KR20070099815A - Alarm detection method and device of tower crane - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 위험 감지 경보 순서도1 is a risk detection alarm flow chart of the present invention
도 2은 본 발명이 적용되는 타워 크레인의 정면도2 is a front view of the tower crane to which the present invention is applied
도 3은 본 발명의 위험 감지 경보 장치의 블럭도Figure 3 is a block diagram of a risk detection alarm device of the present invention
도 4는 본 발명에 의하여 거동 상태가 디스플레이 되는 화면을 나타낸 도면4 is a view showing a screen on which a behavior state is displayed according to the present invention;
도 5는 본 발명에 의하여 메인 지브가 회전한 구간이 디스플레이 된 회수를 화면으로 나타낸 도면5 is a view showing the number of times the section in which the main jib is rotated by the present invention on the screen
도 6은 본 발명에 의하여 시간에 따라 구간별 운행 상태를 그래프로 디스플레이 되는 화면을 나타낸 도면FIG. 6 is a diagram illustrating a screen displaying a graph of a driving state for each section according to time according to the present invention. FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 메인 서버 11 : 입력부10: main server 11: input unit
12 : 제어부 13 : 메모리12
14 : 영상신호 처리부 16 : 경보부14
20 : 계측부 30 : 제1관리서버20: measuring unit 30: the first management server
40 : 제2관리서버40: second management server
본 발명은 타워 크레인의 위험상태를 감지하여 경보하기 위한 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 타워 크레인의 변형에 대한 거동을 계측하여 파악하고, 그 파악된 데이터에 기초하여 타워 크레인의 변형으로 인한 파손 위험을 자동적으로 검출하여 가변적으로 변동하는 타워 크레인의 변형률에 대하여 안전한 허용범위를 시각적으로 인지할 수 있도록 작업자와 리거(rigger) 및 관리자에게 통보하여 타워 크레인에 탑승한 작업자는 물론이고, 원격지의 조력하는 리거와 현장 사무실의 관리자가 실시간으로 타워 크레인의 변형 상황을 모니터링하여 안전 대책을 수립할 수 있는 타워 크레인의 위험 감지 경보 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for detecting and alerting to a dangerous state of a tower crane, and more specifically, to measure and grasp the behavior of deformation of a tower crane, and to breakage due to deformation of the tower crane based on the identified data. Automatically detects dangers and notifies workers, riggers and managers to visually recognize safe tolerances for variable variations in tower cranes, as well as those on board cranes, as well as remote assistance It relates to a method for detecting the danger of a tower crane that allows the managers of the riggers and the field office to monitor the deformation of the tower crane in real time and establish safety measures.
타워 크레인(tower crane)은 항만 하역용으로 조선소의 선대(船臺)와 안벽(岸壁) 등에 설치되거나, 초고층 빌딩이나 아파트 건설현장, 플랜트 공사에서 벌크(bulk) 작업과 스풀 홀딩(spool holding) 등에 많이 사용되고 있는 것으로, 꼭대기 부분의 모양에 따라 지브 형(jib type)과 해머 헤드 형(hammer head type)으로 나누어지며, 지브형은 탑 꼭대기에 회전 프레임을 설치하고 지브가 회전운동이나 트롤리(trolley)의 직선운동으로써 화물을 끌어올리거나 내리는 작업을 하게 되는 것이고, 해머 헤드 형은 탑 꼭대기에 선회 프레임을 설치하고 여기에 좌우 평형하 도록 붐(boom)을 장치한 것으로서 하중의 이동이 수평으로 이루어지게 되는 것이다.Tower cranes are installed on the ship's fleet and quay walls for port unloading, or in bulk construction and spool holding in high-rise buildings, apartment construction sites, and plant construction. It is widely used, and it is divided into jib type and hammer head type according to the shape of the top part, and the jib type has a rotating frame installed at the top of the tower, and the jib is a rotary motion or trolley. In order to raise or lower the cargo by the linear movement of the hammer, the hammer head type is equipped with a swing frame at the top of the tower and a boom that equips it to the left and right to move the load horizontally. Will be.
이러한 타워 크레인은 작업자가 지상으로부터 상당히 높은 위치의 운전석에서 탑승하여 작업을 하게 됨으로 '타워크레인의 방호조치에 관한 기술지침'에 따라 정격하중의 105% 이하에서 작동되는 과부하방지장치·권과방지장치·하강제한장치·선회제한장치·주행제한장치·기복제한장치·로프이완방지장치·지브 텔레스코핑 제한장치 등의 운동제한장치와 상승·하강·기복의 속도를 제한하는 성능제한장치를 부착하고 있다.These tower cranes are operated in the driver's seat at a considerably high position from the ground, so that the overload protection device and the protection device operate at 105% or less of the rated load according to the 'Technical Guidelines on the Protection Measures of the Tough Crane'. · A motion limiting device such as a lower limiting device, a turning limiting device, a driving limiting device, an air limiting device, a rope relaxation prevention device, a jib telescoping limiting device, and a performance limiting device for limiting the speed of rising, lowering, and rolling are attached. .
그러나 타워 크레인은 설치된 상태에서 상당한 기간 동안 풍력에 의한 풍압에 대응하면서 구조물 자체의 중량과 작업대상물의 이송에 따르는 지브의 회전 모우먼트에 의한 굽힘응력에 의하여 시시각각으로 변형을 일으키게 되는데, 이러한 변형은 차폐된 구조로 형성되는 운전석에 탑승한 작업자가 그 변위에 따라 흔들리는 사실을 쉽게 느끼지 못하여 타워 크레인의 거동에 대한 위험성을 느끼지 못하고 있다.However, while the tower crane is installed, it is deformed at any time by the bending stress caused by the rotational motion of the jib according to the weight of the structure itself and the movement of the workpiece while responding to the wind pressure by the wind for a considerable period of time. The operator who rides in the driver's seat, which is formed in a structured structure, does not easily feel the shaking due to the displacement, and thus does not feel the danger of the behavior of the tower crane.
이러한 이유로 인하여 타워 크레인이 고정구조물이라는 인식과 철탑의 안전율을 고려한 구조설계에 의하여 파손이 쉽게 발생하는 것이 아니라는 생각으로 타워 크레인의 변형에 의한 위험성이 간과된다면 트러스 구조물의 피로한도에 의한 파손으로 인명과 재산의 피해는 물론이고, 안전관리에 관련한 기업의 이미지와 예정된 작업 계획에 차질을 주게 되어 경제적인 손실까지 발생하게 될 것이다.For this reason, if the damage caused by the deformation of the tower crane is neglected due to the idea that the tower crane is a fixed structure and the structural design considering the safety factor of the steel tower, the damage caused by the deformation of the tower crane is overlooked. In addition to damage to property, economic losses will result, as well as disruption to the company's image and planned work plans related to safety management.
따라서 타워 크레인은 일반인들과 작업자의 안전에 직접적으로 연관되어 있는 만큼 설치된 이후에 안전성 확보가 중요한 사항 중의 하나이기 때문에 안전사고 및 손실비용 등을 감안하여 변형에 대한 거동을 관측하여 파손 단계 이전에 신속한 안전조치가 뒤따라야 한다.Therefore, since the tower crane is one of the important matters after the installation because it is directly related to the safety of the general public and workers, it is necessary to observe the behavior of deformation in consideration of safety accidents and loss costs, Safety measures must be followed.
타워 크레인과 같은 트러스 구조물들의 위험 감지는 풍향계, 풍속계, 기울기 센서 등과 같은 계측수단을 이용하여 자동적 연속적 객관적으로 모니터링 하는 과정에서 측정된 데이터를 구조물의 초기 설계 및 해석 데이터와 비교 연산하여 구조물의 현재 상태를 파악함으로써, 구조물의 변형과 그 변형에 따르는 손상 및 수명을 초기에 예측하고, 풍속을 고려한 지역별 설계 보완 및 설계 기준에 대한 정보를 획득할 수 있다.Risk detection of truss structures such as tower cranes is performed by comparing the measured data with the initial design and analysis data of the structure by automatically and continuously monitoring objective data using measurement tools such as wind vanes, anemometers, and tilt sensors. By identifying the structure, it is possible to initially predict the deformation of the structure and the damage and lifespan of the structure, and to obtain information on regional design supplements and design criteria considering the wind speed.
타워 크레인에서는 주로 풍압에 의한 응력을 구하기 위한 변형률, 처짐, 가속도, 기울기, 그리고 풍향 및 풍속 등이 측정될 수 있는데, 가속도의 측정은 고유진동수, 감쇄모드, 모드형상 등과 같은 철탑의 동적 거동 특성을 측정하는 것이고, 풍향 및 풍속의 측정은 철탑의 변형에 영향을 주는 풍압의 영향을 측정하는 것이다.In the tower crane, the strain, deflection, acceleration, slope, and wind direction and wind speed can be measured mainly to obtain the stress caused by wind pressure.The acceleration measurement is used to measure the dynamic behavior of the tower such as natural frequency, attenuation mode, and mode shape. The measurement of the wind direction and wind speed is to measure the influence of the wind pressure on the deformation of the steel tower.
타워 크레인의 위험 상황을 계측하여 경보하기 위한 장치로는 대한민국 공개특허 제10-2005-26945호 '무선 풍속 경보 장치'가 알려져 있다.As a device for measuring and alerting to a dangerous situation of a tower crane, Republic of Korea Patent Publication No. 10-2005-26945 "Wireless wind speed alarm device" is known.
상기 무선 풍속 경보 장치는 풍속측정센서로 바람의 세기를 전기적 신호로 검출하여 풍속값을 산출하고, 산출된 풍속값을 무선으로 전송하여 설정된 풍속값과 비교하여 출력되는 제어신호를 이용하여 타워 크레인의 위험 상황을 색상으로 표시 되는 램프와 경보음으로 타워 크레인 운전자 및 현장의 관리원들에게 위험 상황을 청각적으로 경고할 수 있게 되는 것이다.The wireless wind speed alarm device detects the wind strength as an electrical signal with a wind speed measurement sensor to calculate the wind speed value, and transmits the calculated wind speed value wirelessly by using a control signal outputted by comparing with the set wind speed value of the tower crane. Color-coded lamps and alarms alert the danger to the tower crane operator and site managers.
이러한 종래의 경보 장치에서 알람과 경보음은 타워 크레인의 거동 변위가 안전한 허용범위 내에서 출력되며, 실제로는 신속하고 안전한 경보를 위하여 미약한 거동에 대하여도 알람과 경보음이 작동하여 수시로 경보를 알려주게 된다. 이렇게 일반적인 상시 경보에 울림에 대하여 타성이 생기게 됨으로써 대부분의 운전자나 현장 관리자는 위험한 상황을 예측할 수 없으며, 특히 지상 운전 보조자는 구조물의 변위가 어느 정도인지를 예상할 수 없는 상태에서 운전자와 무선 교신을 하면서 목측과 경험에 의존하여 운전 진행을 결정하게 되어 자칫 대형 사고를 유발할 수 있다.In such a conventional alarm device, the alarm and the alarm sound are output within a safe allowable range of the movement displacement of the tower crane, and in fact, the alarm and the alarm sound operate for the weak behavior for quick and safe alarm and notify the alarm from time to time. Given. This inertia against general alarms makes it impossible for most drivers or field managers to predict a dangerous situation, especially if the ground driving assistant cannot communicate with the driver without predicting how much displacement the structure has. In doing so, it is possible to induce large accidents by deciding driving progress based on observation and experience.
본 발명은 풍속계와 풍향계와 같은 풍속측정센서와 같은 기상 측정 계기를 이용하여 바람의 세기를 전기적 신호로 검출하여 풍향 및 풍속값을 산출하고, 기울기 센서를 이용하여 검출되는 풍압과 자중에 의하여 발생되는 거동에 대한 변위를 전기적 신호로 검출하여, 상기 산출된 풍향 풍속값과 거동에 대한 변위를 무선으로 전송하여 설정된 기준치와 비교하여 출력하고, 상기 출력되는 신호에 대응하는 타워크레인의 변위를 타워 크레인 운전석과 지상 운전 보조석 및 현장 관리실의 모니터에 시각적 영상으로 구현하여 위험 상황을 즉시 인식할 수 있는 타워 크레인의 위험 감지 경보 방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention calculates the wind direction and wind speed value by detecting the wind intensity as an electrical signal using a weather measurement instrument such as an anemometer and wind speed sensor such as an anemometer and a wind vane, and is generated by wind pressure and self-weight detected using a tilt sensor. The displacement of the behavior is detected as an electrical signal, the calculated wind direction value and the displacement of the behavior are wirelessly transmitted and compared with a set reference value, and the displacement of the tower crane corresponding to the output signal is output to the tower crane driver's seat. It is intended to provide a danger detection alarm method for the tower crane that can be visually displayed on the monitor of the driver's seat and the ground operating assistant seat and the field management room so that the danger situation can be immediately recognized.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 타워 크레인의 위험 감지 경보 방법은, 기상 측정 계기를 이용하여 검출된 풍속값을 무선으로 전송하고, 전송된 풍속값을 설정된 풍속값과 비교하여 타워 크레인의 위험 상황을 경보함에 있어서, In order to achieve the above object, a risk detection alarm method of a tower crane wirelessly transmits a detected wind speed value using a weather measurement instrument, and compares the transmitted wind speed value with a set wind speed value to alert a dangerous situation of the tower crane. In that,
타워 크레인의 트러스 구조물에 대한 기초 데이터를 입력하는 단계(S100);Inputting basic data on the truss structure of the tower crane (S100);
상기 단계에서 입력되는 기초 데이터에 대응하는 데이터를 취득하기 위하여 마스트와 켓 헤드에 적정한 간격을 두고 다수개의 기울기 센서를 고정하고, 캣 헤드에 풍향계와 풍속계를 설치하는 단계(S200);Fixing a plurality of tilt sensors at appropriate intervals on the mast and the kat head to acquire data corresponding to the basic data input in the step, and installing a wind vane and an anemometer on the cat head (S200);
상기 단계에서 설치된 기울기 센서에 의하여 트러스 구조물에 작용하는 풍압과 메인 지브의 자중에 의하여 발생되는 거동에 대한 변위와, 풍향계 및 풍속계에 의한 기상 정보를 전기적 신호로 검출하는 단계(S300);Detecting, by an inclination sensor installed in the step, displacements caused by wind pressure acting on the truss structure and the own weight of the main jib, and weather information by the wind vane and anemometer as electrical signals (S300);
상기 단계에서 검출된 전기적 신호를 증폭 및 필터링하고, 중앙처리장치에서 연산처리를 할 수 있도록 A/D 변환기에서 디지털 데이터로 변환시키는 단계(S400);Amplifying and filtering the electrical signal detected in the step, and converting the digital signal from the A / D converter into digital data so as to perform arithmetic processing in the central processing unit (S400);
상기 단계에서 취득된 풍향 풍속값과 거동에 대한 변위를 설정된 기준치와 비교하고, 검출 데이터의 분석 및 구조해석을 실행하여 검출된 신호가 소정의 설정 범위를 벗어나는 지에 대한 구조 안전성을 판단하는 단계(S500);Comparing the wind velocity value and the displacement for the behavior obtained in the above step with the set reference value, and performing structural analysis and analysis of the detection data to determine the structural safety of whether the detected signal is out of a predetermined setting range (S500). );
상기 단계에서 구조 안전성에 대한 결과 데이터와 타워 크레인의 거동 상태를 운전석에 마련된 서버에 저장하고 이를 디스플레이 장치에 영상으로 출력하는 단계(S600);Storing the result data on the structural safety and the behavior of the tower crane in the server in the driver's seat and outputting the result data on the display device as an image (S600);
상기 단계에서 출력되는 영상 데이터를 무선 네트워크를 통하여 지상 운전보조자와 현장 관리실에 경보를 전송하는 단계(S700);Transmitting the image data output in the above step to the ground driving assistant and the on-site management room through the wireless network (S700);
그리고, 상기 영상 데이터가 설정된 허용 안전 범위를 벗어나는 경우에 경보 해제 신호를 입력할 때까지 위험 상황을 알리는 알람과 램프를 작동시키는 경보 단계(S80);를 포함하는 것을 기술적인 특징으로 하는 것이다.And, when the image data is out of the set allowable safety range, an alarm step (S80) for operating the alarm and the lamp to inform the dangerous situation until the alarm release signal is input; characterized in that it comprises a technical feature.
상기 구조 안전성에 대한 결과 데이터와 타워 크레인의 거동 상태를 운전석에 마련된 디스플레이 장치에 영상으로 출력하는 방법은, 타워 크레인의 외관을 도시하고, 기초 데이터에 대한 마스트의 기울기에 의하여 추정되어 마스트의 양쪽에서 자립 안전 상태를 나타내는 수직 허용 안전범위 및 마스트의 파괴가 일어나는 최대 수직 파괴허용범위가 수직선상으로 표시되고, 메인 지브의 자중과 후크에 현가되는 물체에 의한 기울기에 의하여 추정되어 메인 지브의 자립 안전 상태를 나타내는 수평 허용안전범위 및 마스트의 파괴가 일어나는 최대 수평 파괴허용범위가 수평선상으로 표시되어 마스크와 메인 지브의 기울기에 의하여 형성되는 포락선의 접근 범위에 따라 시청각적 경보를 수행하게 된다.The method of outputting the result data on the structural safety and the behavior of the tower crane as an image to the display device provided in the driver's seat shows the appearance of the tower crane and is estimated by the inclination of the mast with respect to the basic data. The vertical permissible safety range indicating the independence safety state and the maximum vertical destruction permissible range in which the breakage of the mast occurs are shown in a vertical line, and the independence safety state of the main jib is estimated by the weight of the main jib and the inclination by the object suspended on the hook. The horizontal permissible safety range and the maximum horizontal destruction permissible range in which the breakage of the mast occurs are displayed on the horizontal line to perform an audiovisual alarm according to the approach range of the envelope formed by the inclination of the mask and the main jib.
상기한 본 발명의 타워 크레인 위험 감지 경보 방법은 고소에서 작업중인 타워 크레인 운전자는 물론이고, 상기 운전자와 협력하여 지상에서 작업을 하는 지상 운전 보조자 및 현장의 관리원들에게 위험 상황을 알람과 경보음으로 청각적으로 경보하면서, 디스플레이 장치에서 실시간으로 허용안전범위와 최대파괴허용범위를 시각적으로 확인할 수 있게 되어 즉각적으로 위험 상황을 판단하여 신속한 조치를 취할 수 있게 되는 것이다.The above-described tower crane risk detection alarm method of the present invention, as well as the tower crane operator working in the height, as well as the ground operation assistant and site managers who work on the ground in cooperation with the driver as the alarm situation and alarm sound While audibly alerting, it is possible to visually check the allowable safety range and the maximum destruction allowance range in real time on the display device, so that the user can immediately determine the dangerous situation and take prompt action.
이와 같은 타워 크레인의 위험을 감지하여 경보하는 장치는 타워 크레인(C)의 현장 기초 데이터와 트러스 구조물의 설계 데이터 및 각종 변수와 명령을 입력하기 위한 입력부(11)와;The device for detecting and alerting the danger of such a tower crane includes an input unit 11 for inputting site basic data of the tower crane C, design data of the truss structure, and various variables and commands;
상기 입력부(11)로 입력되는 기초 데이터에 대응되어 연산되는 타워 크레인(C)의 거동에 따르는 경사각과 경사방향을 획득하기 위하여 마스트(2)와 켓 헤드(5)에 적정한 간격을 두고 설치되어 다수개의 기울기 센서(21,22,23,24)와; In order to obtain the inclination angle and the inclination direction according to the behavior of the tower crane (C) calculated in correspondence with the basic data input to the input unit 11 is installed at a suitable interval between the mast (2) and the ket head (5)
상기 입력부(11)로 입력되는 기초 데이터에 대응되어 연산되는 풍향과 풍속을 획득하기 위하여 켓 헤드(5)에 설치되는 풍향 및 풍속계(25)와;A wind direction and anemometer (25) installed in the ket head (5) to obtain the wind direction and the wind speed calculated in correspondence with the basic data input to the input unit (11);
상기 입력부(11)를 구비하면서 상기 기울기 센서(21,22,23,24)와 풍향 및 풍속계(25)의 제어를 수행하고 관련 데이터의 저장 및 화면 표시를 제어하는 제어부(12)와, 상기 제어부(12)의 제어에 따라 현장 데이터와 기울기 센서 및 풍향 풍속계에서 취득되는 데이터를 저장하는 메모리(13)와, 상기 제어부(12)의 제어에 따르는 관련 데이터와 타워 크레인의 가동 상태 및 거동 상태를 화면(14)으로 출력하는 영상신호 처리부(14)를 구비하여 타워 크레인(C)의 운전실(4)에 설치되는 메인서버(10)와;A
상기 메인서버(10)의 제어부(12)에서 출력되는 신호를 지상 운전 보조석의 모니터에 디스플레이하는 제1관리서버(30)와;A
상기 메인서버(10)의 제어부(12)에서 출력되는 신호를 현장 관리실의 모니터에 디스플레이하는 제2관리서버(40)와;A
그리고, 상기 메인서버(10)의 제어부(12)에서 검출 데이터의 분석 및 구조 안전성을 판단한 결과 검출된 신호가 소정의 설정 범위를 벗어나게 될 때에 작동하는 경보부(16)를 포함하는 것을 기술적인 특징으로 한다.In addition, the
본 발명의 특징과 장점은 첨부된 도면에 의하여 설명되는 실시예에 의하여 명확하게 될 것이다.The features and advantages of the invention will be apparent from the embodiments described by the accompanying drawings.
다음에서 본 발명의 실시예를 설명한다.Next, an embodiment of the present invention will be described.
본 발명은 다양한 형태의 구조물로 되는 타워 크레인에 적용될 수 있으며, 다음의 실시예는 지브형 타워 크레인에 적용되는 상황을 일례로 하여 설명된다.The present invention can be applied to a tower crane having a structure of various forms, the following embodiment is described by taking an example of the situation applied to the jib-type tower crane.
도 2는 지브형 타워 크레인의 일례를 나타내고 있다.2 shows an example of a jib type tower crane.
이 도면에서 참조되는 바와 같이 지브형 타워 크레인은 기초 앵커(1) 위에 트러스 구조물로 형성되는 마스트(2)와, 상기 마스트(2) 상부에서 유압실린더와 유압모터를 이용하는 유압구동장치로 마스트(2)를 승하강시키는 텔레스코핑케이지(3)와, 상기 텔레스코핑케이지(3) 상부에 마련되는 운전실(4)과, 상기 운전실(4) 상부에 설치되는 캣 헤드(5)와, 상기 켓 헤드(5)로부터 수평상으로 길게 설치되는 트러스 구조물로 되어 트롤리(6)와 후크(7)가 설치되어 작업 대상물(M)을 견인하는 메인 지브(8)와, 상기 메인 지브(8)의 반대편에서 권상장치를 구비하여 메인 지브(8)의 균형을 유지하는 카운터 지브(9)로 구성되어 있다.As referred to in this figure, the jib-type tower crane is a mast (2) formed of a truss structure on the foundation anchor (1), and the mast (2) as a hydraulic driving device using a hydraulic cylinder and a hydraulic motor on the upper part of the mast (2). Telescoping cage (3) for raising and lowering), the cab (4) provided in the upper part of the telescoping cage (3), the cat head (5) provided in the cab (4), and the head 5) a truss structure extending horizontally from the main body; a
도 3은 본 발명의 위험 감지 경보 장치의 블럭도를 나타내고 있다.Figure 3 shows a block diagram of a risk detection alarm apparatus of the present invention.
이 도면에서 참조되는 바와 같이 본 발명의 위험 감지 경보 장치는 타워 크레인(C)의 운전실(4)에 위치하여 데이터의 입출력과 연산을 수행하는 메인서버(10), 타워 크레인(C)에 설치되어 기상 정보와 타워 크레인(C)의 거동에 관한 데이터를 계측하여 상기 메인서버(10)에 데이터를 전송하는 계측부(20), 지상 운전 보조실에 마련되어 상기 계측부(20)에서 취득된 데이터를 처리하여 상기 메인서버(10)로부터 전송되는 데이터를 지상 운전 보조자에게 전달하기 위한 제1관리서버(30), 또한 상기 메인서버(10)로부터 현장 관리실에 상황을 전달하기 위한 제2관리서버(40)로 구성된다. As referred to in this figure is the risk detection alarm device of the present invention is located in the cab (4) of the tower crane (C) is installed in the
메인서버(10)는 입력부(11), 제어부(12), 메모리(13), 디스플레이 화면(14), 영상신호처리부(15)로 구성되고, 계측부(20)는 다수의 기울기 센서(21,22,23,24)와 풍향 풍속계(25)로 구성된다.The
도 1 및 도 2를 참조하면, 마스트(2)에는 구조물의 자중과 작업 하중 및 풍압에 의한 경사각과 경사방향에 관한 데이터를 획득하기 위하여 적정한 간격으로 기울기 센서(21,22,23,24)가 설치되어 있고, 마스트(2) 상부의 켓 헤드(5)에는 풍압을 검출하여 전기적 신호로 출력하기 위한 풍향 풍속계(25)가 설치되어 있다.1 and 2, the
제어부(12)는 기울기 센서(21,22,23,24)와 풍향 풍속계(25)로부터 출력되는 아날로그 신호를 중앙처리장치에서 연산하기 위한 디지털 신호로 변환하는 A/D변환기와, 상기 A/D변환기에서 출력되는 신호를 영상으로 출력하기 위한 아날로그 신호로 변환하는 D/A변환기를 구비한다.The
상기 제어부(12)는 계측부(20)에서 기울기 센서(21,22,23,24)가 설치되는 보드에 일체로 형성될 수도 있다.The
메인 서버(10)는 제어부(12) 및 영상신호처리부(15)에서 출력되는 신호를 제1관리서버(30)와 제2관리서버(40)에 전송하기 위한 무선송신부를 구비하고 있다.The
도 5 내지 도 6은 본 발명에 의하여 타워 크레인이 거동되는 상태가 모니터ㄹ링되어 화면에 표시되는 예를 보여주고 있다. 5 to 6 show an example in which the state of the tower crane is monitored and displayed on the screen according to the present invention.
도 5는 타워 크레인의 경사각을 실시간으로 나타내는 화면으로 점선으로 표시된 부분은 푸른 선은 허용안전범위(S1,S2,S3)이고, 실선으로 나타난 부분은 최대파괴허용범위(D1,D2,D3)를 각각 나타낸다.5 is a screen showing the inclination angle of the tower crane in real time, the dotted line indicates the allowable safety range (S1, S2, S3), and the solid line indicates the maximum destruction allowable range (D1, D2, D3). Represent each.
화면 상부의 풍속과 풍향은 현재 상태를 나타내는 것으로, 특히 풍향은 현재 타워 크레인(C)이 회전된 모습과 바람의 방향과 같이 나타낸다.The wind speed and wind direction at the top of the screen indicate the current state, in particular, the wind direction is shown as the current tower crane (C) rotated and the direction of the wind.
위험도는 바람의 방향과 현재 하중을 계산하여 출렁거림에 따라서 최대 동하중과 비교하여 최대수직파괴허용범위(D,D2,D3)를 통과하는지를 계산한다.The risk is calculated by calculating the direction of wind and the current load to determine whether it passes the maximum vertical breaking allowance (D, D2, D3) compared to the maximum dynamic load according to the rolling.
추정하중은 최초 작업대상물(M)을 들어올릴 때에 굽힘을 계산하여 나타낸다. 이때에 바람과 위치에 따라서 다소의 차이가 생길 수 있으나 타워의 높이와 굽힘을 계산하여 추정할 수 있다.The estimated load is calculated by showing the bending when lifting the initial workpiece (M). At this time, there may be some differences depending on the wind and location, but it can be estimated by calculating the height and bending of the tower.
최대 동하중은 타워 크레인의 움직임에 따라서 발생되는 굽힘의 차이를 계산하여 추정한다.The maximum dynamic load is estimated by calculating the difference in bending caused by the movement of the tower crane.
따라서 지상 운전 보조자는 전달된 굽힘각, 추정무게 등을 고려하여 트롤 리(6)의 이송을 결정할 수 있다.Therefore, the ground driving assistant may determine the transport of the
도 5는 메인지브(9)가 회전한 구간이 누적된 회수를 화면으로 나타낸 것으로, 이러한 분석을 통하여 타워 크레인(C)을 임대하였을 경우 감가상각비에 대한 정산을 수행하기가 용이하게 된다.5 shows the accumulated number of times the section rotated by the main jib (9), it is easy to perform the settlement of the depreciation cost when renting the tower crane (C) through this analysis.
도 6은 시간에 따른 구간별 운행상태를 그래프로 나타낸 것으로, 굽힘시작지점(A)으로부터 굽힘완료 및 경사방향각 움직임 시작지점(B)까지 기울기를 갖는 구간이 로딩된 시간이고, 상기 경사방향각 움직임 시작지점(B)로부터 경사방향각 정지지점(C)까지의 수평 구간이 운행된 시간이고, 상기 경사방향각 정지지점(C)부터 경사각 복귀지점(D)까지의 기울기를 갖는 구간이 언로딩되는 시간이며, 상기 경사각 복귀지점(D)으로부터 다음회차의 굽힘시작지점(A')까지의 수평 구간은 움직임이 없이 정지하고 있는 시간을 나타내고 있다.Figure 6 is a graph showing the operating state for each section over time, the time when the section having a slope from the bending start point (A) to the completion of the bending and the tilt direction angle movement start point (B) is loaded, the tilt direction angle The time period in which the horizontal section from the movement start point B to the inclination direction stop point C has traveled, and the section having the inclination from the inclination direction stop point C to the inclination angle return point D is unloaded. The horizontal section from the inclination angle return point D to the bending start point A 'of the next round represents the time of stopping without movement.
이러한 분석을 통하여 실제의 로딩 시간과 로딩 구간을 분석하여 특정 각도의 부품에 대한 수리와 안전을 고려할 수 있는 보고서를 작성할 수 있다.Through this analysis, the actual loading time and loading intervals can be analyzed to produce a report that can consider the repair and safety of the parts at a certain angle.
이와 같은 본 발명에 의하면 자동적 연속적 객관적으로 모니터링 하는 과정에서 측정된 데이터를 타워 크레인의 트러스 구조물의 초기 설계 및 해석 데이터와 비교 연산하여 구조물의 현재 상태를 파악함으로써, 구조물의 변형과 그 변형에 따르는 손상 및 수명을 조기에 예측하고, 풍속을 고려한 지역별 설계 보완 및 설계 기준에 대한 정보를 획득할 수 있으며, 풍향 풍속에 따른 기울기를 찾아서 모니터 에 비주얼하게 디스플레이 함으로써 종래의 상시 경보 울림에 따르는 타성으로 인한 안전의식 불감을 해소할 수 있다.According to the present invention, by comparing the data measured in the course of automatic continuous objective monitoring with the initial design and analysis data of the truss structure of the tower crane to determine the current state of the structure, the deformation of the structure and the damage caused by the deformation And life expectancy can be predicted early, information on design supplements and design standards by region considering wind speed can be obtained, and safety due to inertia caused by conventional constant alarm sounding can be displayed visually on monitor by finding the slope according to wind direction. Relieve consciousness.
Claims (3)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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