专利名称：塔吊悬臂状态在线监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在线监控系统，尤其是涉及一种塔吊悬臂状态在线监控系统。
背景技术：
塔式起重机简称塔机，亦称塔吊，目前已广泛应用于工业生产、建筑施工等技术领域中，尤其是在高层建筑的施工过程中，塔吊起着至关重要的作用。塔机分为上回转塔机和下回转塔机两大类，其中前者的承载力要高于后者，在许多的施工现场我们所见到的就是上回转式上顶升加节接高的塔机。但是实际使用过程中，也存在诸多由于塔吊施工而引起的施工安全问题。现如今，建筑领域中所使用的塔吊均只是在机械结构及承载机构上进行了改进及完善，而对塔吊使用过程中的安全监控系统的改进均比较少。实际施工过程中，对塔吊施工悬臂的旋转状态、周侧所存在的安全隐患、起吊位置和卸货位置的准确把握等均需要通过喊话的方式由多个指挥人员对司机进行指导来实现，智能化程度较低，不仅劳动强度大、工作效率低、所需工作人员众多，并且实际使用过程中，易出现司机对指挥人员的指挥意图理解错误、指挥人员的指挥滞后等实际问题，相应导致出现不同程度的安全事故，带来较大的经济和财产损失。虽然，也有些工地上的塔吊上安装有视频监控系统，但也仅能解决起吊及准确卸货问题，并且大多采用的是视频监控图像，因而也只能给司机一个直观的判断基准， 而不能给司机一个较为精确的判断依据，并且不能对塔吊悬臂的实际工况及相关工作参数进行准确把握，司机只能凭借以往经验对塔吊进行操控，因而安全隐患问题实质上没有从根本上得到解决。综上，现有塔吊悬臂在线监控系统均不同程度地存在不能给司机提供准确的判断依据、监控数据不全面、智能化程度较低、不能从根本上得到解决安全隐患问题等多种缺陷和不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种塔吊悬臂状态在线监控系统，其设计合理、接线方便、使用操作简便且使用效果好、智能化程度高，能有效解决现有塔吊悬臂在线监控系统存在的不能给司机提供准确的判断依据、监控数据不全面、智能化程度较低、不能从根本上得到解决安全隐患问题等多种缺陷和不足。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种塔吊悬臂状态在线监控系统，包括对被监控塔吊悬臂的旋转角度进行实时检测的角度检测单元、对被监控塔吊悬臂的方位进行实时检测的方位检测单元一、对被监控塔吊悬臂上的承载力进行实时检测的承载力检测单元、对被监控塔吊悬臂的提升高度进行实时检测的高度检测单元、控制器以及分别与控制器相接的参数输入装置、显示单元和报警提示单元，所述角度检测单元、方位检测单元一、承载力检测单元和高度检测单元均控制器相接，其特征在于还包括内部存储有被监控塔吊悬臂在多个起吊工作状态下对应承载能力限值的存储单元、根据角度检测单元与高度检测单元所检测信息对被监控塔吊的起吊状态进行分析判断并与存储单元所存储的承载能力限值数据进行匹配的分析处理模块、根据分析处理模块的匹配结果并结合承载力检测单元所检测信息对被监控塔吊承载力是否超限进行分析判断的超限判断模块和通过互联网与控制器进行双向通信的上位监控机，所述分析处理模块、存储单元和超限判断模块均与控制器相接，所述分析处理模块与超限判断模块相接，所述控制器与将其接入互联网的网络接入器相接且控制器通过网络接入器和网络服务器与上位监控机相接。上述塔吊悬臂状态在线监控系统，其特征是还包括对分析处理模块所匹配得出的承载能力限值数据与承载力检测单元所检测的实际承载力数据进行差值比较的差值比较模块和与差值比较模块相接的参数输出模块，所述差值比较模块与控制器相接，且参数输出模块与显示单元相接。上述塔吊悬臂状态在线监控系统，其特征是还包括对被监控塔吊悬臂周侧所存在阻挡物的数量及大小进行实时检测的阻挡物检测模块、多个分别对被监控塔吊悬臂周侧所存在阻挡物件与被监控塔吊悬臂之间的间距进行实时检测的测距单元、多个分别对车体后部所存在阻挡物件的方位进行实时检测的方位检测单元二以及根据阻挡物检测模块、测距单元和方位检测单元二所检测信息进行分析并相应对被监控塔吊悬臂周侧所存在阻挡物件的数量、方位及距离进行统计分析的数据处理器，所述数据处理器与控制器相接，多个所述阻挡物检测模块、多个所述测距单元和多个所述方位检测单元二均与数据处理器相接。上述塔吊悬臂状态在线监控系统，其特征是还包括按照由近到远顺序对数据处理器所统计被监控塔吊悬臂周侧所存在的阻挡物件进行自动排序并对应生成阻挡物件危险情形排序表的自动排序模块和对自动排序模块所生成的阻挡物件危险情形排序表进行分析并相应判断是否需对制动器进行控制的制动判断模块，所述自动排序模块和制动判断模块均与数据处理器相接，所述数据处理器与制动器相接。上述塔吊悬臂状态在线监控系统，其特征是所述数据处理器与控制器集成为一个双核微处理器。上述塔吊悬臂状态在线监控系统，其特征是还包括与控制器相接且安装在被监测塔吊悬臂上部的视频采集单元，所述视频采集单元与控制器相接。本发明与现有技术相比具有以下优点1、设计合理、结构简单、投入成本低且安装布设方便。2、电路简单且接线方便。3、使用操作简单、智能化程度高且显示效果直观，参数调整方便，安全系数高，实际使用过程中，本发明通过角度检测单元对被监控塔吊悬臂的旋转角度进行实时检测，通过方位检测单元一对被监控塔吊悬臂的方位进行实时检测，同时通过承载力检测单元对被监控塔吊悬臂上的承载力进行实时检测，且通过高度检测单元对被监控塔吊悬臂的提升高度进行实时检测，同时本发明还包括内部存储有被监控塔吊悬臂在多个起吊工作状态下对应承载能力限值的存储单元，实际监控过程中，控制器调用分析处理模块根据角度检测单元与高度检测单元所检测信息对被监控塔吊的起吊状态进行分析判断并与存储单元所存储的承载能力限值数据进行匹配，之后超限判断模块根据分析处理模块的匹配结果并结合承载力检测单元所检测信息对被监控塔吊承载力是否超限进行分析判断，控制器根据超限判断模块的超限判断结果对报警提示单元进行控制，因而能有效杜绝塔吊悬臂因承载力不足而造成的安全事故问题，并且使用操作简便。使用效果好。另外，本发明能实现远程监控。4、具有全方面阻挡物监测及防御功能，本发明通过阻挡物件统计模块对阻挡物检测模块、测距单元和方位检测单元二实时检测得到的塔吊悬臂周侧所存在阻挡物的数量、 大小、与车体后部之间的距离和阻挡物件的方位信息进行统计，再通过自动排序模块对阻挡物件统计模块实时所统计信息进行分析处理且按照由近到远顺序对车体后部所存在阻挡物件进行自动排序并对应生成阻挡物件危险情形排序表，之后控制器通过控制显示单元对所生成的阻挡物件危险情形排序表进行同步显示，这样驾驶员可以很清楚看到车体后部所存在的阻挡物件及危险情形排序，显示非常直观且清晰明了。与此同时，本发明还通过视频采集单元摄取视频信息，通过所摄取的视频信息采集单元让司机有一个直观的感性了解。5、使用效果好、操作方式灵活且经济实用，实用价值非常高。6、加工制作方便，能够实现批量化加工生产。7、适用面广且推广应用前景广泛。综上所述，本发明设计合理、接线方便、使用操作简便且使用效果好、智能化程度高，能有效解决现有塔吊悬臂在线监控系统存在的不能给司机提供准确的判断依据、监控数据不全面、智能化程度较低、不能从根本上得到解决安全隐患问题等多种缺陷和不足。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明的电路原理框图。附图标记说明1-角度检测单元；2-方位检测单元一 ；3-承载力检测单元；4-高度检测单元；5-控制器；6-参数输入装置；7-显示单元；8-报警提示单元；9-存储单元；10-分析处理模块；11-上位监控机；12-网络接入器；13-网络服务器；14-差值比较模块；15-参数输出模块；16-阻挡物检测模块；17-测距单元；18-方位检测单元二 ；19-数据处理器；20-超限判断模块；21-自动排序模块；22-制动器；23-制动判断模块；25-视频采集单元。
具体实施例方式如图1所示，本发明包括对被监控塔吊悬臂的旋转角度进行实时检测的角度检测单元1、对被监控塔吊悬臂的方位进行实时检测的方位检测单元一 2、对被监控塔吊悬臂上的承载力进行实时检测的承载力检测单元3、对被监控塔吊悬臂的提升高度进行实时检测的高度检测单元4、控制器5以及分别与控制器5相接的参数输入装置6、显示单元7和报警提示单元8，所述角度检测单元1、方位检测单元一 2、承载力检测单元3和高度检测单元 4均控制器5相接。同时，本发明还包括内部存储有被监控塔吊悬臂在多个起吊工作状态下对应承载能力限值的存储单元9、根据角度检测单元1与高度检测单元4所检测信息对被监控塔吊的起吊状态进行分析判断并与存储单元9所存储的承载能力限值数据进行匹配的分析处理模块10、根据分析处理模块10的匹配结果并结合承载力检测单元3所检测信息对被监控塔吊承载力是否超限进行分析判断的超限判断模块20和通过互联网与控制器5进行双向通信的上位监控机11，所述分析处理模块10、存储单元9和超限判断模块20均与控制器5相接，所述分析处理模块10与超限判断模块20相接，所述控制器5与将其接入互联网的网络接入器12相接且控制器5通过网络接入器12和网络服务器13与上位监控机11 相接。同时，本发明还包括对分析处理模块10所匹配得出的承载能力限值数据与承载力检测单元3所检测的实际承载力数据进行差值比较的差值比较模块14和与差值比较模块14相接的参数输出模块15，所述差值比较模块14与控制器5相接，且参数输出模块15 与显示单元7相接。另外，为安全起见，本发明还包括对被监控塔吊悬臂周侧所存在阻挡物的数量及大小进行实时检测的阻挡物检测模块16、多个分别对被监控塔吊悬臂周侧所存在阻挡物件与被监控塔吊悬臂之间的间距进行实时检测的测距单元17、多个分别对车体后部所存在阻挡物件的方位进行实时检测的方位检测单元二 18以及根据阻挡物检测模块16、测距单元 17和方位检测单元二 18所检测信息进行分析并相应对被监控塔吊悬臂周侧所存在阻挡物件的数量、方位及距离进行统计分析的数据处理器19，所述数据处理器19与控制器5相接， 多个所述阻挡物检测模块16、多个所述测距单元17和多个所述方位检测单元二 18均与数据处理器19相接。为了监控直观、方便，本发明还包括按照由近到远顺序对数据处理器19所统计被监控塔吊悬臂周侧所存在的阻挡物件进行自动排序并对应生成阻挡物件危险情形排序表的自动排序模块21和对自动排序模块21所生成的阻挡物件危险情形排序表进行分析并相应判断是否需对制动器22进行控制的制动判断模块23，所述自动排序模块21和制动判断模块23均与数据处理器19相接，所述数据处理器19与制动器22相接。本实施例中，所述数据处理器19与控制器5集成为一个双核微处理器。另外，为使司机观看直观，本发明还包括与控制器5相接且安装在被监测塔吊悬臂上部的视频采集单元25，所述视频采集单元25与控制器5相接。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种塔吊悬臂状态在线监控系统，包括对被监控塔吊悬臂的旋转角度进行实时检测的角度检测单元(1)、对被监控塔吊悬臂的方位进行实时检测的方位检测单元一 O)、对被监控塔吊悬臂上的承载力进行实时检测的承载力检测单元C3)、对被监控塔吊悬臂的提升高度进行实时检测的高度检测单元(4)、控制器( 以及分别与控制器( 相接的参数输入装置(6)、显示单元(7)和报警提示单元(8)，所述角度检测单元(1)、方位检测单元一 O)、 承载力检测单元C3)和高度检测单元(4)均控制器( 相接，其特征在于还包括内部存储有被监控塔吊悬臂在多个起吊工作状态下对应承载能力限值的存储单元(9)、根据角度检测单元(1)与高度检测单元(4)所检测信息对被监控塔吊的起吊状态进行分析判断并与存储单元(9)所存储的承载能力限值数据进行匹配的分析处理模块(10)、根据分析处理模块(10)的匹配结果并结合承载力检测单元(3)所检测信息对被监控塔吊承载力是否超限进行分析判断的超限判断模块00)和通过互联网与控制器( 进行双向通信的上位监控机(11)，所述分析处理模块(10)、存储单元(9)和超限判断模块00)均与控制器(5)相接，所述分析处理模块(10)与超限判断模块00)相接，所述控制器(5)与将其接入互联网的网络接入器(12)相接且控制器(5)通过网络接入器(12)和网络服务器(13)与上位监控机 (11)相接。
2.按照权利要求1所述的塔吊悬臂状态在线监控系统，其特征在于还包括对分析处理模块(10)所匹配得出的承载能力限值数据与承载力检测单元C3)所检测的实际承载力数据进行差值比较的差值比较模块(14)和与差值比较模块(14)相接的参数输出模块(15)， 所述差值比较模块(14)与控制器( 相接，且参数输出模块(1 与显示单元(7)相接。
3.按照权利要求1或2所述的塔吊悬臂状态在线监控系统，其特征在于还包括对被监控塔吊悬臂周侧所存在阻挡物的数量及大小进行实时检测的阻挡物检测模块(16)、多个分别对被监控塔吊悬臂周侧所存在阻挡物件与被监控塔吊悬臂之间的间距进行实时检测的测距单元(17)、多个分别对车体后部所存在阻挡物件的方位进行实时检测的方位检测单元二(18)以及根据阻挡物检测模块(16)、测距单元(17)和方位检测单元二(18)所检测信息进行分析并相应对被监控塔吊悬臂周侧所存在阻挡物件的数量、方位及距离进行统计分析的数据处理器(19)，所述数据处理器(19)与控制器( 相接，多个所述阻挡物检测模块 (16)、多个所述测距单元(17)和多个所述方位检测单元二(1 均与数据处理器(19)相接。
4.按照权利要求3所述的塔吊悬臂状态在线监控系统，其特征在于还包括按照由近到远顺序对数据处理器(19)所统计被监控塔吊悬臂周侧所存在的阻挡物件进行自动排序并对应生成阻挡物件危险情形排序表的自动排序模块和对自动排序模块所生成的阻挡物件危险情形排序表进行分析并相应判断是否需对制动器02)进行控制的制动判断模块(23)，所述自动排序模块和制动判断模块均与数据处理器(19)相接，所述数据处理器(19)与制动器0 相接。
5.按照权利要求3所述的塔吊悬臂状态在线监控系统，其特征在于所述数据处理器 (19)与控制器( 集成为一个双核微处理器。
6.按照权利要求1或2所述的塔吊悬臂状态在线监控系统，其特征在于还包括与控制器( 相接且安装在被监测塔吊悬臂上部的视频采集单元(25)，所述视频采集单元05) 与控制器( 相接。
全文摘要
本发明公开了一种塔吊悬臂状态在线监控系统，包括角度检测单元、方位检测单元一、承载力检测单元、高度检测单元、控制器以及参数输入装置、显示单元和报警提示单元，还包括内部存储有被监控塔吊悬臂在多个起吊工作状态下对应承载能力限值的存储单元、分析处理模块、根据分析处理模块的匹配结果并结合承载力检测单元所检测信息对被监控塔吊承载力是否超限进行分析判断的超限判断模块和通过互联网与控制器进行双向通信的上位监控机。本发明设计合理、操作简便且使用效果好、智能化程度高，能解决现有塔吊悬臂在线监控系统存在的不能给司机提供准确的判断依据、监控数据不全面、智能化程度较低、不能从根本上得到解决安全隐患问题等缺陷。
文档编号B66C23/88GK102464272SQ201010548709
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者李春孝 申请人:西安扩力机电科技有限公司