RU2306255C1

RU2306255C1 - Method of and device for preventing emergencies at operation of load-lifting crane (versions)

Info

Publication number: RU2306255C1
Application number: RU2006101807/11A
Authority: RU
Inventors: Владимир Андреевич Коровин (RU); Владимир Андреевич Коровин; Константин Владимирович Коровин (RU); Константин Владимирович Коровин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс"
Priority date: 2006-01-23
Filing date: 2006-01-23
Publication date: 2007-09-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; load-lifting cranes.

SUBSTANCE: invention relates to overload and damage protection of load-lifting cranes. According to proposed method, to prevent emergencies preliminarily determined are tolerable values of parameters characterizing load, and/or spatial position of crane boom and/or load gripping member which are memorized and, in process of operation of crane, one of said parameters is measured and compared with tolerable value, and signals are formed to control crane actuators aimed at preventing excess of tolerable value by measured parameter. Determination of parameters characterizing spatial position of boom, load-gripping member, supports, construction members of other crane or any obstacle in height is based on measuring values of barometric pressure in corresponding points and subsequent calculation of heights. Construction is simplifier, and effective protection of spatial position pickups of crane from mechanical damages if provided. Safety of load-lifting crane in operation is improved owing to accurate and effective measuring of distance between crane and obstacles and prevention of emergencies caused by tilting of fixed platform or portal of crane from horizontal position and in case of approaching thunderstorm.

EFFECT: improved safety of load-lifting crane.

25 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах защиты от перегрузок и повреждений стреловых и башенных грузоподъемных кранов и кранов-трубоукладчиков.The invention relates to mechanical engineering and can be used in systems of protection against overloads and damage to jib and tower cranes and pipe cranes.

Известен способ защиты (предотвращения аварий) грузоподъемного крана путем установки допустимых (пороговых) уровней нагрузки для различных значений угла наклона и поворота его стрелы, контроля в процессе работы крана текущих значений этих параметров, сравнения текущего значения нагрузки с пороговым уровнем для текущего положения стрелы и последующего формирования предупреждающих сигналов и сигналов управления исполнительными устройствами грузоподъемного крана в зависимости от результатов этого сравнения [1].A known method of protection (preventing accidents) of a crane by setting acceptable (threshold) load levels for various values of the angle of inclination and rotation of its boom, monitoring during operation of the crane the current values of these parameters, comparing the current value of the load with a threshold level for the current position of the boom and subsequent the formation of warning signals and control signals of the actuators of the crane depending on the results of this comparison [1].

Устройство для осуществления этого способа содержит датчик нагрузки крана, подключенный к одному входу блока сравнения, выход которого включен в цепь управления краном. Устройство содержит также датчик вылета и датчик угла поворота стрелы, подключенные к соответствующим входам блока формирования допустимой грузоподъемности крана, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения [1].A device for implementing this method comprises a crane load sensor connected to one input of the comparison unit, the output of which is included in the crane control circuit. The device also contains a departure sensor and a sensor of the angle of rotation of the boom, connected to the corresponding inputs of the unit for forming the permissible lifting capacity of the crane, the output of which is connected to the second input of the comparison unit [1].

В этом техническом решении обеспечивается защита грузоподъемного крана от перегрузки по грузовому моменту, в том числе с учетом различной продольной и поперечной устойчивости крана. Однако при этом не обеспечивается защита крана от столкновений его стрелы с препятствиями (координатная защита).This technical solution provides protection of the crane against overload at the load moment, including taking into account the different longitudinal and lateral stability of the crane. However, this does not provide protection for the crane from collisions of its boom with obstacles (coordinate protection).

Более совершенным и наиболее близким к предложенному является способ защиты (предотвращения аварий) грузоподъемного крана путем предварительного определения допустимых значений параметров, характеризующих его нагрузку и пространственное положение стрелы и грузозахватного органа, их запоминания, измерения в процессе работы грузоподъемного крана указанных параметров, сравнения их измеренных значений с допустимыми и последующего формирования предупреждающих сигналов для крановщика или сигналов блокирования работы крана, предотвращающих превышение допустимых значений указанных параметров [2], [3].A more perfect and closest to the proposed method is the protection (accident prevention) of the crane by pre-determining the permissible values of the parameters characterizing its load and the spatial position of the boom and the gripping body, memorizing them, measuring during operation of the crane these parameters, comparing their measured values with valid and the subsequent formation of warning signals for the crane operator or signals blocking the operation of the crane, preventing lev els exceeding admissible values of said parameters [2] and [3].

Устройство для осуществления этого способа и наиболее близкое к предложенному содержит датчики параметров работы грузоподъемного крана - датчики нагрузки и пространственного положения стрелы и грузозахватного органа, выходное устройство (или исполнительный блок) и цифровой вычислитель (микропроцессорный электронный блок), включающий в себя микроконтроллер, блок памяти (энергонезависимое запоминающее устройство) и устройство ввода/вывода информации, соединенное с микроконтроллером и с датчикам [2], [3].The device for implementing this method and closest to the proposed one contains sensors of the parameters of the crane - load sensors and the spatial position of the boom and load-lifting member, an output device (or actuator unit) and a digital computer (microprocessor electronic unit), including a microcontroller, a memory unit (non-volatile storage device) and information input / output device connected to the microcontroller and to the sensors [2], [3].

В известном техническом решении обеспечивается защита грузоподъемного крана как от перегрузок, так и от столкновений с различными препятствиями (координатная защита).In the known technical solution, the crane is protected both from overloads and from collisions with various obstacles (coordinate protection).

Однако для измерения пространственного положения стрелы и грузозахватного органа крана используются датчики, принцип действия которых базируется на механическом взаимодействии элементов конструкции грузоподъемного крана с чувствительными элементами этих датчиков. Например, на механическом взаимодействии крюковой обоймы с концевым выключателем предельного подъема грузозахватного органа, на механическом взаимодействии барабана грузовой лебедки с измерителем углового положения этого барабана в датчике высоты подъема грузозахватного органа (в датчике перемещения грузового каната) и т.д. Это приводит к усложнению конструкции датчиков и к невозможности обеспечения их эффективной защиты от механических повреждений.However, sensors are used to measure the spatial position of the boom and the crane lifting member, the principle of operation of which is based on the mechanical interaction of the structural elements of the crane with the sensitive elements of these sensors. For example, on the mechanical interaction of the hook clip with the limit switch of the limiting hoist of the load gripping body, on the mechanical interaction of the drum of the cargo winch with a measuring instrument of the angular position of this drum in the height sensor of the lifting load of the gripping body (in the movement sensor of the cargo rope), etc. This leads to a complication of the design of the sensors and to the inability to ensure their effective protection against mechanical damage.

Необходимость механической привязки (присоединения) этих датчиков к элементам конструкции грузоподъемного крана усложняет также их установку и техническое обслуживание на грузоподъемном кране ввиду того, что механическая привязка исключает возможность размещения датчиков на грузоподъемном кране в местах, удобных для монтажа и доступа к ним.The need for mechanical attachment (attachment) of these sensors to the structural elements of the crane also complicates their installation and maintenance on the crane due to the fact that the mechanical connection eliminates the possibility of placing sensors on the crane in places convenient for installation and access to them.

Кроме того, датчики пространственного положения стрелы и грузозахватного органа крана в известном техническом решении не имеют единой базы или точки отсчета по высоте. Это затрудняет измерение расстояния между кранами или расстояния между краном и препятствием с учетом разности их высот и, соответственно, снижает эффективности предотвращения аварий, вызванных столкновениями грузоподъемных кранов или столкновениями грузоподъемного крана с препятствиями.In addition, the sensors of the spatial position of the boom and the load-gripping organ of the crane in the known technical solution do not have a single base or reference point in height. This makes it difficult to measure the distance between the cranes or the distance between the crane and the obstacle taking into account the difference in their heights and, accordingly, reduces the efficiency of preventing accidents caused by collisions of hoisting cranes or collisions of a hoisting crane with obstacles.

Известное техническое решение имеет также недостаточно высокие функциональные возможности по реализации функций защиты грузоподъемного крана. В частности, в нем не обеспечивается предотвращение аварий, вызванных отклонением неповоротной платформы или портала крана от горизонтального положения, приближением грозы и т.д.The known technical solution also has insufficiently high functionality for the implementation of the protection functions of a crane. In particular, it does not provide for the prevention of accidents caused by the deviation of a fixed platform or portal of a crane from a horizontal position, the approach of a thunderstorm, etc.

Техническими результатами, на достижение которых направлено предложенное техническое решение, являются:The technical results to which the proposed technical solution is directed are:

- упрощение конструкции и обеспечение эффективной защиты датчиков пространственного положения элементов конструкции грузоподъемного крана от механических повреждений за счет исключения необходимости механического взаимодействия этих датчиков с элементами конструкции крана;- simplification of the design and ensuring effective protection of the sensors of the spatial position of the structural elements of the crane against mechanical damage by eliminating the need for mechanical interaction of these sensors with the structural elements of the crane;

- упрощение установки датчиков пространственного положения элементов конструкции грузоподъемного крана за счет обеспечения возможности измерения абсолютных высот этих элементов, в частности упрощение установки датчика высоты грузозахватного органа за счет исключения необходимости применения датчиков перемещения грузового каната;- simplifying the installation of sensors of the spatial position of the structural elements of the crane due to the ability to measure the absolute heights of these elements, in particular, simplifying the installation of the height sensor of the load gripping body by eliminating the need for sensors for moving the cargo rope;

- упрощение технического обслуживания датчиков пространственного положения за счет обеспечения возможности их размещения на грузоподъемном кране в местах, более удобных для доступа к ним;- simplification of maintenance of spatial position sensors by providing the possibility of their placement on a crane in places more convenient for access to them;

- повышение эффективности предотвращения аварий, вызванных столкновениями грузоподъемных кранов или столкновениями грузоподъемного крана с препятствиями, за счет реализации измерения расстояния между кранами или расстояния между краном и препятствием с учетом разности их абсолютных высот;- improving the prevention of accidents caused by collisions of hoisting cranes or collisions of a hoisting crane with obstacles, by measuring the distance between the cranes or the distance between the crane and the obstacle taking into account the difference in their absolute heights;

- повышение безопасности работы грузоподъемного крана за счет предотвращения аварий, вызванных отклонением неповоротной платформы или портала крана от горизонтального положения, приближением грозы и т.д.- improving the safety of the crane by preventing accidents caused by the deviation of the fixed platform or portal of the crane from a horizontal position, the approach of a thunderstorm, etc.

В первом варианте реализации предложенного способа предотвращения аварий при работе грузоподъемного крана путем предварительного определения допустимых значений параметров, характеризующих нагрузку и/или пространственное положение его стрелы и/или грузозахватного органа, их запоминания, измерения в процессе работы грузоподъемного крана прямым или косвенным методом по меньшей мере одного из указанных параметров, сравнения его измеренного значения с допустимым и последующего формирования по меньшей мере одного сигнала управления по меньшей мере одним исполнительным устройством грузоподъемного крана, направленного на предотвращение превышения этим параметром допустимого значения, указанные технические результаты достигаются за счет того, что при измерении по меньшей мере одного параметра, характеризующего пространственное положение стрелы и/или грузозахватного органа грузоподъемного крана, измеряют величину атмосферного давления вблизи какой-либо части его стрелы или грузозахватного органа и величину атмосферного давления в точке с известной высотой, расположенной на грузоподъемном кране или вблизи него, и по предварительно запомненной зависимости с использованием разности или отношения величин этих давлений вычисляют высоту этой части стрелы или грузозахватного органа.In the first embodiment of the proposed method for preventing accidents during the operation of the crane by preliminary determining the permissible values of the parameters characterizing the load and / or spatial position of its boom and / or load-lifting body, memorizing them, measuring during the operation of the crane using the direct or indirect method, at least one of these parameters, comparing its measured value with an acceptable value and the subsequent formation of at least one control signal p of at least one actuating device of the crane aimed at preventing this parameter from exceeding the permissible value, these technical results are achieved due to the fact that when measuring at least one parameter characterizing the spatial position of the boom and / or the load-gripping member of the crane, the atmospheric value is measured pressure near any part of its boom or load-gripping body and the value of atmospheric pressure at a point with a known height, distribution Proposition for hoisting crane or the vicinity thereof, and depending on pre-stored using the difference or ratio of the magnitudes of these pressures calculated height of the boom or the lifting body.

Во втором варианте реализации предложенного способа предотвращения аварий путем предварительного определения допустимых значений параметров, характеризующих нагрузку и/или пространственное положение стрелы и/или грузозахватного органа грузоподъемного крана, их запоминания, измерения в процессе работы грузоподъемного крана прямым или косвенным методом по меньшей мере одного из указанных параметров, сравнения его измеренного значения с допустимым и последующего формирования по меньшей мере одного сигнала управления по меньшей мере одним исполнительным устройством грузоподъемного крана, направленного на предотвращение превышения этим параметром допустимого значения, указанные технические результаты достигаются за счет того, что дополнительно измеряют величину атмосферного давления вблизи какой-либо части стрелы и/или грузозахватного органа грузоподъемного крана и величину атмосферного давления в какой-либо части стрелы и/или грузозахватного органа другого грузоподъемного крана или в какой-либо точке препятствия, расположенного вблизи грузоподъемного крана, по предварительно запомненной зависимости с использованием разности или отношения величин этих давлений вычисляют разность высот частей стрел и/или грузозахватных органов грузоподъемных кранов, или разность высот какой-либо части стрелы или грузозахватного органа грузоподъемного крана и препятствия, после чего с использованием этой разности высот вычисляют расстояние между стрелой и/или грузозахватным органом грузоподъемного крана и стрелой и/или грузозахватным органом другого грузоподъемного крана или препятствием, сравнивают величину вычисленного расстояния с предварительно установленной и запомненной допустимой величиной и при уменьшении величины вычисленного расстояния до установленной величины формируют предупреждающий сигнал для крановщика или сигналы управления исполнительными устройствами, направленные на предотвращение движения стрелы или грузозахватного органа грузоподъемного крана в сторону стрелы или грузозахватного органа другого грузоподъемного крана или в сторону препятствия.In the second embodiment, the proposed method for preventing accidents by preliminary determining the permissible values of the parameters characterizing the load and / or spatial position of the boom and / or the load-gripping body of the crane, memorizing them, measuring during the operation of the crane directly or indirectly at least one of these parameters, comparing its measured value with an acceptable one and the subsequent formation of at least one control signal of at least by one actuating device of a crane aimed at preventing this parameter from exceeding the permissible value, the indicated technical results are achieved due to the fact that they additionally measure the atmospheric pressure near any part of the boom and / or the load-gripping body of the crane and the atmospheric pressure in any parts of the boom and / or load-lifting member of another crane or at any point on an obstacle located close to the crane a, according to a previously memorized dependence, using the difference or the ratio of the values of these pressures, the height difference of the parts of the booms and / or load-gripping bodies of the hoisting cranes, or the height difference of any part of the boom or the load-gripping body of the hoisting crane and the obstacle is calculated, and then using this height difference calculate the distance between the boom and / or the lifting device of the crane and the boom and / or lifting device of another crane or obstacle, compare the value of the calculated distance with the preset and stored allowable value and when the calculated distance is reduced to the set value, a warning signal is generated for the crane operator or actuator control signals aimed at preventing the boom or the load-gripping organ of the load-lifting crane from moving towards the boom or load-lifting body of another load-lifting crane or towards the obstacle.

Для реализации двух- или трехкоординатной защиты грузоподъемного крана от столкновений с другим краном или с каким-либо препятствием, на стрелах грузоподъемных кранов или на препятствии устанавливают устройства для определения их пространственного линейного и/или углового положения в горизонтальной плоскости, передают выходные сигналы этих устройств в вычислительное устройство, после чего вычисление расстояния между стрелой грузоподъемного крана и стрелой другого грузоподъемного крана или препятствием осуществляют с учетом их пространственного линейного и углового положения в горизонтальной плоскости. При этом в качестве устройств, использующихся для определения линейных координат пространственного положения в горизонтальной плоскости, могут использоваться приемники системы глобального спутникового позиционирования, а для определения углового положения в горизонтальной плоскости - электронные магнитные компасы.To implement two- or three-coordinate protection of the crane against collisions with another crane or with any obstacle, devices are installed on the boom of the crane or on an obstacle to determine their spatial linear and / or angular position in the horizontal plane, the output signals of these devices are transmitted to a computing device, after which the calculation of the distance between the boom of the crane and the boom of another crane or an obstacle is carried out taking into account their strange linear and angular position in the horizontal plane. At the same time, receivers of the global satellite positioning system can be used as devices used to determine the linear coordinates of the spatial position in the horizontal plane, and electronic magnetic compasses can be used to determine the angular position in the horizontal plane.

В общем случае допустимая (безопасная) величина расстояния, при которой формируется предупреждающий сигнал или сигнал блокирования движений грузоподъемного крана, определяется из условия предотвращения столкновений стрелы и/или грузозахватного органа грузоподъемного крана с другим краном или с препятствием в динамических режимах работы грузоподъемного крана и запоминается в виде функции нагрузки, скорости движения и/или пространственного положения стрелы и/или грузозахватного органа грузоподъемного крана. Вычисления текущего значения этого расстояния могут осуществляться, в частности, с использованием двухмерных или трехмерных математических моделей грузоподъемных кранов и препятствий, которые сохраняются в энергонезависимой памяти вычислительного устройства.In general, the permissible (safe) distance value at which a warning signal or a blocking signal is generated is determined from the condition for preventing collisions of the boom and / or the load-lifting member of the crane with another crane or with an obstacle in the dynamic modes of operation of the crane and is stored in as a function of the load, the speed of movement and / or the spatial position of the boom and / or the load-gripping body of the crane. The calculation of the current value of this distance can be carried out, in particular, using two-dimensional or three-dimensional mathematical models of hoisting cranes and obstacles that are stored in the non-volatile memory of the computing device.

В третьем варианте реализации предложенного способа, заключающемся в предварительном определении допустимых значений параметров, характеризующих нагрузку и/или пространственное положение его стрелы и/или грузозахватного органа, их запоминании, измерении в процессе работы грузоподъемного крана прямым или косвенным методом по меньшей мере одного из указанных параметров, сравнении его измеренного значения с допустимым и последующем формировании сигналов управления по меньшей мере одним исполнительным устройством грузоподъемного крана, направленных на предотвращение превышения этим параметром допустимого значения, указанные технические результаты достигаются за счет того, что дополнительно измеряют величины атмосферного давления в каких-либо точках опор грузоподъемного крана или вблизи них и по предварительно запомненной зависимости с использованием разности или отношения величин этих давлений вычисляют разность высот различных опор или величину угла отклонения платформы или портала грузоподъемного крана от горизонтального положения, сравнивают эту разность высот или эту величину угла с соответствующей предварительно установленной и запомненной величиной и, в случае превышения установленной величины, формируют предупреждающий сигнал для крановщика, или уменьшают величину допустимого значения параметра, характеризующего нагрузку на кран, или формируют по меньшей мере один сигнал управления исполнительным устройством, блокирующий работу грузоподъемного крана.In the third embodiment of the proposed method, which consists in preliminary determining the permissible values of the parameters characterizing the load and / or spatial position of its boom and / or load-lifting body, storing them, measuring during operation of the crane using the direct or indirect method of at least one of these parameters , comparing its measured value with the permissible and subsequent formation of control signals by at least one actuating device on aimed at preventing this parameter from exceeding the permissible value, the indicated technical results are achieved due to the fact that they additionally measure the atmospheric pressure values at or near the points of the supports of the crane and, using the difference or the ratio of these pressures, using the previously stored dependence, calculate the height difference of the various supports or the angle of deviation of the platform or portal of the crane from a horizontal position, compare this spacing l heights or this angle value with the corresponding pre-set and stored value and, in case of exceeding the set value, generate a warning signal for the crane operator, or reduce the value of the permissible value of the parameter characterizing the load on the crane, or generate at least one actuator control signal, blocking the operation of a crane.

В четвертом варианте реализации предложенного способа, заключающемся в предварительном определении допустимых значений параметров, характеризующих нагрузку и/или пространственное положение его стрелы и/или грузозахватного органа, их запоминании, измерении в процессе работы грузоподъемного крана прямым или косвенным методом по меньшей мере одного из указанных параметров, сравнении его измеренного значения с допустимым и последующем формировании сигналов управления по меньшей мере одним исполнительным устройством грузоподъемного крана, направленных на предотвращение превышения этим параметром допустимого значения, указанные технические результаты достигаются за счет того, что дополнительно измеряют атмосферное давления в какой-либо точке грузоподъемного крана или вблизи него, определяют скорость изменения атмосферного давления или величину его изменения за предварительно установленный интервал времени, сравнивают значение этой скорости или величины этого изменения с соответствующей заранее установленной и запомненной величиной, путем выявления превышения установленной величины выявляют приближение грозы, после чего формируют предупреждающий сигнал для крановщика, или уменьшают величину допустимого значения параметра, характеризующего нагрузку на кран, или формируют сигнал управления исполнительным устройством, блокирующий работу грузоподъемного крана. В случае необходимости, для повышения достоверности выявления приближения грозы, дополнительно измеряют электризацию, температуру и/или влажность воздуха и по заранее установленной и запомненной зависимости осуществляют корректировку величины установленной скорости изменения атмосферного давления или величины его изменения за предварительно установленный интервал времени в зависимости от текущих значений и характера изменения во времени результатов этих измерений.In the fourth embodiment of the proposed method, which consists in preliminary determining the permissible values of the parameters characterizing the load and / or spatial position of its boom and / or load-lifting body, storing them, measuring during the operation of the crane using the direct or indirect method of at least one of these parameters , comparing its measured value with a valid and subsequent formation of control signals by at least one actuating device the wound, aimed at preventing this parameter from exceeding the permissible value, the specified technical results are achieved due to the fact that they additionally measure atmospheric pressure at or near the crane, determine the rate of change of atmospheric pressure or the magnitude of its change over a predetermined time interval, compare the value of this speed or the magnitude of this change with the corresponding pre-set and stored value, by detecting the excess I set the magnitude reveal the approach of a thunderstorm, and then generate a warning signal for the crane operator, or reduce the value of the permissible value of the parameter characterizing the load on the crane, or form a control signal actuator, blocking the operation of the crane. If necessary, to increase the reliability of detecting a thunderstorm approach, electrification, temperature and / or humidity are additionally measured and, using a predetermined and stored dependence, the value of the set rate of change of atmospheric pressure or the value of its change over a pre-set time interval is adjusted depending on current values and the nature of the time variation of the results of these measurements.

В любом варианте реализации предложенного способа для получения необходимых технических результатов может быть реализовано повышение точности вычисления высоты с использованием выходных сигналов датчика (датчиков) атмосферного давления. Для этого дополнительно измеряют значение температуры и/или влажности атмосферного воздуха и используют это значение для внесения поправок при вычислении этой высоты (разности высот).In any embodiment of the proposed method to obtain the necessary technical results, an increase in the accuracy of calculating the height using the output signals of the atmospheric pressure sensor (s) can be realized. For this, the temperature and / or humidity of the atmospheric air is additionally measured and this value is used to make corrections in calculating this height (height difference).

Измерения атмосферного давления на подвижных элементах конструкции грузоподъемного крана в любом варианте реализации предложенного способа осуществляют, преимущественно, на оголовке стрелы или на крюковой обойме (на грузозахватном органе) и далее с использованием величины этого давления вычисляют, соответственно, высоту подъема стрелы - высоту оголовка стрелы, или высоту подъема грузозахватного органа или груза.Measurement of atmospheric pressure on the moving structural elements of the crane in any embodiment of the proposed method is carried out mainly on the head of the boom or on the hook clip (on the gripping body) and then using the magnitude of this pressure, respectively, the height of the boom is raised - the height of the head of the boom, or the lifting height of the load gripping body or load.

Кроме того, в любом варианте реализации предложенного способа возможно применение беспроводной передачи в вычислительное устройство информации об измеренной величине атмосферного давления, о вычисленном значении высоты и, при необходимости, информации о пространственном или угловом положении какого-либо объекта - стрелы, грузозахватного органа или препятствия. Для такой передачи используются либо специально организованные радиоканалы, либо существующая сеть сотовой связи.In addition, in any embodiment of the proposed method, it is possible to use wireless transmission to the computing device of information about the measured value of atmospheric pressure, about the calculated value of the height and, if necessary, information about the spatial or angular position of any object - an arrow, a load-gripping organ or obstacle. For such a transfer, either specially organized radio channels or the existing cellular network are used.

В устройстве для предотвращения аварий при работе грузоподъемного крана, содержащем датчики нагрузки и/или пространственного положения стрелы и/или грузозахватного органа грузоподъемного крана, выходное устройство и цифровой вычислитель, выполненный на основе микроконтроллера с возможностью запоминания допустимых значений параметров, характеризующих нагрузку и/или пространственное положение стрелы и/или грузозахватного органа грузоподъемного крана, с возможностью измерения в процессе работы грузоподъемного крана прямым или косвенным методом по меньшей мере одного из указанных параметров при помощи упомянутых датчиков, с возможностью сравнения измеренного значения этого параметра с допустимым и последующего формирования сигналов управления, направленных на предотвращение превышения этим параметром допустимого значения, и передачи этих сигналов управления на выходное устройство, выход которого подключен по меньшей мере к одному исполнительному устройству грузоподъемного крана, указанные технические результаты достигаются за счет того, что оно дополнительно содержит по меньшей мере один датчик атмосферного давления, размещенный на грузоподъемном крана, выход которого при помощи проводного или беспроводного канала связи соединен с цифровым вычислителем, который выполнен с возможностью обработки выходного сигнала этого датчика по предварительно установленной и запомненной зависимости и выявления в результате этой обработки, в соответствии с видом этой зависимости, недопустимых перемещениях стрелы и/или грузозахватного органа грузозахватного органа крана, и/или негоризонтального положения платформы или портала грузоподъемного крана, и/или приближения грозы, а также с возможностью последующего формирования предупреждающего сигнала для крановщика, или уменьшения величины допустимого значения параметра, характеризующего нагрузку на грузоподъемный кран, или передачи на выходное устройство сигнала управления, блокирующего работу грузоподъемного крана.In the device for preventing accidents during the operation of the crane, which contains load sensors and / or the spatial position of the boom and / or the load-gripping body of the crane, an output device and a digital computer based on a microcontroller with the ability to memorize the permissible values of the parameters characterizing the load and / or spatial the position of the boom and / or the load gripping body of the crane, with the possibility of measuring during the operation of the crane directly or indirectly by the method of at least one of the indicated parameters using the above-mentioned sensors, with the possibility of comparing the measured value of this parameter with the permissible value and subsequent generation of control signals aimed at preventing this parameter from exceeding the permissible value and transmitting these control signals to the output device, the output of which is connected to at least one actuating device of the crane, the specified technical results are achieved due to the fact that it is an additional but contains at least one atmospheric pressure sensor located on a hoisting crane, the output of which is connected via a wire or wireless communication channel to a digital computer, which is configured to process the output signal of this sensor according to a pre-installed and stored relationship and detect as a result of this processing , in accordance with the type of this dependence, unacceptable movements of the boom and / or load-gripping body of the load-gripping body of the crane, and / or non-horizontal the platform or portal of the crane, and / or the approach of a thunderstorm, and with the possibility of subsequent generation of a warning signal for the crane operator, or reduce the value of the allowable parameter value characterizing the load on the crane, or transmit to the output device a control signal that blocks the operation of the crane.

Для повышения точности измерений высоты устройство может дополнительно содержать второй датчик атмосферного давления, расположенный на грузоподъемном кране или вблизи него в точке с известной высотой и подключенный к цифровому вычислителю. При этом первый датчик атмосферного давления размещен на стреле или на грузозахватном органе грузоподъемного крана, а цифровой вычислитель выполнен с возможностью реализации дифференциальных алгоритмов вычисления высоты, соответственно, стрелы или грузозахватного органа (груза).To increase the accuracy of height measurements, the device may further comprise a second atmospheric pressure sensor located on or near the crane at a point with a known height and connected to a digital computer. In this case, the first atmospheric pressure sensor is placed on the boom or on the load-gripping body of the crane, and the digital computer is configured to implement differential algorithms for calculating the height of the boom or load-lifting body (load), respectively.

Для получения необходимых технических результатов второй датчик атмосферного давления в устройстве может быть расположен на какой-либо части стрелы или грузозахватного органа другого грузоподъемного крана или на каком-либо препятствии и подключен к цифровому вычислителю посредством проводного или беспроводного канала связи. При этом первый датчик атмосферного давления расположен на какой-либо части стрелы и/или грузозахватного органа грузоподъемного крана, а цифровой вычислитель выполнен с возможностью вычисления разности высот частей стрел и/или грузозахватных органов грузоподъемных кранов, или разности высот какой-либо части стрелы или грузозахватного органа грузоподъемного крана и препятствия, с возможностью вычисления расстояния между стрелой и/или грузозахватным органом грузоподъемного крана и стрелой и/или грузозахватным органом другого грузоподъемного крана или препятствием с использованием этой разности высот, а также с возможностью сравнения вычисленного расстояния с предварительно установленной и запомненной допустимой величиной этого расстояния и с возможностью формирования указанного предупреждающего сигнала или передачи на выходное устройство сигнала управления, блокирующего движения грузоподъемного крана, в случае уменьшения этого расстояния до установленной допустимой величины.To obtain the necessary technical results, the second atmospheric pressure sensor in the device can be located on any part of the boom or load-gripping organ of another hoisting crane or on any obstacle and connected to a digital computer via a wired or wireless communication channel. In this case, the first atmospheric pressure sensor is located on any part of the boom and / or the load gripping body of the crane, and the digital computer is configured to calculate the height difference of the parts of the booms and / or load gripping bodies of the cranes, or the height difference of any part of the boom or load gripping a crane body and an obstacle, with the possibility of calculating the distance between the boom and / or the crane body and the boom and / or the crane body of another cargo crane or an obstacle using this height difference, as well as with the possibility of comparing the calculated distance with a pre-set and stored permissible value of this distance and with the possibility of forming the specified warning signal or transmitting to the output device a control signal blocking the movement of the crane, if this is reduced distances to the established admissible size.

Для реализации двух- или трехмерной защиты стрелы и/или грузозахватного органа крана от столкновений, на какой-либо части стрелы или грузозахватного органа грузоподъемного крана, а также на какой-либо части стрелы или грузозахватного органа другого грузоподъемного крана или на каком-либо препятствии дополнительно устанавливаются устройства определения их линейного и/или углового положения в горизонтальной плоскости, выходы которых с использованием проводного или беспроводного канала связи соединяются с цифровым вычислителем, который выполняется с возможностью вычисления расстояния между стрелой и/или грузозахватным органом грузоподъемного крана и стрелой и/или грузозахватным органом другого грузоподъемного крана или препятствием с учетом их положений в горизонтальной плоскости.To implement two- or three-dimensional protection of the boom and / or load-lifting body of the crane against collisions, on any part of the boom or load-lifting body of the crane, as well as on any part of the boom or load-lifting body of another crane or on any obstacle devices for determining their linear and / or angular position in the horizontal plane are installed, the outputs of which are connected to a digital computer using a wired or wireless communication channel, which d is configured to calculate the distance between the boom and / or lifting the crane body and the boom and / or the lifting body of the crane or other obstacle with regard to their positions in the horizontal plane.

Для повышения эффективности предотвращения аварий крана, вызванных грозой, устройство может дополнительно содержать датчики электризации, температуры и/или влажности воздуха, выходы которых с использованием проводного или беспроводного канала связи соединены с цифровым вычислителем, который выполнен с возможностью вычисления момента времени наступления грозы с использованием выходных сигналов этих датчиков и датчика атмосферного давления.To increase the efficiency of preventing crane accidents caused by thunderstorms, the device may additionally contain sensors of electrification, temperature and / or humidity, the outputs of which are connected using a wired or wireless communication channel to a digital computer, which is configured to calculate the time of a thunderstorm using the output signals from these sensors and atmospheric pressure sensor.

Для предотвращения аварий, вызванных недопустимо большим наклоном грузоподъемного крана, в устройстве используются по меньшей мере два датчика атмосферного давления, прикрепленных к его опорам и подключенных к цифровому вычислителю, который выполнен с возможностью вычисления разности высот различных опор или величины угла отклонения платформы или портала грузоподъемного крана от горизонтального положения, с возможностью сравнения этой разности высот или величины угла с соответствующей предварительно установленной и запомненной величиной и формирования указанного предупреждающего сигнала, или уменьшения величины допустимого значения параметра, характеризующего нагрузку на кран, или формирования сигналов управления исполнительным устройством, блокирующих работу грузоподъемного крана.To prevent accidents caused by an unacceptably large slope of the crane, the device uses at least two atmospheric pressure sensors attached to its supports and connected to a digital computer that is capable of calculating the height difference of various supports or the angle of deviation of the platform or portal of the crane from a horizontal position, with the possibility of comparing this height difference or angle with the corresponding pre-set and stored in and forming a mask of said warning signal, or decrease the allowable value of the parameter characterizing the load on the crane, or generating actuator control signals, locking the crane operation.

Благодаря указанным отличительным признакам предложенного технического решения пространственное положение любого конструктивного элемента грузоподъемного крана по высоте определяется путем измерения атмосферного давления вблизи этого элемента и последующей обработки результатов этого измерения. Полученные данные о пространственном положении этих элементов по высоте далее используются при определении других параметров пространственного положения конструктивных элементов грузоподъемного крана и расстояний до другого грузоподъемного крана или до какого-либо препятствия. Причем для измерения высоты какого-либо конструктивного элемента грузоподъемного крана достаточно расположения датчика атмосферного давления вблизи этого элемента, например, закрепления на этом элементе, без механического взаимодействия датчика с этим конструктивным элементом крана.Due to the indicated distinguishing features of the proposed technical solution, the spatial position of any structural element of a hoisting crane in height is determined by measuring atmospheric pressure near this element and then processing the results of this measurement. The obtained data on the spatial position of these elements in height are then used to determine other parameters of the spatial position of the structural elements of the crane and the distances to another crane or to any obstacle. Moreover, to measure the height of a structural element of a hoisting crane, it is sufficient to position the atmospheric pressure sensor near this element, for example, fastening it to this element without mechanical interaction of the sensor with this structural element of the crane.

Это обеспечивает упрощение конструкции датчиков, дает возможность выполнить их эффективную защиту от механических повреждений, а также упростить установку и техническое обслуживание датчиков на кране.This simplifies the design of the sensors, makes it possible to effectively protect them from mechanical damage, as well as simplify the installation and maintenance of sensors on the crane.

Измерение атмосферного давления позволяет получить единую базу для определения высоты различных конструктивных элементов как данного грузоподъемного крана, так и работающего в непосредственной близости от него другого грузоподъемного крана, а также высоты различных препятствий, расположенных в рабочей зоне грузоподъемного крана. Это дает возможность обеспечить эффективную защиту крана от столкновений с другим краном или с препятствиями.Measurement of atmospheric pressure allows you to get a single base for determining the height of various structural elements of a given crane, as well as another crane working in the immediate vicinity of it, as well as the height of various obstacles located in the working area of the crane. This makes it possible to provide effective protection of the crane against collisions with another crane or with obstacles.

Кроме того, измерение атмосферного давления, с соответствующей обработкой результатов этого измерения, позволяет предотвратить аварии, которые могут возникнуть из-за отклонения неповоротной платформы или портала крана от горизонтального положения, приближения грозы и т.д.In addition, atmospheric pressure measurement, with appropriate processing of the results of this measurement, can prevent accidents that may occur due to deviation of the fixed platform or portal of the crane from a horizontal position, the approach of a thunderstorm, etc.

Поэтому указанные отличительные признаки находятся в прямой причинно-следственной связи с достигаемыми техническими результатами.Therefore, these distinguishing features are in direct causal relationship with the achieved technical results.

Из уровня техники неизвестно применение этих признаков в системах защиты и управления грузоподъемных кранов или других строительно-дорожных машин. Соответственно, отсутствуют источники информации, содержащие сведения об их влиянии на достижение указанных технических результатов.It is not known from the prior art that these features are used in the protection and control systems of hoisting cranes or other road construction machinery. Accordingly, there are no sources of information containing information about their impact on the achievement of these technical results.

На чертеже приведена функциональная схема устройства (системы) безопасности грузоподъемного крана, реализующего предложенные варианты способа предотвращения его аварий.The drawing shows a functional diagram of a safety device (system) of a crane, which implements the proposed variants of the method for preventing its accidents.

Система безопасности содержит цифровой вычислитель 1, именуемый также электронным блоком, блоком индикации, блоком обработки данных и т.п., датчики нагрузки, пространственного положения стрелы и грузозахватного органа, а также других параметров работы грузоподъемного крана 2 и выходное устройство 3. Цифровой вычислитель 1 выполнен на основе микроконтроллера 4, к которому подключены блок энергонезависимой (Flash) памяти 5, органы управления (кнопки, клавиши) 6, индикаторы (светодиодные, символьные жидкокристаллические и т.п.) 7, часы реального времени 8 и устройство ввода/вывода информации 9.The security system contains a digital computer 1, also called an electronic unit, an indication unit, a data processing unit, etc., load sensors, the spatial position of the boom and load-lifting body, as well as other operating parameters of the crane 2 and the output device 3. Digital computer 1 made on the basis of microcontroller 4, to which a non-volatile (Flash) memory unit 5, controls (buttons, keys) 6, indicators (LED, symbolic liquid crystal, etc.) 7, real time clock are connected Meni 8 and an input / output device 9 information.

У системы безопасности с аналоговыми датчиками 2 устройство ввода/вывода информации 9 содержит аналого-цифровой преобразователь, а у системы с цифровыми датчиками - трансивер или контроллер мультиплексного канала обмена данными, в частности последовательного интерфейса типа CAN (Control Area Network), реализованного по стандартам ISO 11898, ISO 11519 или типа UN (Local Interconnection Network), утвержденного Европейским Автомобильным Консорциумом. Возможно также соединение датчиков 2 с цифровым вычислителем 1 при помощи беспроводных каналов связи. В этом случае устройство ввода/вывода информации 9, а также каждый из датчиков 2 содержат приемники и передатчики радиосигналов.For a security system with analog sensors 2, the input / output information device 9 contains an analog-to-digital converter, and for a system with digital sensors, it contains a transceiver or controller for a multiplex communication channel, in particular, a serial interface such as CAN (Control Area Network) implemented according to ISO standards 11898, ISO 11519 or type UN (Local Interconnection Network) approved by the European Automobile Consortium. It is also possible to connect the sensors 2 to the digital computer 1 using wireless communication channels. In this case, the input / output device information 9, as well as each of the sensors 2 contain receivers and transmitters of radio signals.

Выходное устройство 3 содержит по меньшей мере один силовой ключ, выполненный в виде электромагнитного реле или силовой интегральной микросхемы. Вход (входы) выходного устройства подключен (подключены) к устройству ввода/вывода информации 9 или непосредственно к микроконтроллеру 4 при помощи отдельных проводов или мультиплексного канала обмена данными, а выход (выходы) - к исполнительным устройствам крана (на чертеже условно не показаны). В качестве исполнительных устройств используются, как правило, электромагнитные пускатели или электромагнитные клапаны, включенные в гидравлическую систему управления краном. Выходное устройство 3 может быть также объединено с устройством ввода/вывода информации 9. Если система безопасности имеет общий мультиплексный канал обмена данными, то выходное устройство 3 может быть выполнено на основе микроконтроллера и подключено к этому мультиплексному каналу обмена данными аналогично подключению датчиков 2. Кроме того, отдельные датчики параметров работы крана могут быть подключены непосредственно к выходному устройству 3 (на чертеже условно не показано).The output device 3 contains at least one power switch, made in the form of an electromagnetic relay or power integrated circuit. The input device (s) of the output device is connected (connected) to the information input / output device 9 or directly to the microcontroller 4 using separate wires or a multiplex data exchange channel, and the output (outputs) to the crane actuators (not shown conventionally in the drawing). As actuators are used, as a rule, electromagnetic starters or solenoid valves included in the hydraulic control system of the crane. The output device 3 can also be combined with an input / output information device 9. If the security system has a common multiplex data exchange channel, then the output device 3 can be made on the basis of a microcontroller and connected to this multiplex data exchange channel similarly to connecting sensors 2. In addition , individual sensors of the parameters of the crane can be connected directly to the output device 3 (not shown conditionally in the drawing).

Датчики 2 включают в себя, в частности, датчик нагрузки грузоподъемного крана 10, выполненный в виде тензометрического датчика усилия в грузовом или стреловом канате или в виде тензометрических датчиков давления в гидроцилиндре подъема стрелы, датчик угла наклона и длины стрелы 11, выполненный в виде кабельного барабана с потенциометрическим датчиком угла поворота этого барабана и с микромеханическим акселерометром-инклинометром, и датчик угла азимута 12, выполненный, например, в виде потенциометра. Система содержит также один или несколько датчиков атмосферного давления 13, выполненных, например, в виде кремниевых датчиков абсолютного давления, и установленных, в частности, на оголовке стрелы, на грузозахватном органе и на опорах грузоподъемного крана, приемник системы глобального спутникового позиционирования 14, датчики температуры и влажности атмосферного воздуха 15. Система может содержать также различные дополнительные датчики 16, к которым относятся датчик приближения к линии электропередачи, датчик электризации воздуха, датчик углового положения стрелы (электронный магнитный компас), дискретные датчики перемещений органов управления краном и т.п. Отдельные датчики, показанные на чертеже, могут отсутствовать или могут быть объединены с другими датчиками системы безопасности. Конкретный набор датчиков зависит от конструкции грузоподъемного крана и варианта реализации предложенного способа.The sensors 2 include, in particular, the load sensor of the crane 10, made in the form of a strain gauge force sensor in the cargo or boom rope or in the form of strain gauge pressure sensors in the hydraulic cylinder lifting the boom, the angle sensor and the length of the boom 11, made in the form of a cable reel with a potentiometric angle sensor of rotation of this drum and with a micromechanical accelerometer-inclinometer, and an azimuth angle sensor 12, made, for example, in the form of a potentiometer. The system also contains one or more atmospheric pressure sensors 13, made, for example, in the form of silicon absolute pressure sensors, and installed, in particular, on the boom head, on the load gripping body and on the supports of the crane, the receiver of the global satellite positioning system 14, temperature sensors and atmospheric humidity 15. The system may also contain various additional sensors 16, which include a proximity sensor to a power line, an air electrification sensor, a sensor Infrared angular position of the boom (electronic magnetic compass), discrete displacement sensors of crane controls, etc. The individual sensors shown in the drawing may be missing or may be combined with other security sensors. The specific set of sensors depends on the design of the crane and the implementation of the proposed method.

В качестве системы глобального спутникового позиционирования может использоваться Российская навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС), глобальная спутниковая система навигации Galileo, создаваемая Евросоюзом, или американская Global Positioning System (GPS).As a system of global satellite positioning, the Russian navigation satellite system (GLONASS), the global satellite navigation system Galileo, created by the European Union, or the American Global Positioning System (GPS) can be used.

Если датчики 2 (10-16) выполнены аналоговыми, то каждый их них содержит первичный преобразователь (тензометрический мост, потенциометр и т.п.), выходной сигнал которого непосредственно или через расположенный в датчике усилитель/преобразователь при помощи отдельного провода подключается к соответствующему входу устройства ввода/вывода информации 9. Если датчики выполнены цифровыми - с мультиплексным каналом обмена данными, то каждый из них в общем случае содержит последовательно соединенные первичный преобразователь, усилитель/преобразователь выходного сигнала первичного преобразователя, микроконтроллер датчика и трансивер или драйвер мультиплексного канала обмена данными. Если в системе используется беспроводная передача данных, например с датчика атмосферного давления 13, расположенного на грузозахватном органе, то соответствующий датчик и устройство ввода/вывода информации 9 содержат передатчики и/или приемники радиосигналов.If sensors 2 (10-16) are made analog, each of them contains a primary converter (strain gauge bridge, potentiometer, etc.), the output signal of which is connected directly or through an amplifier / converter located in the sensor using a separate wire to the corresponding input information input / output devices 9. If the sensors are made digital - with a multiplex data exchange channel, then each of them in the general case contains a series-connected primary converter, an amplifier / converter atel primary converter an output signal of the sensor or microcontroller and transceiver driver multiplex communication channel. If the system uses wireless data transmission, for example, from an atmospheric pressure sensor 13 located on a load-gripping body, then the corresponding sensor and information input / output device 9 contain transmitters and / or radio signal receivers.

В одной системе безопасности возможно также применение датчиков с различными интерфейсами, т.е. часть датчиков 2 может быть выполнена аналоговыми, часть - цифровыми, а часть - с беспроводным интерфейсом.In one security system, it is also possible to use sensors with different interfaces, i.e. part of the sensors 2 can be made analog, part - digital, and part - with a wireless interface.

К цифровому вычислителю 1 могут подключаться также датчики, расположенные на другом грузоподъемном кране или на каком-либо препятствии (на чертеже условно не показаны). Эти датчики по конструкции и по подключению к цифровому вычислителю 1 могут быть идентичны датчикам 2. Возможна также передача сигналов датчиков 2 в систему безопасности другого грузоподъемного крана и наоборот.Sensors located on another crane or on any obstacle (not conventionally shown in the drawing) can also be connected to digital computer 1. By design and by connecting to a digital computer 1, these sensors can be identical to sensors 2. It is also possible to transmit signals from sensors 2 to the security system of another crane and vice versa.

С целью упрощения настройки системы безопасности на грузоподъемном кране каждый из датчиков 2 (10-16) может быть выполнен с нормализацией его выходного сигнала. В этом случае усилитель/преобразователь аналогового датчика или усилитель/преобразователь и микроконтроллер цифрового датчика выполняются с возможностью компенсации смещения нуля, лианеризации, термокомпенсации и калибровки коэффициента передачи этого датчика.In order to simplify the configuration of the security system on the crane, each of the sensors 2 (10-16) can be performed with the normalization of its output signal. In this case, the amplifier / converter of the analog sensor or the amplifier / converter and the microcontroller of the digital sensor are configured to compensate for zero offset, lanerization, thermal compensation and calibration of the transmission coefficient of this sensor.

Система безопасности работает следующим образом.The security system operates as follows.

Перед началом работы грузоподъемного крана крановщик (оператор), в случае необходимости, при помощи органов управления 6, расположенных на цифровом вычислителе 1, осуществляет ввод в микроконтроллер 4 параметров, определяющих режимы работа крана - положение выдвижных опор, кратность запасовки грузового полиспаста, наличие, длину и угол наклона гуська и т.д. Введенные параметры сохраняются в энергонезависимом (Flash) блоке памяти 5 или в памяти (в EEPROM) микроконтроллера 4.Before starting the operation of the lifting crane, the crane operator (operator), if necessary, using the controls 6 located on the digital computer 1, enters 4 parameters determining the operating modes of the crane into the microcontroller - the position of the sliding supports, the multiplicity of storage of the chain hoist, availability, length and tilt angle of the jib, etc. The entered parameters are stored in non-volatile (Flash) memory block 5 or in the memory (in EEPROM) of microcontroller 4.

Зона допустимых значений положения грузоподъемного (стрелового) оборудования (стрелы и/или грузозахватного органа) крана вводится при задании крановщиком параметров координатной защиты при помощи органов управления 6 и также сохраняется в памяти микроконтроллера 4 или в блоке памяти 5.The zone of permissible position values of the load-lifting (boom) equipment (boom and / or load-gripping body) of the crane is entered when the crane operator sets the coordinate protection parameters using the controls 6 and is also stored in the memory of the microcontroller 4 or in the memory unit 5.

Управление грузоподъемным краном осуществляется крановщиком путем перемещения органов управления (рукояток, рычагов и т.п.), например, гидравлическими распределителями крана, в соответствующих направлениях. Для осуществления какого-либо движения крана необходимо как наличие управляющего воздействия крановщика, так и отсутствие блокирования этого движения со стороны выходного устройства 3, связанного с исполнительными устройствами крана.The crane is controlled by the crane operator by moving the controls (handles, levers, etc.), for example, by the hydraulic distributors of the crane, in the appropriate directions. To implement any movement of the crane, both the presence of the control action of the crane operator and the absence of blocking this movement from the side of the output device 3, connected with the actuators of the crane, are necessary.

При отсутствии перегрузки крана по грузовому моменту и при нахождении его стрелы в зоне допустимых положений по координатной защите микроконтроллер 4 формирует сигнал управления выходным устройством 3, разрешающий движения крана.If there is no crane overload at the load moment and when its boom is in the zone of permissible positions for coordinate protection, the microcontroller 4 generates a control signal for the output device 3, allowing the crane to move.

С помощью датчиков 2 в системе безопасности реализуются каналы измерения параметров работы крана, характеризующих его нагрузку и пространственное положение грузоподъемного (стрелового оборудования). Микроконтроллер 4 цифрового вычислителя 1 работает по программе, определенной при проектировании системы безопасности и предварительно записанной в его памяти или в блоке памяти 5. Через устройство ввода/вывода информации 9 по мультиплексному каналу обмена данными, по отдельным линиям связи или по радиоканалу микроконтроллер 5 получает от датчиков 2 значения параметров работы грузоподъемного крана.Using sensors 2, in the security system, channels for measuring the crane operation parameters, characterizing its load and the spatial position of the lifting (boom equipment), are implemented. The microcontroller 4 of the digital computer 1 operates according to the program defined during the design of the security system and pre-recorded in its memory or in the memory unit 5. Through the input / output device 9, via the multiplex data exchange channel, via separate communication lines, or via the radio channel, the microcontroller 5 receives from sensors 2 values of the parameters of the crane.

После получения информации от датчиков 2 микроконтроллер 4 по известным функциональным зависимостям определяет текущую нагрузку крана и положение его грузоподъемного (стрелового) оборудования. При необходимости, для определения текущей нагрузки крана и/или текущего пространственного положения его стрелы или грузозахватного органа, микроконтроллером 4 осуществляются необходимые преобразования сигналов, поступающих от датчиков параметров работы крана 2. Это имеет место в случае, когда текущая нагрузка крана и/или положение его стрелы или грузозахватного органа измеряются косвенным образом, например, при определении нагрузки стрелового гидравлического крана по давлениям в штоковой и поршневой полостях гидроцилиндра подъема стрелы.After receiving information from the sensors 2, the microcontroller 4 determines the current load of the crane and the position of its lifting (boom) equipment based on known functional dependencies. If necessary, to determine the current load of the crane and / or the current spatial position of its boom or load-gripping body, the microcontroller 4 performs the necessary transformations of the signals received from the sensors of the parameters of the crane 2. This occurs when the current load of the crane and / or its position booms or a load-gripping body are measured indirectly, for example, when determining the load of a hydraulic boom crane from the pressures in the rod and piston cavities of the lifting hydraulic cylinder trill.

Допустимые режимы нагружения в виде грузовых характеристик крана хранятся в памяти микроконтроллера или в блоке памяти 5.Permissible loading modes in the form of crane load characteristics are stored in the memory of the microcontroller or in the memory unit 5.

Далее микроконтроллер 4 цифрового вычислителя 1 осуществляет сравнение текущей нагрузки (массы поднимаемого груза или грузового момента) крана с предельно-допустимым значением нагрузки, а также сравнение фактического положения грузоподъемного оборудования с зоной допустимых положений стрелы и/или грузозахватного органа по координатной защите. Далее микроконтроллер 4, в зависимости от результатов этих сравнений, подает на выходное устройство 3 сигнал отключения исполнительного устройства, направленный на предотвращение превышения соответствующим параметром его допустимого значения. Благодаря этому система безопасности формирует необходимые характеристики отключения движений крана и обеспечивает его автоматическую защиту от перегрузки и от столкновений стрелового оборудования с препятствиями (координатную защиту).Next, the microcontroller 4 of the digital computer 1 compares the current load (mass of the load or load moment) of the crane with the maximum permissible load value, as well as compares the actual position of the lifting equipment with the zone of permissible positions of the boom and / or load gripping body for coordinate protection. Next, the microcontroller 4, depending on the results of these comparisons, supplies the output device 3 with a shutdown signal of the actuator, aimed at preventing the corresponding parameter from exceeding its permissible value. Thanks to this, the security system generates the necessary characteristics for switching off the movements of the crane and provides its automatic protection against overload and collisions of boom equipment with obstacles (coordinate protection).

Отличительной особенностью предложенного способа (во всех вариантах его реализации) является применение датчиков атмосферного давления для определения пространственного положения по высоте каких-либо элементов конструкции грузоподъемного крана, элементов конструкции другого грузоподъемного крана или препятствия, расположенного в рабочей зоне крана.A distinctive feature of the proposed method (in all variants of its implementation) is the use of atmospheric pressure sensors to determine the spatial position in height of any structural elements of a crane, structural elements of another crane or obstacles located in the working area of the crane.

Это определение базируется на использовании зависимости давления воздуха от высоты точки над уровнем моря. Абсолютная величина высоты над уровнем моря в системе безопасности крана не имеет значения. Поэтому для получения необходимой точности определения (вычисления) высоты используется дифференциальная схема измерений. Используются два датчика давления, один их которых устанавливается в точке с известной высотой или в точке, относительно которой необходимо определить высоту какого-либо элемента конструкции грузоподъемного крана или препятствия и далее определяется разность высот между этими двумя точками по значениям атмосферного давления в них. Кроме того, при необходимости дальнейшего повышения точности вычислений высоты, в эти вычисления вводятся поправки, учитывающие температуру и влажность атмосферного воздуха.This definition is based on the use of the dependence of air pressure on the height of a point above sea level. The absolute value of the altitude in the crane safety system does not matter. Therefore, to obtain the necessary accuracy in determining (calculating) the height, a differential measurement scheme is used. Two pressure sensors are used, one of which is installed at a point with a known height or at a point relative to which it is necessary to determine the height of any structural element of a hoisting crane or obstacle, and then the height difference between these two points is determined by the atmospheric pressure values in them. In addition, if it is necessary to further improve the accuracy of altitude calculations, corrections are taken into account in these calculations taking into account the temperature and humidity of the air.

Значение разности высот Δh между точками 1 и 2 может быть вычислено микроконтроллером 4 по формулеThe value of the height difference Δh between points 1 and 2 can be calculated by microcontroller 4 according to the formula

где P₁ и Р₂ - атмосферное давление в первой и во второй точках на высоте H₁ и Н₂ соответственно;where P ₁ and P ₂ - atmospheric pressure at the first and second points at a height of H ₁ and H ₂ respectively;

ΔН - барометрическая ступень (разность высот двух точек на одной вертикали, соответствующая разности атмосферного давления в 1 мбар).ΔН - barometric stage (the difference in the heights of two points on the same vertical, corresponding to a difference in atmospheric pressure of 1 mbar).

Априорно известные значения ΔН при различных значениях атмосферного давления P₁, температуры и влажности воздуха предварительно записываются в виде таблицы в блок памяти 5 и используются микроконтроллером 4 при выполнении вычислений разности высот Δh.A priori known values of ΔН at various values of atmospheric pressure P ₁ , temperature and air humidity are pre-recorded in the form of a table in memory unit 5 and are used by microcontroller 4 when calculating the height difference Δh.

Кроме применения таблиц, возможно также вычисление разности высот Δh с использованием формул, например известной формулы М.В.ПевцоваIn addition to using tables, it is also possible to calculate the height difference Δh using formulas, for example, the well-known formula of M.V. Pevtsov

где N=18470;where N = 18470;

α - температурный коэффициент объемного расширения воздуха, равный 0,003665 1/°С;α is the temperature coefficient of volumetric expansion of air, equal to 0.003665 1 / ° C;

t_m - среднее значение температуры воздуха в первой и второй точках.t _m is the average value of air temperature at the first and second points.

В первом варианте реализации предложенного способа первую точку измерения атмосферного давления P₁ выбирают на какой либо части стрелы или грузозахватного органа, например на оголовке стрелы и на боковой поверхности крюковой обоймы грузоподъемного крана. Вторая (опорная) точка для измерения атмосферного давления Р₂ может быть выбрана в кабине крана, на опорно-ходовой части или в любой другой точке крана с известной высотой Н₂.In the first embodiment of the proposed method, the first atmospheric pressure measurement point P _{1 is} selected on any part of the boom or load-gripping body, for example, on the boom head and on the side surface of the hook holder of the hoisting crane. The second (reference) point for measuring atmospheric pressure P ₂ can be selected in the crane cabin, on the running gear or at any other point in the crane with a known height of H ₂ .

Микроконтроллер 4, после получения данных от датчиков 2, по формуле (1) или по формуле (2) вычисляет величину разности высот Δh между точками установки датчиков атмосферного давления и, соответственно, высоту какой-либо части стрелы или грузозахватного органаThe microcontroller 4, after receiving data from the sensors 2, by the formula (1) or by the formula (2) calculates the height difference Δh between the installation points of the atmospheric pressure sensors and, accordingly, the height of any part of the boom or load-gripping body

Далее полученное значение высоты Н используется микроконтроллером 4 для реализации функций защиты грузоподъемного крана от аварийных ситуаций.Further, the obtained value of the height H is used by the microcontroller 4 to implement the functions of protecting the crane from emergency situations.

Во втором варианте реализации предложенного способа измерение атмосферных давлений в различных точках и соответствующее определение высот этих точек осуществляется с целью предотвращения аварийных ситуаций, вызванных столкновениями грузоподъемного крана с другим грузоподъемным краном или каким-либо препятствием, расположенным в рабочей зоне крана.In the second embodiment of the proposed method, the measurement of atmospheric pressures at various points and the corresponding determination of the heights of these points is carried out in order to prevent accidents caused by collisions of a crane with another crane or some kind of obstacle located in the working area of the crane.

Для этого точки измерения атмосферного давления, т.е. точки установки датчиков давления 13, выбирают вблизи (например, на поверхности) какой-либо части его стрелы (например, на ее оголовке) и/или грузозахватного органа крана, а также вблизи какой-либо части стрелы и/или грузозахватного органа другого грузоподъемного крана или препятствия. Микроконтроллер 4, после получения данных от датчиков 2, аналогичным образом по формуле (1) или по формуле (2) вычисляет величину разности высот Δh между точками установки датчиков атмосферного давления на грузоподъемном кране и на другом грузоподъемном кране или на препятствии. Далее, с учетом фактических точек установки датчиков атмосферного давления, с использованием математических моделей грузоподъемного крана и второго грузоподъемного крана и/или препятствия, которые предварительно записаны блоке энергонезависимой памяти 5 цифрового вычислителя 1, микроконтроллер 4 вычисляет расстояние между стрелой и/или грузозахватным органом грузоподъемного крана и стрелой и/или грузозахватным органом другого грузоподъемного крана или препятствием. После этого микроконтроллер 4 сравнивает величину этого расстояния с допустимой величиной, предварительно установленной и запомненной в блоке памяти 5, а также формирует предупреждающий сигнал для крановщика, поступающий на индикаторы 7, и/или формирует сигналы управления выходным устройством 3 в зависимости от результатов этого сравнения. Указанные сигналы управления обеспечивают предотвращение движения стрелы или грузозахватного органа грузоподъемного крана в сторону другого грузоподъемного крана или в сторону препятствия.For this point the measurement of atmospheric pressure, i.e. the installation points of the pressure sensors 13, are chosen near (for example, on the surface) of any part of its boom (for example, on its head) and / or the crane body, and also near any part of the arrow and / or the crane body of another crane or obstacles. The microcontroller 4, after receiving data from the sensors 2, similarly by the formula (1) or by the formula (2) calculates the height difference Δh between the installation points of the atmospheric pressure sensors on the crane and on another crane or on an obstacle. Further, taking into account the actual installation points of the atmospheric pressure sensors, using mathematical models of the crane and the second crane and / or obstacles that are previously recorded in the non-volatile memory unit 5 of the digital calculator 1, the microcontroller 4 calculates the distance between the boom and / or the load-gripping body of the crane and an arrow and / or lifting gear of another crane or an obstacle. After that, the microcontroller 4 compares the value of this distance with a permissible value previously set and stored in the memory unit 5, and also generates a warning signal for the crane operator, arriving at indicators 7, and / or generates control signals for the output device 3 depending on the results of this comparison. These control signals prevent the movement of the boom or load-lifting member of the crane toward another crane or towards an obstacle.

В описанном случае осуществляется защита грузоподъемного крана от столкновений при перемещении его стрелы или грузозахватного органа по высоте. Это позволяет предотвратить аварии грузоподъемного крана лишь в частных случаях, например при реализации координатной защиты типа «потолок» или при разграничении зон работы двух башенных кранов по высоте.In the described case, the crane is protected from collisions when moving its boom or load-lifting member in height. This prevents the accident of the crane only in special cases, for example, when implementing coordinate protection of the "ceiling" type or when delimiting the working areas of two tower cranes in height.

Для реализации более универсальной двух- или трехкоординатной защиты грузоподъемного крана от столкновений с другим краном или с каким-либо препятствием в цифровой вычислитель 1 необходимо передать информацию о взаимном пространственном линейном и/или угловом положении в горизонтальной плоскости другого грузоподъемного крана или препятствия. В качестве устройств (датчиков), использующихся для определения линейных координат пространственного положения в горизонтальной плоскости, могут использоваться приемники системы глобального спутникового позиционирования, а для определения углового положения в горизонтальной плоскости - электронные магнитные компасы. Эти устройства (датчики) входят в состав датчиков 2 (например, датчик-приемник GPS 14), в состав системы безопасности другого грузоподъемного крана или размещены на каком-либо препятствии. Передача выходных сигналов этих датчиков в цифровой вычислитель 1 может осуществляться по проводным или, что предпочтительнее, по беспроводным каналам связи.To implement more universal two- or three-coordinate protection of the crane against collisions with another crane or with any obstacle, it is necessary to transmit information on the mutual spatial linear and / or angular position in the horizontal plane of the other crane or obstacle to the digital computer 1. As devices (sensors) used to determine the linear coordinates of the spatial position in the horizontal plane, receivers of the global satellite positioning system can be used, and electronic magnetic compasses to determine the angular position in the horizontal plane. These devices (sensors) are part of the sensors 2 (for example, the GPS receiver-sensor 14), the security system of another crane or placed on any obstacle. The output signals of these sensors to the digital computer 1 can be carried out via wired or, preferably, wireless communication channels.

В этом случае вычисление расстояния между стрелой грузоподъемного крана и стрелой другого грузоподъемного крана или препятствием осуществляют с использованием двухмерных или трехмерных математических моделей грузоподъемных кранов и препятствий и с учетом их взаимного пространственного положения не только по высоте, но и в горизонтальной плоскости.In this case, the calculation of the distance between the crane jib and another crane jib or an obstacle is carried out using two-dimensional or three-dimensional mathematical models of hoisting cranes and obstacles and taking into account their mutual spatial position not only in height but also in the horizontal plane.

При сравнении вычисленного расстояния от стрелы или грузозахватного органа грузоподъемного крана до стрелы или грузозахватного органа другого крана или до препятствия с минимально допустимой (безопасной) величиной этого расстояния, в общем случае учитывается, что допустимая (безопасная) величина в общем случае зависит от нагрузки, скорости движения и/или пространственного положения стрелы и/или грузозахватного органа грузоподъемного крана. Эта величина предварительно определяется из условия предотвращения столкновений стрелы и/или грузозахватного органа грузоподъемного крана с другим краном или с препятствием в динамических режимах работы грузоподъемного крана и в виде соответствующей функции или таблицы записывается и сохраняется в блоке памяти 5.When comparing the calculated distance from the boom or load-gripping body of a crane to the boom or load-gripping body of another crane or to an obstacle with the minimum permissible (safe) value of this distance, it is generally taken into account that the allowable (safe) value generally depends on the load, speed the movement and / or spatial position of the boom and / or the lifting member of the crane. This value is preliminarily determined from the condition for preventing collisions between the boom and / or the load-gripping member of the crane with another crane or with an obstacle in the dynamic modes of operation of the crane and is recorded and stored in the memory unit 5 as a corresponding function or table.

В третьем варианте реализации предложенного способа измерение атмосферных давлений осуществляется в каких-либо точках опор грузоподъемного крана или вблизи них с целью выявления аварийных ситуаций, вызванных отклонением платформы или портала грузоподъемного крана от горизонтального положения, в частности, вследствие неправильной установки грузоподъемного крана или просадки грунта под опорами в процессе его работы. В этом случае микроконтроллер 4 аналогичным образом по формулам (1) или (2) определяет разность высот Δh различных опор и, при необходимости, дополнительно вычисляет величину угла отклонения платформы или портала грузоподъемного крана от горизонтального положения. Далее микроконтроллер 4, при недопустимо большой разности высот Δh различных опор или при недопустимо большом значении угла отклонения платформы или портала грузоподъемного крана от горизонтального положения, формирует предупреждающий сигнал для крановщика, поступающий на индикаторы 7, или уменьшает величину допустимой нагрузки на кран, или формирует сигналы управления выходным устройством 3, блокирующие работу грузоподъемного крана.In the third embodiment of the proposed method, atmospheric pressures are measured at or near the supports of the crane in order to identify emergencies caused by the deviation of the platform or portal of the crane from a horizontal position, in particular, due to improper installation of the crane or subsidence of soil under supports in the process of his work. In this case, the microcontroller 4 in the same way by formulas (1) or (2) determines the height difference Δh of the various supports and, if necessary, additionally calculates the angle of deviation of the platform or portal of the crane from the horizontal position. Next, the microcontroller 4, with an unacceptably large height difference Δh of various supports or with an unacceptably large value of the angle of deviation of the platform or portal of the crane from a horizontal position, generates a warning signal for the crane operator, arriving at indicators 7, or reduces the value of the permissible load on the crane, or generates signals control output device 3, blocking the operation of the crane.

В четвертом варианте реализации предложенного способа измерение атмосферного давления в какой-либо точке грузоподъемного крана или вблизи него осуществляют с целью выявления аварийных ситуаций, вызванных грозой - внезапных резких порывов ветра, ударов молнии и т.д. Для этого микроконтроллер 4 определяет скорость изменения атмосферного давления или величину его изменения за предварительно установленный интервал времени и сравнивает значение этой скорости или величины этого изменения с соответствующей заранее установленной и запомненной в блоке памяти 5 величиной.In the fourth embodiment of the proposed method, atmospheric pressure is measured at or near a crane or in the vicinity of it in order to identify emergency situations caused by a thunderstorm - sudden sudden gusts of wind, lightning strikes, etc. For this, the microcontroller 4 determines the rate of change of atmospheric pressure or the magnitude of its change over a predetermined time interval and compares the value of this speed or the magnitude of this change with the corresponding value previously set and stored in the memory unit 5.

Выявление приближения грозы основано на том, что в начале этого процесса происходит, как правило, медленное падение атмосферного давления в пределах 2 ГПа. Затем, при приближении грозы, наблюдается резкое повышение атмосферного давления - за небольшой промежуток времени (15-20 минут) давление повышается на 1-5 ГПа. Во время грозы фиксируется пик атмосферного давления. Далее наблюдается его резкий спад и через некоторое время атмосферное давление стабилизируется на прежнем уровне или чуть выше. Все явление занимает, как правило, не более 30 минут.The identification of the thunderstorm approach is based on the fact that at the beginning of this process, as a rule, a slow drop in atmospheric pressure occurs within 2 GPa. Then, when a thunderstorm approaches, a sharp increase in atmospheric pressure is observed - over a short period of time (15-20 minutes) the pressure rises by 1-5 GPa. During a thunderstorm, a peak in atmospheric pressure is recorded. Then its sharp decline is observed and after some time the atmospheric pressure stabilizes at the previous level or slightly higher. The whole phenomenon takes, as a rule, no more than 30 minutes.

Микроконтроллер 5, после выявления приближения грозы по описанному пику кривой атмосферного давления, формирует предупреждающий сигнал для крановщика, или уменьшает величину допустимого значения параметра, характеризующего нагрузку на кран, или блокирует работу грузоподъемного крана при помощи выходного устройства 3. В случае необходимости, для повышения достоверности выявления приближения грозы, в систему безопасности дополнительно устанавливаются датчики электризацию (напряженности электрического поля), температуры и/или влажности воздуха. Соответственно, микроконтроллер 4, после получения выходных сигналов этих датчиков, по заранее установленной и запомненной в блоке памяти 5 зависимости осуществляют корректировку величины установленной скорости изменения атмосферного давления или величины его изменения за предварительно установленный интервал времени, свидетельствующей о приближении грозы.The microcontroller 5, after detecting the approach of a thunderstorm by the described peak of the atmospheric pressure curve, generates a warning signal for the crane operator, or reduces the allowable value of the parameter characterizing the load on the crane, or blocks the operation of the crane using the output device 3. If necessary, to increase the reliability detecting the approach of a thunderstorm, sensors for electrification (electric field strength), temperature and / or humidity are additionally installed in the security system ty air. Accordingly, the microcontroller 4, after receiving the output signals of these sensors, according to the dependencies previously established and stored in the memory unit 5, adjusts the value of the set rate of change of atmospheric pressure or the value of its change over a pre-set time interval, indicating the approach of a thunderstorm.

При работе грузоподъемного крана наиболее важные его параметры отображаются на лицевой панели цифрового вычислителя (электронного блока) 1 при помощи индикаторов 7. Дополнительно параметры работы крана, время их изменения, определяемое с помощью часов реального времени 8, управляющие воздействия крановщика, предупреждающие сигналы для крановщика, а также сигналы, поступающие на выходное устройство 3, записываются в блок памяти 5 с возможностью считывания в случае необходимости через устройство ввода/вывода информации 9. Благодаря этому реализуется регистратор параметров грузоподъемного крана.During the operation of the crane, its most important parameters are displayed on the front panel of the digital computer (electronic unit) 1 using indicators 7. Additionally, the crane operation parameters, their change time, determined using real-time clock 8, control actions of the crane operator, warning signals for the crane operator, as well as the signals supplied to the output device 3, are recorded in the memory unit 5 with the possibility of reading, if necessary, through the input / output device information 9. Due to this p The crane data logger is being implemented.

Из изложенного следует, что реализация отличительных признаков предложенного технического решения обеспечивает получение всех необходимых технических результатов: позволяет упростить конструкцию и обеспечить эффективную защиту датчиков пространственного положения элементов конструкции грузоподъемного крана от механических повреждений, упростить установку и техническое обслуживание датчиков на кране, а также повысить безопасность работы грузоподъемного крана за счет более точного и эффективного определения расстояния до окружающих его препятствий и предотвращения аварий, вызванных отклонением неповоротной платформы или портала крана от горизонтального положения, приближением грозы и т.д.It follows from the foregoing that the implementation of the distinguishing features of the proposed technical solution provides all the necessary technical results: it allows to simplify the design and provide effective protection of the sensors of the spatial position of the structural elements of the crane against mechanical damage, simplify the installation and maintenance of sensors on the crane, and also improve safety crane due to a more accurate and efficient determination of the distance to the surroundings its constituent obstacles and prevent accidents caused by deflection of pivot platform or portal crane from a horizontal position, approaching thunderstorm, etc.

Источники информацииInformation sources

1. SU 1654256 А1, МПК5 В66С 23/90, 07.06.1991.1. SU 1654256 A1, IPC5 В66С 23/90, 07/07/1991.

2. RU 2116240 С1, МПК7 В66С 23/90, 27.07.1998.2. RU 2116240 C1, IPC7 В66С 23/90, 07.27.1998.

3. US 5730305 А, МПК6 В66С 13/16, 13/18, 24.03.1998.3. US 5730305 A, IPC6 B66C 13/16, 13/18, 03.24.1998.

Claims

1. A method of preventing accidents during the operation of a crane by preliminary determining the permissible values of the parameters characterizing the load and / or spatial position of its boom and / or load-gripping body, memorizing them, measuring during operation of the crane directly or indirectly at least one of these parameters, comparing its measured value with an acceptable value and the subsequent formation of at least one control signal by at least one actuator by means of a crane aimed at preventing this parameter from exceeding the permissible value, characterized in that when measuring at least one parameter characterizing the spatial position of the boom and / or the load-gripping body of the load-lifting crane, measure atmospheric pressure near any part of its boom or load-lifting body and the value of atmospheric pressure at a point with a known height, located on or near the crane, and according to the previously memorized Depending on the difference or the ratio of the magnitudes of these pressures, the height of this part of the boom or load-lifting member is calculated.

2. The method according to claim 1, characterized in that the measurement of atmospheric pressure is carried out on the head of the boom or on the hook clip of the hoisting crane, and using this value, respectively, the height of the head of the boom or the height of the load of the gripping body or load is calculated.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that it further measures the value of temperature and / or humidity of the atmospheric air and uses this value in the specified calculation of the height.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the crane carries out wireless transmission to the computing device of signals containing information about the measured value of atmospheric pressure and / or the calculated value of the height, moreover, this transmission is carried out from the head of the boom, or hook clip, or with a load gripping body of a crane.

5. A method for preventing accidents during the operation of a crane by preliminarily determining the permissible values of the parameters characterizing the load and / or spatial position of its boom and / or load-gripping body, memorizing them, measuring during the operation of the crane using direct or indirect method of at least one of the indicated parameters, comparing its measured value with an acceptable value and the subsequent formation of at least one control signal by at least one actuator a crane, aimed at preventing this parameter from exceeding the permissible value, characterized in that they additionally measure the atmospheric pressure near any part of the boom and / or the load-gripping body of the crane and the atmospheric pressure in any part of the boom and / or load-lifting body another crane or at any point of the obstacle located near the crane, according to the previously memorized dependence using the difference or the ratios of the magnitudes of these pressures calculate the height difference between the parts of the boom and / or load-gripping bodies of hoisting cranes or the height difference of any part of the boom or load-gripping body of the hoisting crane and obstacles, after which the distance between the boom and / or load-gripping body of the hoisting device is calculated crane and an arrow and / or load-lifting body of another crane or an obstacle, compare the value of the calculated distance with a pre-set and a permissible value and when the calculated distance decreases to a set value, a warning signal is generated for the crane operator or at least one actuator control signal aimed at preventing the boom or the load-gripping body of the load-lifting crane from moving towards the boom or load-lifting body of another load-lifting crane or towards an obstacle .

6. The method according to claim 5, characterized in that the measurement of atmospheric pressure is carried out on the head of the boom, or on the hook clip, or on the load-gripping body of the crane, and using this value, respectively, calculate the height of the head of the arrow or the height of the load, hook clip or load gripping body, and then use this height when calculating the specified distance.

7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that it further measures the value of temperature and / or humidity of the atmospheric air and uses this value in the specified calculation of the height or height difference.

8. The method according to claim 5, characterized in that on the arrow of the load-lifting crane, as well as on the arrow of another load-lifting crane or on an obstacle, devices are installed to determine their spatial position in the horizontal plane and the output signals of these devices are transmitted to the computing device, and the calculation of said the distance between the boom of the crane and the boom of another crane or an obstacle is carried out taking into account their spatial position in the horizontal plane.

9. The method according to claim 8, characterized in that the receivers of the global satellite positioning system are used as devices for determining the spatial position in the horizontal plane.

10. The method according to claim 5, characterized in that on the arrow of the load-lifting crane, as well as on the arrow of another load-lifting crane or on an obstacle, additionally install devices for determining their angular position in the horizontal plane, transmit the output signals of these devices to the computing device, and the specified the distance between the boom of the crane and the boom of another crane or obstacle is calculated taking into account their angular positions.

11. The method according to claim 10, characterized in that electronic magnetic compasses are used as devices for determining the angular position in the horizontal plane.

12. The method according to one of paragraphs.5, 8 or 10, characterized in that the permissible value of the specified distance is determined from the condition for preventing collisions of the boom and / or the load-gripping body of the crane with the boom and / or with the load-gripping body of another crane or with an obstacle in dynamic modes of operation of the crane and memorized in the form of a function of its load, and / or speed, and / or spatial position of its boom and / or load-gripping body.

13. The method according to one of claims 5, 6, 8 or 10, characterized in that said transmission to the computing device of at least one signal containing information about the measured value of atmospheric pressure and / or about the height value calculated using the value this pressure, and / or about the spatial and / or angular position of any part of the boom and / or the load-gripping body of the crane, and / or obstacles are carried out using a wireless communication channel.

14. The method according to item 13, characterized in that as a wireless communication channel using a radio channel organized between the crane and another crane or an obstacle, or a cellular network.

15. The method according to one of paragraphs.5, 6, 8 or 10, characterized in that the calculation of the distance between the boom and / or the load-gripping body of the crane and the boom and / or the load-lifting body of another crane or an obstacle is carried out using mathematical models of the crane and a second crane and / or obstacles that are stored in the non-volatile memory of the computing device.

16. A method for preventing accidents during the operation of a crane by preliminarily determining the permissible values of the parameters characterizing the load and / or spatial position of its boom and / or load-lifting body, storing them, measuring during the operation of the crane using direct or indirect method of at least one of the indicated parameters, comparing its measured value with an acceptable value and the subsequent formation of at least one control signal by at least one actuator by means of a crane aimed at preventing this parameter from exceeding the permissible value, characterized in that the atmospheric pressure is additionally measured at or near the points of the crane supports, and the difference in the heights of different pressures is calculated using the difference or the ratio of these pressures supports or the angle of deviation of the platform or portal of the crane from a horizontal position, compare this height difference or this the angle value with the corresponding pre-set and stored value and in case of exceeding the set value generate a warning signal for the crane operator, or reduce the value of the permissible value of the parameter characterizing the load on the crane, or generate at least one actuator control signal blocking the operation of the crane.

17. The method according to clause 16, characterized in that the signals about the values of atmospheric pressure from the supports of the crane transmit to the computing device using a wireless communication channel.

18. A method for preventing accidents during the operation of a crane by preliminary determining the permissible values of the parameters characterizing the load and / or spatial position of its boom and / or load-lifting body, storing them, measuring during the operation of the crane using direct or indirect method of at least one of the indicated parameters, comparing its measured value with an acceptable value and the subsequent formation of at least one control signal by at least one actuator by means of a crane aimed at preventing this parameter from exceeding the permissible value, characterized in that the atmospheric pressure is additionally measured at or near the crane, the rate of change of atmospheric pressure or its change over a predetermined time interval is determined, and the value of this the speed or magnitude of this change with the corresponding pre-set and stored value, by detecting the excess established in The values reveal the approach of a thunderstorm, after which they generate a warning signal for the crane operator, or reduce the value of the permissible value of the parameter characterizing the load on the crane, or form a control signal for the actuator blocking the operation of the crane.

19. The method according to p. 18, characterized in that it additionally measure the electrification, and / or temperature, and / or humidity, and depending on the current values and the nature of the change in time of the results of these measurements according to a predetermined and stored dependence change the value of the set speed changes in atmospheric pressure or the magnitude of its change over a predetermined time interval corresponding to the approximation of a thunderstorm.

20. A device for preventing accidents during the operation of the crane, containing load sensors and / or the spatial position of the boom and / or the load-gripping member of the crane, an output device and a digital computer based on a microcontroller with the ability to memorize the permissible values of the parameters characterizing the load, and / or the spatial position of the boom and / or load-lifting body of the crane, with the possibility of measuring during operation of the crane straight or braid by the method of at least one of the indicated parameters using the said sensors, with the possibility of comparing the measured value of this parameter with a valid one and then generating at least one control signal aimed at preventing this parameter from exceeding the allowable value and transmitting this control signal to the output device the output of which is connected to at least one actuating device of a crane, characterized in that it further comprises at least one atmospheric pressure sensor located on a crane, the output of which is connected via a wired or wireless communication channel to a digital computer, which is configured to process the output signal of this sensor according to a pre-installed and stored relationship and to detect as a result of this processing in accordance with the view of this dependence of the unacceptable movements of the boom and / or the load-gripping body of the hoisting crane, and / or the non-horizontal position of the platform or portal crane, and / or approaching thunderstorm, with the possibility of subsequently forming warning signal to the crane, or decrease the allowable value of the parameter characterizing the load on the crane or on the transmission control signal output device, the locking operation of the crane.

21. The device according to claim 20, characterized in that it further comprises a second atmospheric pressure sensor located on or near the crane at a point with a known height and connected to a digital computer, while the first atmospheric pressure sensor is placed on any part boom or on the lifting body of the crane, and the digital computer is configured to calculate the height of this part of the boom or lifting body.

22. The device according to claim 20, characterized in that it further comprises a second atmospheric pressure sensor located on any part of the boom or load-lifting member of another crane or on any obstacle and connected to a digital computer via a wired or wireless communication channel moreover, the first atmospheric pressure sensor is located on any part of the boom and / or load-gripping body of the crane, and the digital computer is configured to calculate the height difference parts of the booms and / or load-lifting bodies of hoisting cranes or a height difference of any part of the boom or load-lifting body of a hoisting crane and an obstacle, with the possibility of calculating the distance between the boom and / or the load-gripping body of the hoisting crane and the boom and / or load-gripping body of another hoisting crane or obstacle using this height difference, and also with the ability to compare the calculated distance with a pre-set and stored permissible value of this distance tions and to generate a warning signal or said transmission control signal output device blocking movement of the crane, in this case, reducing the distance to set the permissible value.

23. The device according to p. 22, characterized in that on some part of the boom or load-gripping body of a crane, as well as on any part of the boom or load-gripping body of another crane or on any obstacle, devices are additionally installed to determine their linear and / or angular position in the horizontal plane, the outputs of which using a wired or wireless communication channel are connected to a digital computer, which is configured to calculate the distance between the boom and / or the load-lifting body of the crane and the boom and / or load-lifting body of another crane or an obstacle taking into account their positions in the horizontal plane.

24. The device according to claim 20, characterized in that it further comprises sensors of electrification, and / or temperature, and / or humidity, the outputs of which using a wired or wireless communication channel are connected to a digital computer, which is configured to calculate the time thunderstorms using the output signals of these sensors and atmospheric pressure sensor.

25. The device according to claim 20, characterized in that it contains at least two atmospheric pressure sensors attached to the supports of the crane and connected to a digital computer, which is configured to calculate the height difference of the various supports or the angle of deviation of the platform or portal lifting the crane from a horizontal position, comparing this height difference or angle with the corresponding pre-set and stored value and the formation of the specified warning signal la, or reduce the value of the permissible value of the parameter characterizing the load on the crane, or the formation of the control signal of the actuator, blocking the operation of the crane.