元 5具有AI智能识别功能和数据分析功能。

S2云平台单元5通过AI数据分析功能分析雷达测距模块反馈的数据后，该云平台单元5通过无线通讯模块4下发指令至继电控制器，通过继电控制器

控制开启摄像模块，以拍摄该高空物体，摄像模块将录制的视频转换成多张图像数据并通过无线通讯器云平台单元5建立5G通信无线连接，该摄像模块将该高空物体的图像数据上传至该云平台单。

S3利用该云平台单元5的云平台单元5的AI智能识别及数据分析功能，该云平台单元5根据图像数据识别该高空物体的实物类型；该实物类型包括带电设施和非带电高空障碍物；

当云平台单元5判定该高空物体的实物类型是如输电线路的带电设施时，该云平台单元5发送指令至该控制单元2，以启用电场强度检测模块，监测该汽车起重机7吊臂顶部的电场强度，而且电场强度检测模块是监测数据通过无线通讯模块4传输至该云平台单元5；

当云平台单元5判定所述实物类型为非带电高空障碍物时，不启用电场强度检测模块。

S4根据该高空物体的实物类型，该云平台单元5设定该汽车起重机7 吊臂顶部距该高空物体的垂直安全距离。

该垂直安全距离的设定方法是：

当云平台单元5判定该高空物体的实物类型是如输电线路的带电设施时，根据监测所得的电场强度与垂直距离，云平台单元5计算汽车起重机7 吊臂顶部距带电设施的垂直安全距离；

当云平台单元5判定所述实物类型为非带电高空障碍物时，根据监测所得的垂直距离，云平台单元5计算汽车起重机7吊臂顶部距非带电高空障碍物的垂直安全距离。

S5该云平台单元5根据该垂直距离和该垂直安全距离，判断该高空物体是否对汽车起重机7构成危害。

判断所述高空物体是否对汽车起重机7构成危害的方法是：若所述垂直距离大于所述垂直安全距离，则判定该高空物体对汽车起重机7不构成危害；若该垂直距离等于或小于该垂直安全距离，则判定该高空物体对汽车起重机7构成危害。

若该云平台单元5判定该高空物体对汽车起重机7构成危害，则该云平台单元5通过无线通讯模块4发送指令至控制单元2，以控制紧急制动单元3动作，限制汽车起重机7吊臂继续升高，并启动告警装置6；告警装置 6动作后，发出声光报警及语音报警，提示汽车起重机7驾驶人员，近电近物保护装置已动作。

S6近电近物保护装置动作后，驾驶员开始降低吊臂高度，雷达测距模块将监测的实时垂直距离反馈至云平台单元5，该云平台单元5根据实时垂直距离和该垂直安全距离重新判断该高空物体是否对汽车起重机7构成危害，当该实时垂直距离大于该垂直安全距离时，该云平台单元5判定该高空物体对汽车起重机7不构成危害，则云平台单元5通过无线通讯模块4 下发指令至控制单元2，控制单元2控制紧急制动单元3解除制动并关闭告警装置6，汽车起重机7吊臂恢复升高操作。

与现有技术相比，本实用新型实施例通过设置包括控制单元2、监测单元1、紧急制动单元3和云平台单元5的汽车起重机近电近物保护装置A3，监测单元1包括雷达测距模块、摄像模块和电场强度检测模块，利用雷达测距模块监测汽车起重机7吊臂顶部距高空障碍物的垂直距离，利用摄像模块拍摄该高空障碍物，利用电场强度检测模块监测汽车起重机7吊臂顶部的电场强度，监测单元1将垂直距离、图像数据和电场强度上传至云平台单元5，云平台单元5根据监测单元1反馈的数据设定该汽车起重机7吊臂顶部距该高空障碍物的垂直安全距离，当垂直距离等于或小于该垂直安全距离时，该云平台单元5判定该高空物体对该吊臂构成危害，且该云平台单元5发送指令至该控制单元2，以利用该紧急制动单元3限制该吊臂继续升高，与现有技术相比，在某些意外情况或突发情况下，即使在驾驶员不能及时获取警示信息或及时对警示信息作出反应时，本实施例也能够有效防止吊臂与障碍物碰撞，确保人身、设备和供电安全。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、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 (7)

1.一种汽车起重机近电近物保护装置，包括设于汽车起重机的控制单元和设于该汽车起重机的吊臂顶部的监测单元，该监测单元与该控制单元电连接，该监测单元配置有雷达测距模块、摄像模块和电场强度检测模块，其特征在于，

还包括紧急制动单元和云平台单元，

该紧急制动单元设于该汽车起重机，该紧急制动单元与该控制单元电连接，

该云平台单元通过无线网络分别与该监测单元、该控制单元连接，

根据该监测单元所反馈的数据，该云平台单元判定高空物体对该吊臂构成危害时，该控制单元利用该紧急制动单元限制该吊臂继续升高。

2.根据权利要求1所述的汽车起重机近电近物保护装置，其特征在于，

所述紧急制动单元包括卷筒、钢丝绳、制动盘和制动碟片组件，

该卷筒设于所述汽车起重机，该钢丝绳卷绕于该卷筒，该钢丝绳延伸至所述吊臂的主起重臂，

该制动盘固定于该卷筒，该制动碟片组件设于该卷筒一侧，该制动碟片组件可贴紧于该制动盘。

3.根据权利要求2所述的汽车起重机近电近物保护装置，其特征在于，

所述制动碟片组件包括制动片和制动液压缸，

该制动液压缸固定于所述汽车起重机，该制动液压缸与该制动片连接，

该制动液压缸驱动该制动片贴紧或远离所述制动盘。

4.根据权利要求3所述的汽车起重机近电近物保护装置，其特征在于，

所述制动碟片组件设有一对，该对制动碟片组件关于所述卷筒轴线对称分布。

5.根据权利要求1所述的汽车起重机近电近物保护装置，其特征在于，

所述云平台单元配置有数据分析模块和用于识别所述高空物体的实物类型的辩图识物模块。

6.根据权利要求1或2所述的汽车起重机近电近物保护装置，其特征在于，

还包括告警装置，

该告警装置与所述控制单元电连接。

7.根据权利要求5所述的汽车起重机近电近物保护装置，其特征在于，

所述实物类型包括带电设施和非带电高空障碍物。

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