专利名称：一种塔机钢结构侧向垂直度实时测量方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测塔机钢结构侧向垂直度实时测量方法及装置。
背景技术：
随着建筑事业的发展，高层建筑越来越多，塔机作为一种高空作业设备被广泛应用到施工现场。但由于塔机的重心位置高、工作过程中需要起止动来完成重物的调运工作，使得塔机在工作过程中的危险性较其他起重设备高。为了保证塔机正常安全工作，国家出台了相关规定，其中，GB5031-2008T中对塔机侧向垂直度的规定是:塔机侧向垂直度不大于4%。。当前，塔机侧向垂直度的测量大多依靠经纬仪来测量。利用经纬仪测量塔身侧向垂直度的缺点是:一是人力检测费时费力，人为误差大，二是测量数据实时性不高，三是测量结果反馈速度慢。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种塔机钢结构侧向垂直度实时测量方法及装置。它的方法包括以下步骤:构建第一三维坐标系0ΧΥΖ，所述第一坐标系原点O为塔身在地面固定截面的中心点，X坐标轴正方向为地面正北方向，Y坐标轴正方向为地面正西方向，Z坐标轴正方向垂直于地面向上；构建第二三维坐标系OtXtYt，所述第二坐标系原点Ot为塔身顶端回转支承回转平面与过O点且垂直于地面的直线的交点，Xt坐标轴正方向为起重臂轴线远离塔身方向，Zt坐标轴正方向为垂直于地面向上，Yt坐标轴正方向为垂直于起重臂轴线与Xt、zt轴符合右手螺旋法则；在OtXtYtZt坐标系中的OtXtYt平面，塔身顶端相对于OOt的倾角将表现为一个点，该点的Yt坐标对Zt的导数为塔身侧向倾角Θ y，即塔机钢结构侧向垂直度。塔机钢结构侧向垂直度实时测量装置包括倾角传感器和显示记录报警模块，倾角传感器安装于回转塔身的一根主肢上，显示记录报警模块安装于司机室中，倾角传感器实时测量塔身侧向位移值Yt，并将数据传输给显示记录报警模块，显示记录报警模块对数据进行处理并在显示界面中实时显示。它还包括抱箍和安装螺栓，倾角传感器通过抱箍和安装螺栓固定在一根主肢上。显示记录报警模块设定有阈值，当显示记录报警模块处理后的数据超过设定的阈值后自动声光报警。该方法通过测量塔身顶端位移在塔身侧向上的分量实现塔身侧向垂直度的测量。通过塔机钢结构侧向垂直度实时测量装置实现侧向垂直度的测量、显示、报警和记录功能。塔机钢结构侧向垂直度实时测量装置主要包括倾角传感器和显示记录报警模块。倾角传感器主要实现塔身侧向位移的测量。并通过电缆线将数据传输给显示报警记录模块。显示记录报警模块则完成对测量数据的接收，并对数据进行处理，之后在显示界面中实时显示当前塔身侧向倾角，并在侧向倾角超出设定的阈值后自动声光报警，避免因为塔机的侧向垂直度过大而导致塔机事故的发生。
图1是塔机钢结构侧向垂直度实时测量装置在塔机中的位置图，
图2是倾角传感器结构图，
图3是显示记录报警模块示意图，
图4是原理不意图。其中，1.抱箍，2.主肢，3.安装螺栓，4.倾角传感器，5、显示报警记录模块，6、电源指示灯，7、预警指示灯，8、报警指示灯。
具体实施例方式设定两个坐标系，一个坐标系原点O为塔身在地面固定截面的中心点，坐标轴X正方向为地面北向，坐标轴I正方向为地面西向，坐标轴Z正方向为垂直于地面向上；另一个坐标系原点Ot为塔身顶端回转支承回转平面与过O点且垂直于地面的直线的交点，坐标轴Xt正方向为起重臂轴线远离塔身方向(幅度增大方向)，坐标轴Zt正方向为垂直于地面向上，坐标轴Yt正方向为垂直于起重臂轴线与Xt、Zt轴符合右手螺旋法则。如图1所示。OOt垂直于地面。在OtXtYtZt坐标系中的OtXtYt平面，塔身顶端相对于OOt的倾角将表现为一个点，该点的Yt坐标对Zt的导数为塔身侧向倾角4塔机钢结构侧向垂直度实时测量装置包括倾角传感器4和显示记录报警模块5。倾角传感器通过其V型口卡在回转主肢2上，并通过抱箍I和安装螺栓3与回转主肢2固定联接，随着回转塔身的回转实时测量塔身侧向位移值，并将数据实时传输给显示记录报警模块。显示记录报警模块安装于司机室中，向司机实时显示塔机当前的侧向倾角值，并在塔身侧向垂直度超过设定的阈值后自动声光报警，防止因侧向垂直度过大造成的倾翻事故发生。
权利要求
1.一种塔机钢结构侧向垂直度实时测量方法，其特征是:包括以下步骤:构建第一三维坐标系OXYZ,所述第一坐标系原点O为塔身在地面固定截面的中心点,X坐标轴正方向为地面正北方向，Y坐标轴正方向为地面正西方向，Z坐标轴正方向垂直于地面向上；构建第二三维坐标系OtXtYt，所述第二坐标系原点Ot为塔身顶端回转支承回转平面与过O点且垂直于地面的直线的交点，Xt坐标轴正方向为起重臂轴线远离塔身方向，Zt坐标轴正方向为垂直于地面向上，Yt坐标轴正方向为垂直于起重臂轴线与xt、Zt轴符合右手螺旋法则；在OtXtYtZt坐标系中的OtXtYt平面，塔身顶端相对于OOt的倾角将表现为一个点，该点的Yt坐标对Zt的导数为塔身侧向倾角Θ y，即塔机钢结构侧向垂直度。
2.一种塔机钢结构侧向垂直度实时测量装置，其特征是:包括倾角传感器和显示记录报警模块，倾角传感器安装于回转塔身的一根主肢上，显示记录报警模块安装于司机室中，倾角传感器实时测量塔身侧向位移值Yt，并将数据传输给显示记录报警模块，显示记录报警模块对数据进行处理并在显示界面中实时显示。
3.根据权利要求2所述的一种塔机钢结构侧向垂直度实时测量装置，其特征是:它还包括抱箍和安装螺栓；所述倾角传感器通过抱箍和安装螺栓固定在一根主肢上。
4.根据权利要求2所述的一种塔机钢结构侧向垂直度实时测量装置，其特征是:显示记录报警模块设定有阈值，当显示记录报警模块处理后的数据超过设定的阈值后自动声光报警。
全文摘要
本发明涉及一种利用倾角传感器检测塔机钢结构侧向垂直度实时测量方法及装置,具体是一种通过测量塔身顶端位移在塔身侧向上的分量实现塔身侧向垂直度的测量。通过塔机钢结构侧向垂直度实时测量装置实现侧向垂直度的测量、显示、报警和记录功能。本发明提供的塔机钢结构侧向垂直度实时测量的方法及装置，利用信号采集、信号处理、电子电路等技术，精确的、实时的测定塔机钢结构侧向垂直度，能够改善塔机钢结构领域侧向垂直度测量不准的现象，防止塔机钢结构侧向垂直度过大现象的产生，降低事故的发生率。该装置使用方便，不受环境影响，具有很好的推广应用价值。
文档编号B66C23/88GK103072895SQ201310013969
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者宋世军, 宋连玉, 刘健康 申请人:济南富友慧明监控设备有限公司