一种能够远程实时管理的塔吊安全生产监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种能够远程实时管理的塔吊安全生产监控系统，它包括塔吊架，塔吊架由固定基座（1）和旋转架（2）组成，旋转架（2）包括起重臂（3）、平衡臂（4）和连接起重臂（3）与平衡臂（4）的连接架（5），还包括主控器（6），倾角传感器（7），风速传感器（8），重量传感器（9），高度传感器（10），变幅传感器（11），角度传感器（12），防碰撞检测器（13），基础沉降测量装置（14），监控管理平台（15），上述所述各类传感器均设置在塔吊架上与主控器（6）连接。本实用新型能及时发现违规操作并避免事故的发生，提高掌握现场情况的准确性和工作效率。
【专利说明】一种能够远程实时管理的塔吊安全生产监控系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于塔吊监控系统领域，具体涉及一种能够远程实时管理的塔吊安全生产监控系统。
【背景技术】
[0002]塔吊(塔式起重机)是现代建筑业起重、运输、吊装作业的主导机械，全国塔吊数量有数万台，并且每年的数量都有增加。随着近年来建筑行业塔吊的大量使用，由于塔吊违规超限作业和塔吊群干涉碰撞等引发的各类塔吊运行安全事故频繁发生，造成了巨大的生命财产损失。
[0003]目前，全国大部分建筑单位在使用塔吊监控系统，有许多不足和缺陷存在，首先，塔机使用过程(包括吊载状态和非吊载状态)数据得不到记载、分析与再现；其次，司机、拆装工、指挥人员(信号工)的维护、使用和拆装工作都是不被监督的，使生产过程存在安全隐患；再次，塔吊监控系统功能缺失，无法采集到塔式起重机的地基下沉、结构变形、违规操作、应力反应等重要指标，总控平台也没有针对塔吊日常维护，如:力矩、重量、幅度、高度、回转等数据的预警报警功能，所以，现有塔吊监控系统更不能实现塔式起重机操作的远程实时监控。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题就是要提供一种实现显示记录报警、空间限制、防倾翻、风速监测、远程、电子联动的塔吊安全生产监控系统，本实用新型能及时发现违规操作并避免事故的发生，提高掌握现场情况的准确性和工作效率。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:
[0006]一种能够远程实时管理的塔吊安全生产监控系统，它包括塔吊架，塔吊架由固定基座I和旋转架2组成，旋转架2包括起重臂3、平衡臂4和连接起重臂3与平衡臂4的连接架5,还包括:
[0007]主控器6，设置在所述的塔吊架驾驶仓内，用于收集各个传感器上传的电信号，进行相应信号的处理与转化；
[0008]倾角传感器7，设置在所述的塔吊架驾驶仓底部，与主控器6连接，用于把检测的塔吊架与垂直地面水平线的垂线间的倾斜角度传回主控器6 ；
[0009]风速传感器8，设置在连接架5顶端，与主控器6连接，用于把检测的工作现场的风速传回主控器6 ；
[0010]重量传感器9，设置在起重臂3上与起重小车连接的钢丝绳上，与主控器6连接，用于把测量的所吊重物的重量传回主控器6 ;
[0011]高度传感器10，设置在起重臂3上与起重小车连接的吊钩上，与主控器6连接，用于把测量的所述吊钩相对地面的即时状态的垂直高度传回主控器6 ；
[0012]变幅传感器11，设置在起重臂3上的起重小车与连接架5之间，与主控器6连接，用于把测量的所述起重小车相对连接架5中线的水平距离传回主控器6 ；
[0013]角度传感器12，设置在固定基座I与旋转架2的连接处，与主控器6连接，用于把测量的旋转架2的旋转角度传回主控器6 ；
[0014]防碰撞检测器13，设置在起重臂3的顶端，与主控器6连接，通过其通过其探测到的圆形区域来检测与其它建筑物的位置，把检测到的电信号传回主控器6 ；
[0015]基础沉降测量装置14，设置在固定基座I的四个角上，与主控器6连接，用于把测量的固定基座I四个角相对地面的下沉距离传回主控器6 ；
[0016]监控管理平台15，其至少与一个主控器6通过无线网络连接，用于接收、发送和管理主控器6传输的信息，并对塔吊的运行状态进行实时监管。
[0017]所述的主控器6内设置有编程存储模块、信号传输感应模块、制动模块、通讯传输模块和主运算模块，所述的编程存储模块、信号传输感应模块、制动模块和通讯传输模块分别与所述的主运算模块连接，其中所述的编程存储模块和信号传输感应模块分别对收集到的电信号进行编程存储和信号分类传输，所述的主运算模块对收集到的分类电信号进行分类处理；其中所述的制动模块用于当主控器6对各个传感器传回的电信号超过相应的预设值时，对塔吊架相应工作装置进行制动并复位；其中所述的通讯传输模块用于把主控器6接收到的信息通过无线网络传输到监控管理平台15。
[0018]还包括报警装置，所述的报警装置设置在制动模块和主运算模块之间，用于对各个传感器传回到主控器6的电信号超过相应的预设值，发生事故前，提前进行预警。
[0019]所述的倾角传感器7包括红外发射装置071和红外接收装置072，其中红外发射装置071设置在所述旋转架2的上基座底部，红外接收装置072设置在塔吊固定基座I的底部，其中所述上基座与所述下基座相配合使用，其中红外发射装置071将红外信号发射至红外接收装置072的刻度盘上，红外接收装置072把接收到的倾斜角度指示位置的读数传回倾角传感器7。
[0020]所述的通讯传输模块的频率范围为220-240赫兹与450-470赫兹中的任一种。
[0021]所述的主控器6还包括显示输出屏，设置在主控器6上，用于对主控器6接收并处理后的电信号进行显示。
[0022]所述的监控管理平台15由服务器和终端管理模块组成，所述的服务器与所述的终端管理模块连接，所述的服务器包括信息管理模块、资料管理模块、权限分类管理模块、塔吊电子地图模块组成；所述的终端管理模块包括可运行软件的装置。
[0023]所述的可运行软件的装置为智能手机、平板电脑、手提电脑或台式电脑中的任一种。
[0024]本实用新型与现有技术相比其有益效果是:
[0025]⑴数据采集:通过精密传感器实时采集降沉、变形、吊重、变幅、高度、回转转角、环境风速等多项安全作业工况实时数据；
[0026]⑵防倾翻监控:检测塔机塔身的刚度变化以及塔身中心线相对于铅垂线的倾斜角，当达到设定的倾翻警戒线时进行报警、记录，并切断危险方向动作电源；
[0027]⑶单机运行状态监控:监控单台塔吊的运行安全指标，包括吊重、起重力矩、变幅、高度、回转角及作业高度风速，在临近额定限值时发出声光预警和报警；
[0028]⑷单机防碰撞监控:监控单台塔吊与建筑物的干涉防碰撞、禁行区域、塔吊自身各种限位，在临近额定限值时发出声光预警和报警；
[0029](5)群塔作业防碰撞:监控塔吊群实时干涉作业的防碰撞，使塔吊司机直观全面地掌握周边塔吊与本机塔吊当前干涉情况，并在发现碰撞危险时自动进行声光预警和报警；
[0030](6)信息管理功能:实现对项目信息、公司信息、人员信息、塔机信息、监控设备信息、司机信息、塔机维修信息等进行管理的功能；
[0031](7)资料管理功能:实现对塔机的备案、注销、安装、拆卸的申请、塔机使用的报检等资料进行管理的功能；
[0032](8)具有权限分类管理能力:对塔吊档案进行分级管理，不同的管理层开放不同的查看权限,权限越高可查看的内容越全面；
[0033]⑶远程可视化监控平台:塔吊运行数据和报警信息通过无线网络实时传送回监控平台，基于GIS技术实现塔吊安全运行可视化远程监控。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1为本实用新型的结构示意图；
[0035]图2为本实用新型中主控器与内部结构原理图。
【具体实施方式】
[0036]如图1所示，一种能够远程实时管理的塔吊安全生产监控系统，它包括塔吊架，塔吊架由固定基座I和旋转架2组成，旋转架2包括起重臂3、平衡臂4和连接起重臂3与平衡臂4的连接架5，还包括:主控器6，其型号为RJ-105，设置在所述的塔吊架驾驶仓内，用于收集各个传感器上传的电信号，进行相应信号的处理与转化；倾角传感器7，量程为0-15°，精度为0.05°，设置在所述的塔吊架驾驶仓底部，与主控器6连接，用于把检测的塔吊架与垂直地面水平线的垂线间的倾斜角度传回主控器6 ;风速传感器8，量程为0-40m/s，分辨率为0.lm/s,精度为±3%，设置在连接架5顶端，与主控器6连接，用于把检测的工作现场的风速传回主控器6 ;重量传感器9，量程为2-50t，精度为0.05%,设置在起重臂3上与起重小车连接的钢丝绳上，与主控器6连接，用于把测量的所吊重物的重量传回主控器6 ;高度传感器10，量程为O-lOOm，精度为0.1m,设置在起重臂3上与超重小车连接的吊钩上，与主控器6连接，用于把测量的所述吊钩相对地面的即时状态的垂直高度传回主控器6 ;变幅传感器11，量程为O-lOOm，精度为0.1m,设置在起重臂3上的起重小车与连接架5之间，与主控器6连接，用于把测量的所述起重小车相对连接架5中线的水平距离传回主控器6 ;角度传感器12，量程为0-360°，精度为0.18°，设置在固定基座I与旋转架2的连接处，与主控器6连接，用于把测量的旋转架2的旋转角度传回主控器6 ;防碰撞检测器13，设置在起重臂3的顶端，与主控器6连接，通过其发射出的圆形检测区域来检测与其它建筑物的位置，把检测到的电信号传回主控器6 ;基础沉降测量装置14，即电感式位移传感器，设置在固定基座I的四个角上，与主控器6连接，用于把测量的固定基座I四个角相对地面的下沉距离传回主控器6 ;监控管理平台15，其与主控器6通过无线网络连接，用于接收、发送和管理主控器6传输的信息，并对塔吊的运行状态进行实时监管。
[0037]所述的主控器6内设置有编程存储模块、信号传输感应模块、制动模块、通讯传输模块和主运算模块，所述的编程存储模块、信号传输感应模块、制动模块和通讯传输模块分别与所述的主运算模块连接，其中所述的编程存储模块和信号传输感应模块分别对收集到的电信号进行编程存储和信号分类传输，所述的主运算模块对收集到的分类电信号进行分类处理；其中所述的制动模块用于当主控器6对各个传感器传回的电信号超过相应的预设值时，对塔吊架相应工作装置进行制动并复位；其中所述的通讯传输模块用于把主控器6接收到的信息通过无线网络传输到监控管理平台15。
[0038]所述的报警装置设置在制动模块和主运算模块之间，用于对各个传感器传回到主控器6的电信号超过相应的预设值，发时事故前，提前进行预警。
[0039]所述的倾角传感器7包括红外发射装置071和红外接收装置072，其中红外发射装置071设置在所述旋转架2的上基座底部，红外接收装置072设置在塔吊固定基座I的底部，其中所述上基座与所述下基座相配合使用，其中红外发射装置071将红外信号发射至红外接收装置072的刻度盘上，红外接收装置072把接收到的倾斜角度指示位置的读数传回倾角传感器7。
[0040]所述的通讯传输模块的频率范围为220-240赫兹，用于塔吊与塔吊之间，塔吊与监控平台间的数据通讯。
[0041]所述的主控器6还包括显示输出屏，该显示输出屏为10.4英寸的液晶屏，可实时动态显示，真正的全方位的安全监测预警；该显示输出屏设置在主控器6上，用于对主控器6接收并处理后的电信号进行显示。
[0042]所述的监控管理平台15由服务器和终端管理模块组成，所述的服务器与所述的终端管理模块连接，所述的服务器包括信息管理模块、资料管理模块、权限分类管理模块、塔吊电子地图模块组成；所述的终端管理模块包括可运行软件的装置。
[0043]所述的可运行软件的装置为手提电脑，只要在有网络存在的地方即可登录监控平台实现远程管理。
[0044]本实用新型采用工业级设计、生产、加工标准，性能稳定可靠，易于安装，省时省力，参数设定简便快捷，是现代建筑重型机械群的一种安全防护设备。
【权利要求】
1.一种能够远程实时管理的塔吊安全生产监控系统，它包括塔吊架，塔吊架由固定基座(1)和旋转架(2 )组成，旋转架(2 )包括起重臂(3 )、平衡臂(4 )和连接起重臂(3 )与平衡臂(4)的连接架(5)，其特征是还包括: 主控器(6)，设置在所述的塔吊架驾驶仓内，用于收集各个传感器上传的电信号，进行相应信号的处理与转化； 倾角传感器(7)，设置在所述的塔吊架驾驶仓底部，与主控器(6)连接，用于把检测的塔吊架与垂直地面水平线的垂线间的倾斜角度传回主控器(6); 风速传感器(8 )，设置在连接架(5 )顶端，与主控器(6 )连接，用于把检测的工作现场的风速传回主控器(6)； 重量传感器(9)，设置在起重臂(3)上与起重小车连接的钢丝绳上，与主控器(6)连接，用于把测量的所吊重物的重量传回主控器(6)； 高度传感器(10)，设置在起重臂(3)上与起重小车连接的吊钩上，与主控器(6)连接，用于把测量的所述吊钩相对地面的即时状态的垂直高度传回主控器(6)； 变幅传感器(11)，设置在起重臂(3)上的起重小车与连接架(5)之间，与主控器(6)连接，用于把 测量的所述起重小车相对连接架(5)中线的水平距离传回主控器(6)； 角度传感器(12)，设置在固定基座(1)与旋转架(2)的连接处，与主控器(6)连接，用于把测量的旋转架(2)的旋转角度传回主控器(6)； 防碰撞检测器(13)，设置在起重臂(3)的顶端，与主控器(6)连接，通过其探测到的圆形区域来检测与其它建筑物的位置，把检测到的电信号传回主控器(6); 基础沉降测量装置(14)，设置在固定基座(1)的四个角上，与主控器(6)连接，用于把测量的固定基座(1)四个角相对地面的下沉距离传回主控器(6)； 监控管理平台(15)，其至少与一台主控器(6)通过无线网络连接，用于接收、发送和管理主控器(6 )传输的信息，并对塔吊的运行状态进行实时监管。
2.根据权利要求1所述的一种能够远程实时管理的塔吊安全生产监控系统，其特征是:所述的主控器(6)内设置有编程存储模块、信号传输感应模块、制动模块、通讯传输模块和主运算模块，所述的编程存储模块、信号传输感应模块、制动模块和通讯传输模块分别与所述的主运算模块连接，其中所述的编程存储模块和信号传输感应模块分别对收集到的电信号进行编程存储和信号分类传输，所述的主运算模块对收集到的分类电信号进行分类处理；其中所述的制动模块用于当主控器(6)对各个传感器传回的电信号超过相应的预设值时，对塔吊架相应工作装置进行制动并复位；其中所述的通讯传输模块用于把主控器(6)接收到的信息通过无线网络传输到监控管理平台(15)。
3.根据权利要求1所述的一种能够远程实时管理的塔吊安全生产监控系统，其特征是:还包括报警装置，所述的报警装置设置在制动模块和主运算模块之间，用于对各个传感器传回到主控器(6)的电信号超过相应的预设值，发生事故前，提前进行预警。
4.根据权利要求1所述的一种能够远程实时管理的塔吊安全生产监控系统，其特征是:所述的倾角传感器(7)包括红外发射装置(071)和红外接收装置(072)，其中红外发射装置(071)设置在所述旋转架(2 )的上基座底部，红外接收装置(072 )设置在塔吊固定基座(I)的底部，其中所述上基座与所述下基座相配合使用，其中红外发射装置(071)将红外信号发射至红外接收装置(072)的刻度盘上，红外接收装置(072)把接收到的倾斜角度指示位置的读数传回倾角传感器(7 )。
5.根据权利要求2所述的一种能够远程实时管理的塔吊安全生产监控系统，其特征是:所述的通讯传输模块的频率范围为220-240赫兹与450-470赫兹中的任一种。
6.根据权利要求2所述的一种能够远程实时管理的塔吊安全生产监控系统，其特征是:所述的主控器(6)还包括显示输出屏，设置在主控器(6)上，用于对主控器(6)接收并处理后的电信号进行显示。
7.根据权利要求1所述的一种能够远程实时管理的塔吊安全生产监控系统，其特征是:所述的监控管理平台(15)由服务器和终端管理模块组成，所述的服务器与所述的终端管理模块连接，所述的服务器包括信息管理模块、资料管理模块、权限分类管理模块、塔吊电子地图模块组成；所述的终端管理模块包括可运行软件的装置。
8.根据权利要求7所述的一种能够远程实时管理的塔吊安全生产监控系统，其特征是:所述的可运行软件的装置为智能手机、平板电脑、手提电脑或台式电脑中的任一种。
【文档编号】B66C23/88GK203715132SQ201420003361
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年1月4日 优先权日:2014年1月4日
【发明者】毕咏力, 澹台印玉, 杨韶勇, 张兰香, 李卫俊, 张晋杰, 王江平, 车峰, 段成钢, 康利兵, 程一琳, 杨霖 申请人:山西一建集团有限公司