RU2326046C1 - Method and system of control and anticollision protection of multiple jointly operating tower cranes - Google Patents
Method and system of control and anticollision protection of multiple jointly operating tower cranes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2326046C1 RU2326046C1 RU2006133367/11A RU2006133367A RU2326046C1 RU 2326046 C1 RU2326046 C1 RU 2326046C1 RU 2006133367/11 A RU2006133367/11 A RU 2006133367/11A RU 2006133367 A RU2006133367 A RU 2006133367A RU 2326046 C1 RU2326046 C1 RU 2326046C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crane
- equipment
- unit
- display
- cranes
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
- Jib Cranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике обеспечения безопасности работы башенных кранов.The invention relates to techniques for ensuring the safety of tower cranes.
Известны способы управления и защиты от столкновений работающих в группе башенных кранов, включающие обмен информацией между устройствами управления и защиты, установленными на каждом из "n" работающих в группе башенных кранов, о положении, движениях и нагрузке его оборудования, реализованные, например, в антиколлизийных системах "SMIE-AC30" (Франция). Система "SMIE-AC30" содержит установленное на каждом кране устройство управления и защиты крана, включающее в себя первую группу датчиков контроля параметров оборудования крана и цифровой вычислитель - центральный процессор, к первому входу которого подключены указанные датчики, к первому выходу - дисплей, а ко второму выходу - исполнительный блок. Процессоры связаны между собой кабелем или радиосвязью, образуя совместную коммуникативную сеть для обмена информацией о положении, движениях и нагрузке оборудования кранов (см. Дана Рафчикова. Антиколлизионные системы "SMIE-AC30" защиты кранов. Журнал "Подъемные сооружения. Специальная техника". 2001. №4). В системе «SMIE-AC30» положение крана и его оборудования известны, так как кран «привязан» к определенным точкам стройплощадки. Контролируя скорость перемещения крана и его оборудования и нагрузку крана (вес груза), компьютер вычисляет, какое конечное положение займет оборудование (стрела или тележка с грузовым крюком), если в данный момент будет начато торможение в оптимальном режиме. Устройство на другом кране производит подобные вычисления для своего крана и оба устройства обмениваются результатами вычислений. Когда расчеты систем свидетельствуют об опасном сближении оборудования кранов, начинается автоматическая остановка кранов каждым устройством. При этом на дисплеях устройств управления и защиты кранов (далее - дисплеях кранов) указываются направления опасных движений и пути безопасного вывода кранов из перекрываемых зон. Таким образом, данная система не блокирует доступ кранов в перекрываемые зоны, разрешает одновременную работу кранов путем последовательного (по мере надобности) снижения их скоростей, не допуская их столкновений. Однако недостатком этой системы является то, что остановка кранов происходит только при опасном сближении оборудования башенных кранов, что в ряде случаев вызывает необходимость обходных или возвратных движений, т.е. снижение производительности и энергетические потери.Known methods of control and protection against collisions working in a group of tower cranes, including the exchange of information between control and protection devices installed on each of the "n" working in a group of tower cranes, about the position, movements and load of its equipment, implemented, for example, in anti-collision SMIE-AC30 systems (France). The SMIE-AC30 system contains a crane control and protection device installed on each crane, which includes the first group of sensors for monitoring the parameters of the crane equipment and a digital computer - a central processor, to the first input of which these sensors are connected, a display and the first output the second output is an executive unit. The processors are connected by cable or radio communication, forming a joint communication network for the exchange of information about the position, movements and load of crane equipment (see Dana Rafchikova. Anti-collision systems "SMIE-AC30" for crane protection. Magazine "Lifting constructions. Special equipment". 2001. No. 4). In the SMIE-AC30 system, the position of the crane and its equipment are known, since the crane is “tied” to certain points on the construction site. By controlling the speed of movement of the crane and its equipment and the load of the crane (weight of the load), the computer calculates what final position the equipment (boom or trolley with cargo hook) will occupy if braking is started at the optimum time. A device on another crane performs similar calculations for its crane and both devices exchange the calculation results. When the calculations of the systems indicate a dangerous approach of the crane equipment, the automatic stop of the cranes by each device begins. At the same time, the displays of control and protection devices for cranes (hereinafter - the displays of cranes) indicate the directions of dangerous movements and ways to safely remove cranes from overlapping areas. Thus, this system does not block the access of cranes to overlapping zones, allows the simultaneous operation of cranes by successively (as necessary) reducing their speeds, avoiding their collisions. However, the drawback of this system is that the cranes stop only when the equipment of the tower cranes is dangerously close, which in some cases necessitates bypass or return movements, i.e. decreased performance and energy losses.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка способа управления и защиты от столкновений работающих в группе башенных кранов, который обеспечивал бы повышенную безопасность и эффективность работы башенных кранов за счет создания информационных сигналов, предваряющих начало движения или ограничивающих движение оборудования кранов в случае возможного пересечения их траекторий.The task to which the claimed invention is directed is to develop a method for controlling and protecting against collisions of tower cranes working in a group, which would provide increased safety and efficiency of tower cranes by creating information signals that precede the beginning of movement or restrict the movement of crane equipment in case of possible intersection of their trajectories.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в известном способе управления и защиты от столкновений работающих в группе башенных кранов, включающем обмен информацией между устройствами управления и защиты, установленными на каждом из "n" работающих в группе башенных кранов, о положении, движениях и нагрузке его оборудования, согласно изобретению дополнительно определяют положение каждого крана и его оборудования на плане стройплощадки, формируют на дисплее устройства управления и защиты крана условное графическое изображение положения самого крана и его оборудования на плане стройплощадки и условное графическое изображение положения "смежного" или "смежных" кранов и его или их оборудования, при инициировании крановщиком перемещения оборудования крана Кi определяют предполагаемую траекторию движения оборудования данного крана и формируют на его дисплее графические изображения предполагаемых траекторий движения оборудования крана Ki и "смежного" или "смежных" кранов с перемещающимся в данный момент оборудованием путем обмена информацией между их устройствами управления и защиты, определяют минимальное расстояние между этими траекториями, при пересечении траекторий отображают на дисплее крана Ki точку пересечения и формируют сигнал блокировки работы механизмов этого крана, а также сигналы для тревожной световой и звуковой сигнализации, для продолжения движения оборудования крана Кi по командам крановщика дополнительно формируют линию, ограничивающую движение оборудования данного крана, и отображают ее на дисплее крана Кi, а при наличии ошибки при формировании ограничительной линии автоматически блокируют работу механизмов крана Кi в точке пересечения указанных траекторий.The stated technical problem is achieved by the fact that in the known method of control and protection against collisions working in a group of tower cranes, which includes exchanging information between control and protection devices installed on each of the "n" working in a group of tower cranes about its position, movements and load of the equipment according to the invention additionally determine the position of each crane and its equipment on the site plan, form a conditional graphic image on the display of the crane control and protection device the position of the crane and its equipment in terms of sites and conventional graphic image position "adjacent" or "adjacent" valves and its or their equipment when initiating crane moving crane equipment K i determined estimated trajectory of crane equipment movement and is formed at its display graphics the proposed trajectories of the equipment of the crane K i and the "adjacent" or "adjacent" cranes with the equipment currently moving by exchanging information between their devices your control and protection, determine the minimum distance between these trajectories, when crossing the trajectories, display the intersection point on the crane K i display and generate a blocking signal for the mechanisms of this crane, as well as signals for alarming light and sound alarms, to continue the movement of the crane equipment K i along the crane operator’s teams additionally form a line restricting the movement of the equipment of the crane, and display it on the crane display K i , and if there is an error when forming the boundary line a automatically block the operation of the mechanisms of the crane K i at the intersection of these trajectories.
Кроме того, при формировании ограничительной линии учитывают инерцию перемещаемого оборудования.In addition, the inertia of the equipment being moved is taken into account when forming the boundary line.
Применительно к системе, реализующей заявленный способ управления и защиты от столкновений работающих в группе башенных кранов, поставленная техническая задача достигается тем, что в известной системе, содержащей установленное на каждом кране устройство управления и защиты крана, включающее в себя первую группу датчиков контроля параметров оборудования крана и цифровой вычислитель, к первому входу которого подключены указанные датчики, к первому выходу - дисплей, а ко второму выходу - исполнительный блок, при этом цифровые вычислители связаны между собой линией последовательного интерфейса для обмена информацией о положении, движениях и нагрузке оборудования кранов, согласно изобретению каждое устройство управления и защиты крана снабжено второй группой датчиков, установленных на органах управления движением механизмов и подключенных ко второму входу цифрового вычислителя, и клавиатурой для задания режима работы крана, подключенной к третьему входу цифрового вычислителя, а каждый цифровой вычислитель выполнен с возможностью определения положения каждого крана и его оборудования на плане стройплощадки, формирования на дисплее крана условного графического изображения положения самого крана и его оборудования на плане стройплощадки и условного графического изображения положения "смежного" или "смежных" кранов и его или их оборудования на плане стройплощадки, определения при инициировании перемещения оборудования крана Кi предполагаемой траектории движения оборудования данного крана и формирования на его дисплее графического изображения предполагаемых траекторий движения оборудования крана Кi и "смежного" или "смежных" кранов с перемещающимся в данный момент оборудованием, определения минимального расстояния между этими траекториями, отображения на дисплее крана Кi точки пересечения траекторий и формирования при этом сигнала блокировки работы механизмов этого крана и сигналов для тревожной световой и звуковой сигнализации, формирования линии, ограничивающей движение оборудования крана Кi при необходимости продолжения движения его оборудования и отображения этой линии на дисплее данного крана, и автоматической блокировки работы крана Кi в точке пересечения указанных траекторий при наличии ошибки при формировании ограничительной линии.With regard to a system that implements the claimed method of control and protection against collisions working in a group of tower cranes, the technical task is achieved by the fact that in a known system comprising a crane control and protection device installed on each crane, including the first group of sensors for monitoring parameters of the crane equipment and a digital computer, to the first input of which the indicated sensors are connected, a display is connected to the first output, and an executive unit is connected to the second output, while digital computers interconnected by a serial interface line for exchanging information on the position, movements and load of the crane equipment, according to the invention, each crane control and protection device is equipped with a second group of sensors mounted on the movement controls of the mechanisms and connected to the second input of the digital computer, and a keyboard for setting the mode the operation of the crane connected to the third input of the digital computer, and each digital computer is configured to determine the position of each crane its equipment on the construction site plan, forming on the crane display a conditional graphic image of the position of the crane itself and its equipment on the construction site plan and the conditional graphic image of the position of "adjacent" or "adjacent" cranes and its or their equipment on the construction site, determining when initiating the movement of the crane equipment To i the estimated trajectory of the equipment of the crane and the formation on its display of a graphic image of the proposed trajectory of the equipment and K i and "adjacent" or "adjacent" cranes with the equipment currently moving, determining the minimum distance between these trajectories, displaying on the crane K i the point of intersection of the trajectories and the formation of a signal for blocking the operation of the mechanisms of this crane and signals for alarming light and the chime, forming lines bounding motion of crane equipment K i if necessary continue its movement and display equipment of this line on the display of the crane, and automatically blocks Application of crane K i at the point of intersection of said paths when an error occurs during the formation of the bounding line.
Цифровой вычислитель каждого устройства управления и защиты крана может включать в себя блок определения нагрузки и положения оборудования крана, блок определения скорости движения оборудования крана, блок определения траектории движения оборудования крана, блок определения минимального расстояния между точками траекторий движения оборудования кранов, блок совпадений, блок формирования индикации, блок задания ограничительных линий, линию задержки и блок усилителей, при этом выход блока определения нагрузки и положения оборудования крана подключен через последовательно соединенные блок определения скорости движения оборудования крана и блок определения траектории движения к первым входам блока формирования индикации, блока определения минимального расстояния между точками траекторий движения оборудования кранов и блока совпадений, выход блока задания ограничительных линий подключен к вторым входам блока определения траектории движения оборудования крана и блока совпадений, третий вход которого подключен к выходу блока определения минимального расстояния между точками траекторий движения оборудования кранов, а выход через линию задержки - к входу блока усилителей, первым входом цифрового вычислителя является вход блока определения нагрузки и положения оборудования крана, вторым входом - объединенные третий вход блока формирования индикации и четвертый вход блока совпадений, а третьим входом - вход блока задания ограничительных линий, входом/выходом цифрового вычислителя являются объединенные вторые входы блока определения минимального расстояния между точками траекторий движения оборудования кранов и блока формирования индикации, а первым и вторым выходами цифрового вычислителя являются соответственно выходы блока формирования индикации и блока усилителей.The digital computer of each crane control and protection device may include a unit for determining the load and position of the crane equipment, a unit for determining the speed of the crane equipment, a unit for determining the trajectory of the crane equipment, a unit for determining the minimum distance between the points of the trajectories of the crane equipment, a coincidence unit, a formation unit indications, a block for specifying boundary lines, a delay line and a block of amplifiers, while the output of the block for determining the load and the position of the equipment the crane is connected through a series-connected unit for determining the speed of movement of the crane equipment and the unit for determining the trajectory of movement to the first inputs of the display unit, the unit for determining the minimum distance between the points of the trajectories of the equipment of the cranes and the coincidence unit, the output of the block for specifying restriction lines is connected to the second inputs of the unit for determining the path of movement crane equipment and coincidence unit, the third input of which is connected to the output of the minimum distance determination unit between the points of the trajectories of the movement of the equipment of the cranes, and the output through the delay line to the input of the amplifier unit, the first input of the digital computer is the input of the unit for determining the load and position of the crane equipment, the second input is the combined third input of the display unit and the fourth input of the coincidence unit, and the third input - the input of the block specifying the boundary lines, the input / output of the digital computer is the combined second inputs of the block determining the minimum distance between the points of the trajectories of motion ore of the cranes and the display forming unit, and the first and second outputs of the digital computer are respectively the outputs of the display forming unit and the amplifier unit.
Технический результат от использования изобретения - повышение безопасности работы на одной стройплощадке группы башенных кранов и повышение эффективности их работы за счет исключения обходных или возвратных движений при пересечении траекторий перемещения оборудования "смежных" кранов.The technical result from the use of the invention is to increase the safety of work on a single construction site of a group of tower cranes and increase the efficiency of their work by eliminating bypass or return movements when crossing the trajectories of equipment moving "adjacent" cranes.
На фиг.1 показаны фрагменты изображений на дисплее одного из двух "смежных" башенных кранов при различных перемещениях оборудования кранов; на фиг.2 - структурная схема системы, реализующей предлагаемый способ управления и защиты от столкновений работающих в группе башенных кранов; на фиг.3 - функциональная схема устройства управления и защиты крана.Figure 1 shows fragments of images on the display of one of the two "adjacent" tower cranes for various movements of the equipment of the cranes; figure 2 is a structural diagram of a system that implements the proposed method of control and protection against collisions working in a group of tower cranes; figure 3 is a functional diagram of a control device and crane protection.
На фиг.2 и 3 приведены следующие обозначения:Figure 2 and 3 shows the following notation:
1 - устройство управления и защиты первого крана;1 - control device and protection of the first crane;
2 - устройство управления и защиты второго крана;2 - control device and protection of the second crane;
3 - линия последовательного интерфейса;3 - line serial interface;
4 - первая группа датчиков контроля параметров оборудования первого крана;4 - the first group of sensors for monitoring the parameters of the equipment of the first crane;
5 - цифровой вычислитель;5 - digital computer;
6 - дисплей;6 - display;
7 - вторая группа датчиков контроля положения органов управления первого крана;7 - the second group of sensors for monitoring the position of the controls of the first crane;
8 - клавиатура для задания режима работы первого крана;8 - keyboard for setting the operating mode of the first crane;
9 - исполнительный блок;9 - executive unit;
10 - первая группа датчиков контроля параметров оборудования второго крана;10 - the first group of sensors for monitoring the parameters of the equipment of the second crane;
11 - цифровой вычислитель;11 - digital computer;
12 - дисплей;12 - display;
13 - вторая группа датчиков контроля положения органов управления второго крана;13 - the second group of sensors for monitoring the position of the controls of the second crane;
14 - клавиатура для задания режима работы второго крана;14 - keyboard for setting the operating mode of the second crane;
15 - исполнительный блок;15 - executive unit;
16 - первый вход цифрового вычислителя;16 - the first input of a digital computer;
17 - второй вход цифрового вычислителя;17 - the second input of a digital computer;
18 - блок определения нагрузки и положения оборудования крана;18 - unit for determining the load and position of the crane equipment;
19 - блок определения скорости движения оборудования крана;19 is a block for determining the speed of the crane equipment;
20 - блок определения траектории движения оборудования крана;20 - unit for determining the trajectory of movement of crane equipment;
21 - блок формирования индикации;21 - block forming an indication;
22 - первый выход цифрового вычислителя;22 - the first output of a digital computer;
23 - блок определения минимального расстояния между точками траекторий движения оборудования кранов;23 - block determining the minimum distance between the points of the trajectories of the equipment of the cranes;
24 - вход/выход цифрового вычислителя;24 - input / output of a digital computer;
25 - блок совпадений;25 - block matches;
26 - третий вход цифрового вычислителя;26 - the third input of a digital computer;
27 - блок задания ограничительный линий;27 - block assignment restrictive lines;
28 - линия задержки;28 - delay line;
30 - второй выход цифрового вычислителя.30 - the second output of the digital computer.
Фрагменты изображений, в частности, на дисплее крана К2, представленные на фиг.1, выполнены в предположении, что кран K1 с центром O1 вращения его стрелы ниже крана К2 с центром О2 вращения его стрелы, т.е. возможно соприкосновение троса, сбегающего с тележки Т крана К2, с любой точкой стрелы O1A крана K1.Fragments of images, in particular, on the display of the crane K 2 shown in Fig. 1, are made under the assumption that the crane K 1 with the center of rotation O 1 of its arrow below the crane K 2 with the center O 2 of rotation of its arrow, i.e. it is possible that the cable running from the truck T of the crane K 2 may come into contact with any point of the boom O 1 A of the crane K 1 .
Предлагаемый способ обеспечивает возможность управления и защиты кранов K1 и К2, работающих в следующих режимах:The proposed method provides the ability to control and protect cranes K 1 and K 2 operating in the following modes:
а) инициирование и начало движения оборудования крана К2 по траектории ТР при неподвижном оборудовании крана K1;a) the initiation and start of movement of the crane equipment K 2 along the trajectory TR with the stationary equipment of the crane K 1 ;
б) инициирование и начало движения оборудования крана К2 по траектории ТР при движущемся оборудовании крана K1;b) to initiate and start the movement of the crane equipment to the 2 on the path TR when moving equipment crane K 1;
в) инициирование и начало движения оборудования крана K1 по траектории АБ при неподвижном оборудовании крана К2;c) the initiation and start of movement of the crane equipment K 1 along the AB trajectory with the stationary equipment of the crane K 2 ;
г) инициирование и начало движения оборудования крана K1 по траектории АБ при движущемся оборудовании крана К2.d) the initiation and beginning of the movement of the crane equipment K 1 along the AB trajectory with the moving equipment of the crane K 2 .
Заштрихованные зоны изображают на дисплее возможные положения оборудования крана, т.е. зоны, в которые не должен попадать "смежный" кран при перемещении его оборудования. Пунктиром около проекции стрелы крана обозначен допуск на погрешность остановки стрелы крана, рассчитанный по параметрам движения (инерции) оборудования. На фиг.1 приведены примеры простых движений (поворот стрелы крана), хотя при совмещении движений (например, поворот стрелы крана и перемещение крана по пути, поворот стрелы крана и перемещение тележки) на дисплее изображается траектория общего более сложного движения.The shaded areas show on the display the possible positions of the crane equipment, i.e. areas into which the "adjacent" crane should not fall when moving its equipment. The dotted line near the projection of the crane jib indicates the tolerance for the error in stopping the crane jib, calculated by the parameters of movement (inertia) of the equipment. Figure 1 shows examples of simple movements (rotation of the crane boom), although when combining movements (for example, rotation of the crane boom and moving the crane along the path, rotation of the crane boom and moving the trolley), the display shows the trajectory of the general more complex movement.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.The proposed method is as follows.
По сигналам датчиков, установленных на оборудовании двух "смежных" кранов K1 и К2, определяют положение кранов, их оборудования на плане стройплощадки и нагрузку оборудования. Формируют на дисплее крана К1 условное графическое изображение положения самого крана K1 на плане стройплощадки в виде точки O1 и положение его стрелы в виде линии O1A, а также условное графическое изображение положения "смежного" крана К2 в виде точки О2 и его оборудования - стрелы с тележкой Т в виде линии O2T путем обмена информацией между устройствами управления и защиты, установленными на кранах K1 и К2, о положении, движениях и нагрузке их оборудования. Аналогичные изображения формируют на дисплее крана К2.The signals of the sensors installed on the equipment of two "adjacent" cranes K 1 and K 2 determine the position of the cranes, their equipment on the construction site plan and the load of the equipment. Form on the display of the crane K 1 a conditional graphic image of the position of the crane K 1 on the construction plan in the form of a point O 1 and the position of its arrow in the form of a line O 1 A, as well as a conditional graphic image of the position of the "adjacent" crane K 2 in the form of a point O 2 and its equipment - booms with a T truck in the form of an O 2 T line by exchanging information between control and protection devices installed on cranes K 1 and K 2 about the position, movements and load of their equipment. Similar images are formed on the display of the crane K 2 .
При инициировании крановщиком перемещения оборудования крана К2 (поворота его стрелы с неподвижной тележкой Т) посредством перемещения соответствующего органа управления определяют предполагаемую траекторию перемещения стрелой крана К2 его тележки и формируют на его дисплее графическое изображение предполагаемой траектории движения оборудования крана К2 (пунктирная линия ТР) и положение стрелы "смежного" крана K1 путем обмена информацией между их устройствами управления и защиты.When the crane operator initiates the movement of the crane equipment K 2 (turning his boom with the stationary carriage T) by moving the corresponding control body, the estimated trajectory of the crane K 2 to move his trolley with the arrow and a graphic image of the proposed trajectory of the crane equipment K 2 is formed on its display (dashed line TP ) and the position of the boom of the "adjacent" crane K 1 by the exchange of information between their control and protection devices.
Если стрела крана K1 неподвижна и траектория движения оборудования крана К2 не пересекает проекцию стрелы крана K1 (линия O1A на фиг.1.а), то через установленную выдержку времени подают сигнал на включение механизма поворота стрелы крана К2 до требуемой позиции (точка Р). Если кран K1 работает и стрела поворачивается, то дополнительно формируют на дисплее крана К2 условное графическое изображение траектории перемещения крюка стрелы крана K1 на плане стройплощадки и определяют минимальное расстояние между этими траекториями. При пересечении траекторий отображают на дисплее крана К2 точку пересечения (точка "С" на фиг.1.б) и формируют сигнал блокировки работы механизмов крана К2, а также сигналы для тревожной световой и звуковой сигнализации.If the arrow of the crane K 1 is stationary and the trajectory of the equipment of the crane K 2 does not intersect the projection of the arrow of the crane K 1 (line O 1 A in Fig. 1.a), then, after a set time delay, a signal is applied to turn on the mechanism for turning the arrow of the crane K 2 to the required position (point P). If the crane K 1 works and the boom rotates, then additionally form on the display of the crane K 2 a conditional graphic image of the trajectory of the hook of the boom of the crane crane K 1 on the site plan and determine the minimum distance between these trajectories. At the intersection of the trajectories, the intersection point is displayed on the crane K 2 display (point "C" in Fig. 1b) and a signal for blocking the operation of the crane mechanisms K 2 is generated, as well as signals for alarming light and sound alarms.
Для продолжения поворота стрелы крана К2 по командам крановщика дополнительно формируют линию МН, ограничивающую движение оборудования данного крана с учетом инерции перемещаемого оборудования, и отображают ее на дисплее крана К2, а при наличии ошибки при формировании ограничительной линии, например, линии КЛ, автоматически блокируют работу механизмов крана K2 в точке "С" пересечения указанных траекторий. Такой вариант работы для минимизации затрат времени и энергозатрат возможен вследствие того, что на дисплее крана К2 отображается зона возможного перемещения стрелы крана K1 (фиг.1.б), но стрела крана может остановиться, например, на линии О1Д, не мешая перемещению стрелы крана К2.To continue the rotation of the crane boom K 2 at the commands of the crane operator, an MH line is additionally formed, restricting the movement of the equipment of the crane taking into account the inertia of the equipment being moved, and it is displayed on the crane K 2 display, and if there is an error in the formation of the boundary line, for example, the KL line, automatically block the operation of the mechanisms of the crane K 2 at the point "C" of the intersection of these trajectories. This option to minimize time and energy costs is possible due to the fact that the display of the crane K 2 shows the zone of possible movement of the boom of the crane K 1 (Fig.1.b), but the arrow of the crane can stop, for example, on the line O 1 D, not interfering with the movement of the boom crane K 2 .
Аналогично происходит начало движения крана K1.Similarly, the beginning of the movement of the crane K 1 .
При инициировании крановщиком перемещения оборудования крана K1 (поворота его стрелы) посредством перемещения соответствующего органа управления определяют предполагаемую траекторию перемещения крюка крана K1 и формируют на его дисплее графическое изображение предполагаемой траектории движения крюка крана K1 (пунктирная линия АБ на фиг.1.в) и положение стрелы с тележкой "смежного" крана К2 путем обмена информацией между их устройствами управления и защиты.When initiating a crane moving equipment K 1 crane (rotation of its arrow) by moving the respective control body define the intended path of the crane hook, and K 1 is formed on its display a graphic image crane hook intended path of motion K 1 (dotted line AB in fig.1.v ) and the position of the boom with the trolley of the "adjacent" crane K 2 by the exchange of information between their control and protection devices.
Если стрела крана К2 неподвижна и траектория движения оборудования крана K1 не пересекает проекцию стрелы крана К2 (линию О2Т на фиг.1.в), то через установленную выдержку времени подают сигнал на включение механизма поворота стрелы крана K1 до требуемой позиции (точка Б). Если кран К2 работает (стрела поворачивается), то дополнительно формируют на дисплее крана K1 условное графическое изображение траектории перемещения крюка крана К2 на плане стройплощадки и определяют минимальное расстояние между этими траекториями. При пересечении траекторий отображают на дисплее крана K1 точку пересечения (точка "С" на фиг.1.г) и формируют сигнал блокировки работы механизмов крана K1, а также сигналы для тревожной световой и звуковой сигнализации.If the arrow of the crane K 2 is stationary and the trajectory of the equipment of the crane K 1 does not intersect the projection of the arrow of the crane K 2 (line O 2 T in Fig. 1.c), then, after a set time delay, a signal is applied to turn on the mechanism for turning the crane arrow K 1 to the required position (point B). If the crane K 2 is working (the arrow rotates), then additionally form on the display of the crane K 1 a conditional graphic image of the trajectory of the crane hook K 2 on the construction site plan and determine the minimum distance between these trajectories. At the intersection of the trajectories, the intersection point is displayed on the crane K 1 display (point "C" in Fig. 1.d) and a signal for blocking the operation of the crane mechanisms K 1 is generated, as well as signals for alarming light and sound alarms.
Для продолжения поворота стрелы крана K1 по командам крановщика дополнительно формируют линию MH, ограничивающую движение оборудования данного крана, с учетом инерции перемещаемого оборудования и отображают ее на дисплее крана K1, а при наличии ошибки при формировании ограничительной линии, например, линии КЛ, автоматически блокируют работу механизмов крана K1 в точке "С" пересечения указанных траекторий. Такой вариант работы для минимизации затрат времени и энергозатрат возможен вследствие того, что на дисплее крана K1 отображается зона возможного перемещения стрелы крана К2 (фиг.1.г), но стрела крана может остановиться, например, на линии О2Д, не мешая перемещению стрелы крана K1.To continue the rotation of the crane boom K 1 at the commands of the crane operator, an MH line is additionally formed restricting the movement of the equipment of the crane, taking into account the inertia of the equipment being moved, and it is displayed on the crane display K 1 , and if there is an error in the formation of the boundary line, for example, the KL line, automatically block the operation of the mechanisms of the crane K 1 at the point "C" of the intersection of these trajectories. This option to minimize time and energy costs is possible due to the fact that the display of the crane K 1 shows the zone of possible movement of the boom of the crane K 2 (Fig. 1.d), but the arrow of the crane can stop, for example, on the line O 2 D, not interfering with the movement of the crane boom K 1 .
Система управления и защиты от столкновений работающих в группе башенных кранов содержит устройство 1 управления и защиты первого крана K1 и устройство 2 управления и защиты второго крана К2. Устройства 1 и 2 связаны между собой линией 3 последовательного интерфейса. Технически связь между устройствами может осуществляться по кабелю или по радиоканалу.The collision control and protection system of the tower cranes operating in the group comprises a control and
Устройство 1 управления и защиты первого крана содержит первую группу 4 датчиков контроля параметров оборудования первого крана, подключенных к первому входу 16 цифрового вычислителя 5. К первому выходу 22 цифрового вычислителя 5 подключен дисплей 6, а к второму выходу 30 - исполнительный блок 9. К второму входу 17 цифрового вычислителя 5 подключена вторая группа 7 датчиков контроля положения органов управления первого крана (рычагов, кнопок, джойстиков и т.п.), а к третьему входу 26 - клавиатура 8 для задания режима работы первого крана. Цифровой вычислитель 7 имеет вход/выход 24 для подключения линии 3 последовательного интерфейса для обмена информацией с вторым устройством управления и защиты "смежного" крана К2 или с другими устройствами управления и защиты "смежных" кранов.The
Соответственно, устройство 2 управления и защиты второго крана К2 содержит первую группу 10 датчиков контроля параметров оборудования второго крана, цифровой вычислитель 11, дисплей 12, вторую группу 13 датчиков контроля положения органов управления второго крана, клавиатуру 14 для задания режима работы второго крана и исполнительный блок 15. Цифровой вычислитель 11 имеет вход/выход для подключения линии 3 последовательного интерфейса для обмена информацией с первым устройством или другими устройствами управления и защиты "смежных" кранов.Accordingly, the control and protection device 2 of the second crane K 2 contains a first group of 10 sensors for monitoring the parameters of the equipment of the second crane, a digital calculator 11, a display 12, a second group of 13 sensors for monitoring the position of the controls of the second crane, a keyboard 14 for setting the operating mode of the second crane, and an executive block 15. Digital computer 11 has an input / output for connecting
Датчики контроля параметров оборудования крана и цифровые вычислители обеспечивают функционирование устройств безопасности каждого крана, защищая их от перегрузки и недопустимых перемещений оборудования.Sensors for monitoring the parameters of the crane equipment and digital computers ensure the functioning of the safety devices of each crane, protecting them from overload and unacceptable movements of the equipment.
Датчики контроля положения органов управления и образованные в цифровых вычислителях программные функциональные блоки обеспечивают функционирование устройств безопасности каждого крана, защищая последние от недопустимых взаимных перемещений кранов и их оборудования.Sensors for controlling the position of controls and software functional blocks formed in digital computers ensure the functioning of the safety devices of each crane, protecting the latter from inadmissible mutual movements of the cranes and their equipment.
Цифровой вычислитель 5 устройства управления и защиты крана включает в себя блок 18 определения нагрузки и положения оборудования крана, блок 19 определения скорости движения оборудования крана, блок 20 определения траектории движения оборудования крана, блок 21 формирования индикации, блок 23 определения минимального расстояния между точками траекторий движения оборудования кранов, блок 25 совпадений, блок 27 задания ограничительных линий, линию 28 задержки и блок 29 усилителей.The
Выход блока 18 определения нагрузки и положения оборудования крана подключен через последовательно соединенные блок 19 определения скорости движения оборудования крана и блок 20 определения траектории движения оборудования крана к первым входам блока 21 формирования индикации, блока 23 определения минимального расстояния между точками траекторий движения оборудования кранов и блока 25 совпадений.The output of the
Выход блока 27 задания ограничительных линий подключен к вторым входам блока 20 определения траектории движения оборудования крана и блока 25 совпадений, третий вход которого подключен к выходу блока 23 определения минимального расстояния между точками траекторий движения оборудования кранов, а выход через линию 28 задержки - к входу блока 29 усилителей.The output of the
Первым входом 16 цифрового вычислителя 5 является вход блока 18 определения нагрузки и положения оборудования крана, вторым входом 17 - объединенные третий вход блока 21 формирования индикации и четвертый вход блока 25 совпадений, а третьим входом 26 - вход блока 27 задания ограничительных линий.The
Входом/выходом 24 вычислителя 5 являются объединенные вторые входы блока 23 определения минимального расстояния между точками траекторий движения оборудования кранов и блока 21 формирования индикации.The input /
Первым выходом 22 вычислителя 5 является выход блока 21 формирования индикации 22, вторым выходом 30 - выход блока 29 усилителей.The
Цифровой вычислитель 11 выполнен аналогично цифровому вычислителю 5. Входы/выходы 24 вычислителей 5 и 11 соединены между собой линией 3 последовательного интерфейса.The digital computer 11 is made similar to the
В предлагаемой системе блоки выполнены следующим образом.In the proposed system, the blocks are made as follows.
Первая группа 4 (10) датчиков контроля параметров оборудования крана содержит первичные преобразователи физического параметра (усилия, давления, угловых и линейных перемещений и т.п.) в электрический сигнал (аналоговый, дискретный, цифровой). Число датчиков зависит от состава оборудования крана.The first group of 4 (10) sensors for monitoring the parameters of the crane equipment contains primary converters of the physical parameter (force, pressure, angular and linear displacements, etc.) into an electrical signal (analog, digital, digital). The number of sensors depends on the composition of the crane equipment.
Вторая группа 7 (13) датчиков содержит первичные преобразователи для контроля положения органов управления крана. Их число и тип зависят от состава органов управления и требований контроля:The second group 7 (13) of sensors contains primary converters for monitoring the position of the crane controls. Their number and type depend on the composition of the governing bodies and control requirements:
- для контроля инициирования движения они могут быть дискретными;- to control the initiation of movement, they can be discrete;
- для контроля задаваемой скорости движения - с пропорциональным выходным сигналом.- to control the set speed - with a proportional output signal.
Цифровые вычислители 5 и 11 представляют собой PIC-процессоры со стандартным набором элементов, включая АЦП, мультиплексор, ОЗУ, ППЗУ, параллельными и последовательным портами и т.д. Он снабжен усилителями для подключения исполнительных устройств.
Дисплеи 6 и 12 представляют собой стандартный набор блоков для цифро-буквенного и графического отображения информации.
Клавиатуры 8 и 14 представляют собой набор клавиш или переключателей, обеспечивающий выбор и задание режима работы устройства управления и защиты крана.
Блоки 18-21, 23, 25-28 представляют собой программные функциональные устройства, образованные в цифровом вычислителе 5 (или соответственно в цифровом вычислителе 11) математическим обеспечением.Blocks 18-21, 23, 25-28 are software functional devices formed in digital computer 5 (or, respectively, in digital computer 11) with mathematical software.
Система работает следующим образом.The system operates as follows.
При первоначальной установке системы производится ее настройка на кране (прежде всего датчиков и узлов их установки) с целью ее «привязки» к стройплощадке.During the initial installation of the system, it is set up on the crane (first of all, sensors and their installation units) in order to “bind” it to the construction site.
Далее во время работы каждое из устройств 1 и 2 управления и защиты крана работают аналогично друг другу. В устройстве 1 сигналы датчиков контроля параметров оборудования первого крана K1 поступают на первый вход 16 цифрового вычислителя 5, где блоком 18 определяется положение оборудования первого крана и нагрузка на него с целью определения инерции движения. Изменение положения оборудования, фиксируемое блоком 18, преобразуется блоком 19 определения скорости движения оборудования в величину и направление пути движения, которые затем блоком 20 преобразуются в траекторию движения.Further, during operation, each of the crane control and
Блок 21 формирует сигналы для индикации характера движения крана K1, на котором установлено устройство 1. Он же по сигналам, сформированным в устройстве 2 и переданным по линии 3 через вход/выход 24, формирует сигналы для индикации характера движения второго "смежного" крана К2, на котором установлено устройство 2. Сигналы блока 21 через первый выход 22 цифрового вычислителя 5 передаются на дисплей 6.
При этом информация на устройствах 1 и 2 индицируется в виде проекций стрелы (фиг.1.а и фиг.1.в), если краны неподвижны. При движении "смежного" крана К2 область возможных положений его оборудования изображается, например, в устройстве 1 в виде зоны (фиг.1.б), а предполагаемое движение "собственного" крана K1, на котором установлен конкретный дисплей 6, изображается в виде направления. Изображение направления возникает по сигналу от датчиков 7, поступающих по второму входу 17 на блок 21.In this case, information on
Крановщик посредством клавиатуры 8 через третий вход 26 цифрового вычислителя 5 производит блоком 27 задание ограничительных линий допустимых перемещений оборудования, фиксируя их в блоках 20, 21 и на дисплее 6. До установки ограничительных линий блок 27 воздействует на блок 25 совпадений и запрещает прохождение сигналов датчиков 7, инициирующих движение оборудования по цепи: линия 28 задержки (служит для обеспечения времени формирования информации на дисплее), блок 29 усилителей, второй выход 30 вычислителя 5, исполнительный блок 9.The crane operator, using the
Данный режим соответствует состоянию предварительной индикации и принятия крановщиком решения о траектории перемещения оборудования крана. После установки ограничительных линий блок 27 снимает запрет с блока 25 совпадений на прохождение сигналов датчиков 7, которые через блок 29 усилителей воздействуют на исполнительный блок 9. Оборудование крана начнет перемещаться до момента совпадения сигналов блока 20 вычисления траектории движения и блока 27 задания ограничительных линий, в результате чего блок 25 создаст сигнал на остановку движения.This mode corresponds to the state of preliminary indication and the decision by the crane operator about the trajectory of the crane equipment. After the restriction lines are installed, block 27 removes the ban from the
Во время движения оборудования кранов на блок 23 поступает информация о движении оборудования каждого крана ("собственного" от блока 20 и "смежного" по входу/выходу 24). Блок 23 вычислит минимальное расстояние между точками траекторий движения оборудования кранов и при недопустимом сближении оборудования, например при неверном задании ограничительных линий, создаст сигнал в блок 25 на отключение механизмов "собственного" крана K1. Такое же воздействие будет иметь место и в устройстве 2 на отключение механизмов "смежного" крана К2.During the movement of the crane equipment, block 23 receives information on the movement of the equipment of each crane ("own" from
Предлагаемая система управления и защиты от столкновений работающих в группе башенных кранов может быть изготовлена промышленным способом на приборостроительном предприятии с использованием современных электронных компонентов и технологий.The proposed system of control and protection against collisions working in a group of tower cranes can be manufactured industrially at the instrument-making enterprise using modern electronic components and technologies.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006133367/11A RU2326046C1 (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Method and system of control and anticollision protection of multiple jointly operating tower cranes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006133367/11A RU2326046C1 (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Method and system of control and anticollision protection of multiple jointly operating tower cranes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006133367A RU2006133367A (en) | 2008-03-27 |
RU2326046C1 true RU2326046C1 (en) | 2008-06-10 |
Family
ID=39581302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006133367/11A RU2326046C1 (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Method and system of control and anticollision protection of multiple jointly operating tower cranes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2326046C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2731939C2 (en) * | 2015-12-23 | 2020-09-09 | Либхерр-Верк Биберах Гмбх | System for central control of one or more valves |
-
2006
- 2006-09-19 RU RU2006133367/11A patent/RU2326046C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2731939C2 (en) * | 2015-12-23 | 2020-09-09 | Либхерр-Верк Биберах Гмбх | System for central control of one or more valves |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006133367A (en) | 2008-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1362336B1 (en) | Anti-collision protection system | |
US20070034587A1 (en) | Crane, preferably crawler or truck crane | |
CN102189552A (en) | Robot system | |
EP3431670B1 (en) | Construction machine | |
KR20200022229A (en) | Apparatus and method for safety control of excavator | |
RU2326046C1 (en) | Method and system of control and anticollision protection of multiple jointly operating tower cranes | |
RU59554U1 (en) | CONTROL SYSTEM AND PROTECTION AGAINST COLLISIONS WORKING IN THE TOWER CRANES GROUP | |
CN111908342A (en) | Auxiliary anti-collision method and system suitable for tower crane boom | |
KR20200100265A (en) | A system for preventing collision between tower cranes using relative velocity and absolute velocity and a method of preventing collision between tower cranes using the same | |
RU2398728C1 (en) | System to prevent collision of hoisting cranes | |
CN106598080A (en) | Method for using software to monitor encoding disk data to achieve software limiting function | |
CN103922225B (en) | Tower machine safety operating control method | |
CN113620191A (en) | Crane operation protection method, device and system and crane | |
JPH0366683B2 (en) | ||
JPH0428640B2 (en) | ||
JPS6012490A (en) | Monitor system of interference of tower crane | |
JPH06298492A (en) | Device and method for preventing collision of crane | |
JP2021088840A (en) | Control system and construction machine | |
JP7091425B2 (en) | Work machine | |
RU58110U1 (en) | CRANE CONTROL DEVICE | |
JP7372609B2 (en) | Control system, operation control device, operation control method | |
RU2391285C1 (en) | Jib crane load limiter | |
RU2255894C2 (en) | Method to limit parameters of device in operation | |
CN110803638B (en) | Behavior sensitivity-based boom anti-collision recognition and control method for swing arm tower crane | |
RU2237006C2 (en) | Load-lifting crane protection system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20181008 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200920 |