专利名称：一种建筑起重机的驾驶员监控方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑起重机，更具体地说是涉及一种建筑起重机的驾驶员监控方法及其系统。
背景技术：
目前市场上的起重设备监控管理系统大部分是对起重设备本身的状态监控和管理，其中有些是对起重机的幅度、高度、起重量以及起重力矩等进行监测，也有一些是通过对起重机自身及与其相邻的起重机械位置进行监测，从而进行干涉管理，防止设备之间、设备与周边环境相碰撞引发事故。但这些监控设备都忽视了对起重设备操作人员的管理，建筑起重机的驾驶员需要有上岗证才能操作，但事实上因为缺乏管理手段，假证或无证操作， 疲劳驾驶的情况普遍存在。可以说起重机的很多事故是由于驾驶人员操作不当引起的，对操作人员的监控将能减少事故的发生。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种建筑起重机的驾驶员监控方法及其系统。为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案根据本发明的一方面，提供了一种建筑起重机的驾驶员监控方法，该驾驶员监控方法的具体步骤为A.中央控制平台对持有上岗证的操作人员的IC卡进行验证和授权；B.建筑起重机开机时，监控装置通过IC卡信息读写模块读取当前IC卡信息，验证该操作人员是否有操作权限；C.验证合格后，监控装置对操作人员的工作状态进行实时监控，并将相应的监控信息发送至中央控制平台；中央控制平台通过GPRS模块发送信息至监控装置，通过IC卡信息读写模块将信息写入IC卡中。所述步骤A的具体步骤为通过中央控制平台中的IC卡信息读写模块将持有上岗证的操作人员信息输入与该操作人员相对应的IC卡内，并将上述信息保存至中央控制台的数据库。所述步骤C进一步包括以下的具体步骤Cl.验证合格后监控装置中的CPU模块开始实时监测该操作人员所需监控的信息，其中所需监控的信息的阀值存放在存储模块中；C2.监控装置通过IC卡读写模块定时将监控信息写入IC卡中，并通过GPRS模块定时发送至中央控制平台；C3.当CPU模块监测到的操作人员实时工作状态信息不符合存储模块中监控信息的阀值时，监控装置中的屏幕和/或蜂鸣器提示报警，同时通过IC卡读写模块将监控信息写入IC卡中，并通过GPRS模块发送至中央控制平台。
所述所需监控的信息包括累计工作时间、连续工作时间、冲击系数、起重量和起重力矩、违规操作扣分表。所述累计工作时间超过累计工作时间的阀值时或者连续工作时间超过连续工作时间的阀值时，并且CPU模块监测到起重机吊钩为无吊载状态时，CPU模块通过继电器切断吊钩起升动作，并且不允许起重机再进入工作状态。所述吊钩的状态信息由重量传感器将采样信息发送至CPU模块，并由CPU模块计
算获得。 所述冲击系数的值以及起重量和起重力矩的值分别由幅度传感器以及重量传感器将采样信息发送至CPU模块，并由CPU模块计算获得。所述违规操作扣分表的分值小于零值并且CPU模块监测到起重机吊钩为无吊载状态时，CPU模块通过继电器切断吊钩起升动作，并且不允许起重机再进入工作状态。根据本发明的另一方面，还提供了一种建筑起重机的驾驶员监控系统，包括中央控制平台以及设于建筑起重机驾驶室内的监控装置，所述中央控制平台包括电脑主机、显示器、IC卡信息读写模块以及GPRS模块，所述显示器、IC卡信息读写模块以及GPRS模块分别与电脑主机相连；所述监控装置包括CPU模块、分别与CPU模块相连的IC卡信息读写模块、存储模块、A/D转换模块、键盘、显示屏、GPRS模块以及蜂鸣器，所述A/D转换模块还分别与幅度传感器以及重量传感器相连；所述重量传感器设于起重机起升过渡滑轮轴或起重臂前端的起升钢丝绳中，所述幅度传感器与建筑起重机中的变幅卷筒相连；所述中央控制平台以及监控装置之间通过GPRS网络实现双向通信。本发明的驾驶员监控方法及其系统对驾驶操作人员的身份与操作资格、操作过程进行全程监测和控制，若发现违规事件将进行记录并按事件性质进行扣分，作为对驾驶操作人员处罚的依据，从而规范操作人员的行为，减少事故发生。本发明可以通过限制系统连续运行时间，防止驾驶员的疲劳驾驶。本发明驾驶员监控方法及其系统还从以下方面对操作人员进行监测I)人员资格的授权和验证对驾驶操作人员培训和考核后进行授权，规定该操作人员的操作权限。当每次操作员第一次登机开始操作时，监控装置先判断当值驾驶操作员是否有操作资格，验证通过后才能正常工作，否则不予开机。2)操作人员防疲劳控制当值操作员每天累计工作时间统计和判断，到累计工作时间满规定时间前先报警提示，当满规定时间后，起重机最多只能进行一个工作循环的吊运工作，该工作循环结束后，起重机只能在空载状态下运行。3)操作过程监测监测操作人员起重过程和放载过程的操作情况，计算起升冲击系数，起重量与起重力矩等。并在这些指标出现异常时提醒驾驶员，对情况严重的驾驶员扣分处罚，杜绝操作人员急停急放。4)操作人员统计监管平台管理部门可以将操作员的信息进行统计和分析，对扣分较多的驾驶员有目的性的加强管理培训。
图I是本发明的中央控制平台的原理示意图；图2是本发明的监控装置的原理示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。一种建筑起重机的驾驶员监控方法，该驾驶员监控方法的具体步骤为11.中央控制平台对持有上岗证的操作人员的IC卡进行验证和授权；12.建筑起重机开机时，监控装置通过IC卡信息读写模块读取当前IC卡信息，验证该操作人员是否有操作权限；13.验证合格后，监控装置对操作人员的工作状态进行实时监控，并将相应的监控信息发送至中央控制平台；中央控制平台通过GPRS模块发送信息至监控装置，通过IC卡信息读写模块将信息写入IC卡中。
所述步骤11的具体步骤为通过中央控制平台中的IC卡信息读写模块将持有上岗证的操作人员信息输入与该操作人员相对应的IC卡内，并将上述信息保存至中央控制台的数据库。所述步骤13进一步包括以下的具体步骤131.验证合格后监控装置中的CPU模块开始实时监测该操作人员所需监控的信息，其中所需监控的信息的阀值存放在存储模块中；132.监控装置通过IC卡读写模块定时将监控信息写入IC卡中，并通过GPRS模块定时发送至中央控制平台；133.当CPU模块监测到的操作人员实时工作状态信息不符合存储模块中监控信息的阀值时，监控装置中的屏幕和/或蜂鸣器提示报警，同时通过IC卡读写模块将监控信息写入IC卡中，并通过GPRS模块发送至中央控制平台。所述所需监控的信息包括累计工作时间、连续工作时间、冲击系数、起重量和起重力矩、违规操作扣分表。所述累计工作时间超过累计工作时间的阀值时或者连续工作时间超过连续工作时间的阀值时，并且CPU模块监测到起重机吊钩为无吊载状态时，CPU模块通过继电器切断吊钩起升动作，并且不允许起重机再进入工作状态。所述吊钩的状态信息由重量传感器将采样信息发送至CPU模块，并由CPU模块计
算获得。所述冲击系数的值以及起重量和起重力矩的值分别由幅度传感器以及重量传感器将采样信息发送至CPU模块，并由CPU模块计算获得。所述违规操作扣分表的分值小于零值并且CPU模块监测到起重机吊钩为无吊载状态时，CPU模块通过继电器切断吊钩起升动作，并且不允许起重机再进入工作状态。再请参阅图I、图2所示的一种建筑起重机的驾驶员监控系统，包括中央控制平台21以及设于建筑起重机驾驶室内的监控装置22，其中，中央控制平台21实现对操作人员进行授权、并接收各监控装置的信息、进行统计和分析功能，监控装置22实现对操作人员信息验证、过程监测和各指标判断以及信息发送功能。中央控制平台21包括电脑主机211、显示器212、IC卡信息读写模块213以及GPRS模块214。显示器212、IC卡信息读写模块213以及GPRS模块214分别与电脑主机211相连。当操作人员通过培训和考核后，电脑主机211通过IC卡信息读写模块213将相应信息写入IC卡50中，并将此信息保存至中央控制平台21，起重机开始工作前，监控装置自动将插入的驾驶员IC卡信息通过GPRS模块发送到中央控制平台21，中央控制平台21核对该信息，获得通过后向监控装置回发一个允许开机的信息，起重机可以进入工作状态，若中央控制平台21发现驾驶员信息有问题，则向监控装置回发一个允许开机的信息，同时说明原因,此时不允许起重机进入工作状态。监控装置22包括CPU模块221、分别与CPU模块221相连的IC卡信息读写模块222、存储模块223、A/D转换模块224、键盘225、显示屏226、GPRS模块227以及蜂鸣器228，A/D转换模块224还分别与幅度传感器229以及重量传感器230相连；重量传感器230设于起重机起升过渡滑轮轴或起重臂前端的起升钢丝绳中，幅度传感器229与建筑起重机的变幅卷筒相连，中央控制平台21以及监控装置22之间通过GPRS网络实现双向通信。
监控装置22通过GPRS模块227接收相应中央控制平台21发送的信息。操作人员在工作前首先通过IC卡信息读写模块222对该操作人员的IC卡50进行信息验证，验证通过后开启相关程序，操作员方能正常工作。当正常工作后，CPU模块221开始实时监测当前操作人员的累计工作时间及连续工作时间，监控装置22通过A/D转换模块224实时采集幅度传感器的采样信息以及重量传感器的采样信息。CPU模块221进行相关计算并与存储模块223中的相应信息比对，例如若累计工作时间或连续工作时间达到存储模块223中的相应阀值时，先通过显示屏226和蜂鸣器228提示报警，当超过上述阀值10分钟时并且CPU模块221换算当前重量传感器的采样值，在重量传感器的采样值读数对应的起重量为零值即CPU模块221判断起重机处于空载状态时通过继电器切断吊钩起升动作，即不允许起重机进入工作状态。若冲击系数(起吊过程中最大载荷值/最小载荷值)、起重量和起重力矩(重量X幅度)达到/超过存储模块223中的相应阀值时，则通过蜂鸣器228报警，并在显示屏226中提示违规信息。同时CPU模块221记录上述信息至存储模块223，通过存储模块223中的违规操作扣分表扣除相应违规操作的处罚分数，若在当前操作人员在扣除分数后的分值小于零，则通过显示屏226以及蜂鸣器228提示操作人员，并在重量传感器的采样值读数对应的起重量为零值即CPU模块221判断吊钩为无吊载状态时通过继电器切断吊钩起升动作，即不允许起重机进入工作状态。需要说明的是，违规操作扣分表的扣分原则采用与交通驾驶证违章扣分相类似的原则，即在一个扣分周期内设置一个总分，并按照违规操作扣分规则进行扣分。同时CPU模块221将该信息通过GPRS模块227发送至中央控制平台21，由中央控制平台记录驾驶操作人员的工作时间与违章信息。中央控制平台21通过GPRS模块214接收各监控装置发送的信息，并将各类信息按操作人员的IC卡号保存至相应位置，管理人员即可通过检索查看各操作员的信息和情况，必要时对扣除分数达到预定值的人员进行培训和教育。需要指出的是，本发明所述的驾驶员监控方法与本发明所述的驾驶员监控系统在原理和实现过程上是相同或类似的，故其重复部分在此不再赘述。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的目的，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求的范 围内。
权利要求
1.一种建筑起重机的驾驶员监控方法，其特征在于 该驾驶员监控方法的具体步骤为 A.中央控制平台对持有上岗证的操作人员的IC卡进行验证和授权； B.建筑起重机开机时，监控装置通过IC卡信息读写模块读取当前IC卡信息，验证该操作人员是否有操作权限； C.验证合格后，监控装置对操作人员的工作状态进行实时监控，并将相应的监控信息发送至中央控制平台；中央控制平台通过GPRS模块发送信息至监控装置，通过IC卡信息读写模块将信息写入IC卡中。
2.根据权利要求I所述的驾驶员监控方法，其特征在于 所述步骤A的具体步骤为通过中央控制平台中的IC卡信息读写模块将持有上岗证的操作人员信息输入与该操作人员相对应的IC卡内，并将上述信息保存至中央控制台的数据库。
3.根据权利要求2所述的驾驶员监控方法，其特征在于 所述步骤C进一步包括以下的具体步骤 Cl.验证合格后监控装置中的CPU模块开始实时监测该操作人员所需监控的信息，其中所需监控的信息的阀值存放在存储模块中； C2.监控装置通过IC卡读写模块定时将监控信息写入IC卡中，并通过GPRS模块定时发送至中央控制平台； C2.当CPU模块监测到的操作人员实时工作状态信息不符合存储模块中监控信息的阀值时，监控装置中的屏幕和/或蜂鸣器提示报警，同时通过IC卡读写模块将监控信息写入IC卡中，并通过GPRS模块发送至中央控制平台。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的驾驶员监控方法，其特征在于 所述所需监控的信息包括累计工作时间、连续工作时间、冲击系数、起重量和起重力矩、违规操作扣分表。
5.根据权利要求4所述的驾驶员监控方法，其特征在于 所述累计工作时间超过累计工作时间的阀值时或者连续工作时间超过连续工作时间的阀值时，并且CPU模块监测到起重机吊钩为无吊载状态时，CPU模块通过继电器切断吊钩起升动作，并且不允许起重机再进入工作状态。
6.根据权利要求5所述的驾驶员监控方法，其特征在于 所述吊钩的状态信息由重量传感器将采样信息发送至CPU模块，并由CPU模块计算获得。
7.根据权利要求4所述的驾驶员监控方法，其特征在于 所述冲击系数的值以及起重量和起重力矩的值分别由幅度传感器以及重量传感器将采样信息发送至CPU模块，并由CPU模块计算获得。
8.根据权利要求4所述的驾驶员监控方法，其特征在于 所述违规操作扣分表的分值小于零值并且CPU模块监测到起重机吊钩为无吊载状态时，CPU模块通过继电器切断吊钩起升动作，并且不允许起重机再进入工作状态。
9.一种建筑起重机的驾驶员监控系统，其特征在于 包括中央控制平台以及设于建筑起重机驾驶室内的监控装置，所述中央控制平台包括电脑主机、显示器、IC卡信息读写模块以及GPRS模块，所述显示器、IC卡信息读写模块以及GPRS模块分别与电脑主机相连；所述监控装置包括CPU模块、分别与CPU模块相连的IC卡信息读写模块、存储模块、A/D转换模块、键盘、显示屏、GPRS模块以及蜂鸣器，所述A/D转换模块还分别与幅度传感器以及重量传感器相连；所述重量传感器设于起重机起升过渡滑轮 轴或起重臂前端的起升钢丝绳中，所述幅度传感器与建筑起重机中的变幅卷筒相连；所述中央控制平台以及监控装置之间通过GPRS网络实现双向通信。
全文摘要
本发明公开了一种建筑起重机的驾驶员监控方法及其系统，包括中央控制平台以及监控装置，中央控制平台对持有上岗证的操作人员的IC卡进行验证和授权，建筑起重机开机时，监控装置通过IC卡信息读写模块读取当前IC卡信息，验证该操作人员是否有操作权限；验证合格后，监控装置对操作人员的工作状态进行实时监控，并将相应的监控信息发送至中央控制平台；中央控制平台通过GPRS模块发送信息至监控装置，通过IC卡信息读写模块将信息写入IC卡中。本发明的驾驶员监控方法及其系统对驾驶员的身份与操作资格、操作过程进行全程监测和控制，若发现违规事件将进行记录并按事件性质进行扣分，作为对人员处罚的依据，从而规范操作人员的行为，减少事故发生。
文档编号B66C15/06GK102963819SQ201210459040
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日
发明者韩文鹤, 郑军, 穆铭豪, 王德荣, 王云飞 申请人:上海市建筑科学研究院(集团)有限公司, 上海市建筑科学研究院科技发展总公司