一种起重机安全监控系统的制作方法

本发明涉及一种起重机安全监控系统。

背景技术：

众所周知，起重机作为现代化工业不可缺少的特种设备，被广泛的应运于各种物料的起重、运输、装卸、安装和人员输送等作业中。由于大型起重机械重量大、工作幅度大，起升高度高等特点，起重机械的事故率越来越高，若在生产实践中使用不当，会造成较大的事故。现有技术中存在一些单一的保护报警装置，例如过载限制器，力矩心限制器等，当时这些装置无法对起重机的多项运行参数（尤其是风力参数）进行综合监控，现有技术急需一种能对起重机各项参数进行时时监控，提高运行安全的起重机安全监控系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种能对起重机各项参数进行时时监控，提高运行安全的起重机安全监控系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种起重机安全监控系统，包括信息采集单元、信息处理单元、数据显示存储单元、中继路由、汇聚节点、监控中心处理器、充气气囊罩充放气泵控制单元、支撑气囊充放气泵控制单元；

所述信息采集单元，用于采集起重机的运行参数：起重量、小车幅度、起升高度、风向、风速、充气气囊罩气压、支撑气囊气压；

所述信息处理单元，用于处理采集的运行参数数据，并传输给数据显示存储单元；

所述数据显示存储单元，用于显示和存储运行参数数据；

中继路由，用于将所述数据显示存储单元的数据通过中继多跳方式传输到汇聚节点，再通过收发模块传送到监控中心处理器；监控中心处理器向充气气囊罩充放气泵控制单元发出充气或者放气指令，充气气囊罩充放气泵控制单元依据指令对充气气囊罩充气或者放气；监控中心处理器向支撑气囊充放气泵控制单元发出充气或者放气指令，支撑气囊充放气泵控制单元依据指令对支撑气囊充气或者放气；

所述信息采集单元、信息处理单元、数据显示存储单元、中继路由、汇聚节点、充气气囊罩充放气泵控制单元和支撑气囊充放气泵控制单元均与监控中心处理器通过无线网络通讯。

通过使用本申请所述的监控系统，将起重机的运行参数数据进行检测，并通过数据处理模块处理后，通过中继路由传输到汇聚节点进行汇集，再通过收发模块发送到监控中心处理器，处理软件通过对运行参数数据进行汇总和分析，可以最大限度的减低事故发生率，提高起重机整体管理水平；同时操作者通过数据显示存储单元对运行参数数据进行时时读取，对运行安全进行人工监控，数据显示存储单元对数据还具有存储功能，便于实现起重机的“黑匣子”功能；本申请中的监控中心处理器对风向、风速数据进行分析后，将控制充气气囊罩充放气泵控制单元和支撑气囊充放气泵控制单元对充气气囊罩和支撑气囊进行充气操作，使得起重机表面产生倒流面，降低空气流体对横梁的推力，提高了了大风天气下的运行安全和稳定性。

作为优选的，所述信息采集单元包括设置在起重机起升机构上的重力传感器、设置在平衡臂上的高度传感器、设置在起重机顶部的风速传感器以及风向传感器、设置在充气气囊罩内的充气气囊罩气压传感器、设置在支撑气囊内的支撑气囊气压传感器。这样的设计便于实现对各个运行参数数据的采集。

作为优选的，所述充气气囊罩充放气泵控制单元与充气气囊罩充放气泵控制连接，所述支撑气囊充放气泵控制单元与支撑气囊充放气泵控制连接，所述充气气囊罩充放气泵和支撑气囊充放气泵设置在弱风机构中。这样的设计是对方案的一种细化。

作为优选的，所述弱风机构包括设置在起重机表面的弱风罩组件，所述弱风罩组件包括固定条和与固定条密闭连接的充气气囊罩，所述固定条设置于起重机钢结构表面，所述固定条形成封闭的环路，所述固定条上设有与充气气囊罩密封卡接的卡接槽；所述充气气囊罩边缘设有与卡接槽配合密封连接的卡条，所述充气气囊罩表面在充气状态下形成导流面；所述充气气囊罩上设有充气气囊罩气阀，所述充气气囊罩气阀与充气气囊罩充放气泵连接，所述充气气囊罩内设有充气气囊罩气压传感器。这样的设计，通过风速传感器和风向传感器测量，如果是风速超过了预定的值，风向垂直于充气气囊罩，则开启充气气囊罩充放气泵，对充气气囊罩充气，获得倒流斜面，这样可以针对性的对充气气囊罩迎面的空气气流进行分流化解，以最小的能耗获得弱风效果。

作为优选的，所述倒流面为倒流斜面或者倒流弧形面。这样的设计便于对气流进行疏导。

作为优选的，所述充气气囊罩呈长条形，所述长条形的充气气囊罩内中部设有支撑气囊组件，所述支撑气囊包括设置在起重机钢结构表面的支撑座和与支撑座配合粘接的支撑气囊，所述支撑气囊内端与支撑座配合粘接，所述支撑气囊外端与充气气囊罩接触配合，所述支撑气囊为与充气气囊罩是配的长条形气囊，所述支撑气囊外端设有与充气气囊罩接触配合的摩擦面；所述支撑气囊上设有支撑气囊气阀，所述支撑气囊气阀与支撑气囊充放气泵连接，所述支撑气囊内设有支撑气囊气压传感器。这样的设计通过风速传感器和风向传感器测量，如果是风速超过了预定的值，风向不定，则开启支撑气囊充放气泵和充气气囊罩充放气泵，同时对充气气囊罩和支撑气囊充气，获得倒流弧形面，应为弧形的导流面可以对方形不定的空气流体进行导流，较小侧向风力。

作为优选的，所述信息处理单元包括依次串联放大器、a/d转换器和单片机，所述重力传感器、高度传感器、风速传感器、方向传感器、充气气囊罩气压传感器和支撑气囊气压传感器的信号输出端均与放大器的信号输出端相连，所述单片机的输出端通过无线网络数据显示存储单元通讯。这样获取的参数信号数据信号较强，且传输较远。

作为优选的，所述监控系统还包括视频监控单元，视频监控单元包括依次相连的摄像头和视频数据处理器，所述视频数据处理器信号输出端通过无线网络与数据显示存储单元通讯。这样的设计便于对视频信号进行处理和传输，摄像头安装在操作人员无法直接监视到的位置。

作为优选的，所述充气气囊罩充放气泵控制单元包括依次相连的充气气囊罩充放气泵控制开关和充气气囊罩充放气泵控制数据处理器，所述充气气囊罩充放气泵控制数据处理器信号输入端通过无线网络与监控中心处理器通讯；所述支撑气囊充放气泵控制单元包括依次相连的支撑气囊充放气泵控制开关和支撑气囊充放气泵控制数据处理器，所述支撑气囊充放气泵控制数据处理器信号输入端通过无线网络与监控中心处理器通讯。这样的设计便于监控中心处理器对充气气囊罩充放气泵和支撑气囊充放气泵进行控制，进行充气或者放气操作。

作为优选的，所述监控系统还包括gps定位模块，所述gps定位模块通过所述无线网络与汇聚节点通讯。这样的设计便于对在事故发生时，对事故地点进行快速定位。

本发明的优点和有益效果在于：通过使用本申请所述的监控系统，将起重机的运行参数数据进行检测，并通过数据处理模块处理后，通过中继路由传输到汇聚节点进行汇集，再通过收发模块发送到监控中心处理器，处理软件通过对运行参数数据进行汇总和分析，可以最大限度的减低事故发生率，提高起重机整体管理水平；同时操作者通过数据显示存储单元对运行参数数据进行时时读取，对运行安全进行人工监控，数据显示存储单元对数据还具有存储功能，便于实现起重机的“黑匣子”功能；本申请中的监控中心处理器对风向、风速数据进行分析后，将控制充气气囊罩充放气泵控制单元和支撑气囊充放气泵控制单元对充气气囊罩和支撑气囊进行充气操作，使得起重机表面产生倒流面，降低空气流体对横梁的推力，提高了了大风天气下的运行安全和稳定性。

附图说明

图1为本发明系统原理框图；

图2为本发明弱风机构结构图；

图3为本发明倒流斜面结构图；

图4为本发明倒流弧形面结构图。

图中：1、信息采集单元；2、信息处理单元；3、数据显示存储单元；4、中继路由；5、汇聚节点；6、监控中心处理器；7、充气气囊罩充放气泵控制单元；8、支撑气囊充放气泵控制单元；9、收发模块；10、重力传感器；11、高度传感器；12、风速传感器；13、风向传感器；14、充气气囊罩气压传感器；15、支撑气囊气压传感器；16、充气气囊罩充放气泵；17、支撑气囊充放气泵；18、固定条；19、充气气囊罩；20、卡接槽；21、卡条；22、充气气囊罩气阀；23、支撑气囊；24、倒流斜面；25、倒流弧形面；26、视频监控单元；27、摄像头；28、视频数据处理器；29、充气气囊罩充放气泵控制开关；30、充气气囊罩充放气泵控制数据处理器；31、支撑气囊充放气泵控制开关；32、支撑气囊充放气泵控制数据处理器；33、gps定位模块；34、串联放大器；35、a/d转换器；36、单片机；37、支撑座；38、摩擦面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-图4所示，一种起重机安全监控系统，包括信息采集单元1、信息处理单元2、数据显示存储单元3、中继路由4、汇聚节点5、监控中心处理器6、充气气囊罩充放气泵控制单元7、支撑气囊充放气泵控制单元8；

所述信息采集单元1，用于采集起重机的运行参数：起重量、小车幅度、起升高度、风向、风速、充气气囊罩19气压、支撑气囊23气压；

所述信息处理单元2，用于处理采集的运行参数数据，并传输给数据显示存储单元3；

所述数据显示存储单元3，用于显示和存储运行参数数据；

中继路由4，用于将所述数据显示存储单元3的数据通过中继多跳方式传输到汇聚节点5，再通过收发模块9传送到监控中心处理器6；监控中心处理器6向充气气囊罩充放气泵控制单元7发出充气或者放气指令，充气气囊罩充放气泵控制单元7依据指令对充气气囊罩19充气或者放气；监控中心处理器6向支撑气囊充放气泵控制单元8发出充气或者放气指令，支撑气囊充放气泵控制单元8依据指令对支撑气囊23充气或者放气；

所述信息采集单元1、信息处理单元2、数据显示存储单元3、中继路由4、汇聚节点5、充气气囊罩充放气泵控制单元7和支撑气囊充放气泵控制单元8均与监控中心处理器6通过无线网络通讯。

所述信息采集单元1包括设置在起重机起升机构上的重力传感器10、设置在平衡臂上的高度传感器11、设置在起重机顶部的风速传感器12以及风向传感器13、设置在充气气囊罩19内的充气气囊罩气压传感器14、设置在支撑气囊23内的支撑气囊气压传感器15。

所述充气气囊罩充放气泵控制单元7与充气气囊罩充放气泵16控制连接，所述支撑气囊充放气泵控制单元8与支撑气囊充放气泵17控制连接，所述充气气囊罩充放气泵16和支撑气囊充放气泵17设置在弱风机构中。

所述弱风机构包括设置在起重机表面的弱风罩组件，所述弱风罩组件包括固定条18和与固定条18密闭连接的充气气囊罩19，所述固定条18设置于起重机钢结构表面，所述固定条18形成封闭的环路，所述固定条18上设有与充气气囊罩19密封卡接的卡接槽20；所述充气气囊罩19边缘设有与卡接槽20配合密封连接的卡条21，所述充气气囊罩19表面在充气状态下形成导流面；所述充气气囊罩19上设有充气气囊罩气阀22，所述充气气囊罩气阀22与充气气囊罩充放气泵16连接，所述充气气囊罩19内设有充气气囊罩气压传感器14。

所述倒流面为倒流斜面24或者倒流弧形面25。

如图2（纵向剖视图）所述充气气囊罩19呈长条形，所述长条形的充气气囊罩19内中部设有支撑气囊23组件，所述支撑气囊23包括设置在起重机钢结构表面的支撑座37和与支撑座37配合粘接的支撑气囊23，所述支撑气囊23内端与支撑座37配合粘接，所述支撑气囊23外端与充气气囊罩19接触配合，所述支撑气囊23为与充气气囊罩19是配的长条形气囊，所述支撑气囊23外端设有与充气气囊罩19接触配合的摩擦面38；所述支撑气囊23上设有支撑气囊23气阀，所述支撑气囊23气阀与支撑气囊充放气泵17连接，所述支撑气囊23内设有支撑气囊气压传感器15。摩擦面38的设计为了增加支撑气囊23顶部与充气气囊罩19内部的摩擦，使其获得更好的支撑。

所述信息处理单元2包括依次串联放大器34、a/d转换器35和单片机36，所述重力传感器10、高度传感器11、风速传感器12、方向传感器、充气气囊罩气压传感器14和支撑气囊气压传感器15的信号输出端均与放大器的信号输出端相连，所述单片机36的输出端通过无线网络数据显示存储单元3通讯。

所述监控系统还包括视频监控单元26，视频监控单元26包括依次相连的摄像头27和视频数据处理器28，所述视频数据处理器28信号输出端通过无线网络与数据显示存储单元3通讯。

所述充气气囊罩充放气泵控制单元7包括依次相连的充气气囊罩充放气泵控制开关29和充气气囊罩充放气泵控制数据处理器30，所述充气气囊罩充放气泵控制数据处理器30信号输入端通过无线网络与监控中心处理器6通讯；所述支撑气囊充放气泵控制单元8包括依次相连的支撑气囊充放气泵控制开关31和支撑气囊23充放气泵控制数据处理器32，所述支撑气囊23充放气泵控制数据处理器32信号输入端通过无线网络与监控中心处理器6通讯。

所述监控系统还包括gps定位模块33，所述gps定位模块33通过所述无线网络与汇聚节点5通讯。

通过使用本申请所述的监控系统，将起重机的运行参数数据进行检测，并通过数据处理模块处理后，通过中继路由4传输到汇聚节点5进行汇集，再通过收发模块9发送到监控中心处理器6，处理软件通过对运行参数数据进行汇总和分析，可以最大限度的减低事故发生率，提高起重机整体管理水平；同时操作者通过数据显示存储单元3对运行参数数据进行时时读取，对运行安全进行人工监控，数据显示存储单元3对数据还具有存储功能，便于实现起重机的“黑匣子”功能。

本申请在起重机上增加了弱风机构，其使用状态有两种模式：

如图4（横向剖视图）通过风速传感器12和风向传感器13测量，如果是风速超过了预定的值，风向不定，则开启支撑气囊充放气泵17和充气气囊罩充放气泵16，同时对充气气囊罩19和支撑气囊23充气，获得倒流弧形面25，应为弧形的导流面可以对方形不定的空气流体进行导流，较小侧向风力；

如图3（横向剖视图）通过风速传感器12和风向传感器13测量，如果是风速超过了预定的值，风向垂直于充气气囊罩19，则开启充气气囊罩充放气泵16，对充气气囊罩19充气，获得倒流斜面24，这样可以针对性的对充气气囊罩19迎面的空气气流进行分流化解，以最小的能耗获得弱风效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为发明的保护范围。