一种塔式起重机无线图传监控装置的制作方法

文档序号:13407300阅读:291来源:国知局

本实用新型涉及塔式起重机操控系统,尤其是一种塔式起重机无线图传监控装置。



背景技术:

随着我国交通、运输、高层建筑和基本建设等领域的快速发展,塔式起重机(以下简称塔机)已成为重要的吊装设备,对快速、高效的建设施工起到了重要作用。近年来,我国已经成为生产和使用塔机数量最多的国家,由于在用塔机数量大、分布广、环境复杂和缺乏安全监控装置,每年各地都会发生塔机事故,造成严重的人身伤亡和财产损失,为此,国家和建筑行业颁布了GB5144-2006《塔式起重机安全规程》和“十不吊”的法规。

塔机发生事故的原因很多,但与司机看不清和看不到吊装物体及其周围环境,不能正确判断,导致盲目操作密切相关,安全规程严格要求“十不吊”:斜牵斜挂不准吊、吊物重量不明或超负荷不准吊、散物捆扎不牢或物料装放过满不准吊、吊物上有人不准吊、埋在地下物不准吊、现场光线弱看不清起落点不准吊、楞刃物与钢丝绳直接接触无保护措施不准吊等,至少有七项需要司机通过观察、判断才能正确操作和避免事故。随着建筑高度的增加,被吊物在坑下、树下、被遮挡、在建筑的另外三面、高温强光下、雾霾天、阴雨天和夜间等,多数情况下司机是看不清和看不到所吊物体的种类、大小、位置及其周围环境的,看不到工人捆扎、挂钩、起吊、转运、下落、着地、卸钩等过程,看不到小车行进在吊臂上的准确位置,也看不到吊臂顶端与周围物体的距离,所以,安全规程要求司机要按照指挥员的指令进行操作,但指挥员的作用很有限,仅会在吊装初始用报话机给出指令,启吊和运转后很难跟随被吊物体及时发出指令。塔机具有垂直转运和水平转运的功能,但司机在看不清被吊物体及其周围环境时就不敢进行水平转运,需要将被吊物体上升到视场内,转运到目的方位后再将物体下落到施工面。在城市狭窄有限的施工场地上,为了让司机能看清起吊物资,总是将吊装物资放在塔机的同一侧面,这给选择合适的塔机位置和物资存放地点带来困难。

《塔式起重机安全规程》要求司机按照指挥员的指令进行操作。高层建筑用塔吊的司机室高达百米,难以看清被吊物体及其周围环境,存在多处盲区,导致吊装效率低、容易出事故和难以获取监管证据。

塔机在起吊和下落时,需要响电铃警示被吊物体周围和下方的人们及时避让,但目前塔机的电铃安装在司机室上,当被吊物处于高层建筑的其它三面时,地面的人们就难以听到电铃声,起不到安全警示作用。安全规程要求司机要根据被吊物体的重量判断小车在吊臂上的安全幅度,但长长的吊臂与司机视线是平行和同向的,因此,看不清被吊物体就难以判断其重量,看不清小车行进在吊臂上的位置,就难以确定安全的变幅区域,就有可能超幅度、超力矩吊装,严重时就会发生事故。

起升机构和变幅机构是塔机的“心脏”,目前缺乏对这些部位的监视和检测,用户们常因工期紧、任务重使塔机带病工作,如:钢丝绳损伤、在卷筒上排列出错、电机出现高温、振动、风速超过六级、塔身扭曲或倾斜等,严重时就会发生事故,在查找事故原因时又缺乏客观证据。

近年来,新型塔机不同程度的安装了二限制三限位的安全装置,这些装置将机械应力转换成电信号,送入电控柜中由相应的继电器控制,超过限制时就会切断电源使电机停止动作,起到了基本的安全保护作用。

随着各地政府对施工安全的重视和互联网的应用,已有多家企业开发出塔机专用的“黑匣子”和数字式传感器,如黑匣子显示器、起重量、力矩、幅度、高度、转角、风速和防撞系统等,这些传感器多数是在上述机电传感器的基础上将电信号转换成数字信号,便于在屏幕上显示数字、图形和上传网站。用这些数字传感器可替代现有的机电传感器,但其执行机构仍然靠电控柜中的继电器控制电机来完成。防撞系统是在相邻的塔机上安装GPS和GPRS模块,在群塔之间相互通讯,在屏幕上画出各塔机吊臂转动的轨迹,用轨迹圆是否相交来判断、预警和防止碰撞,该系统存在精度低、相互依赖和不直观等不足。

鉴于上述原因,现研发出一种塔式起重机无线图传监控装置。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种塔式起重机无线图传监控装置,太阳能板向蓄电池输送电能,蓄电池不中断一直向图传机构内的各部件供电,使各部件始终处于待机状态,使用遥控器随时按遥控指令对图传机构进行遥控操作,图传机构摄取的视频信号通过图传发射机发射至操控室内的管理组件,管理组件将图像数据传输至显控组件,使用遥控器随时按遥控指令使电铃响起,用于警示吊钩下方的人们及时避让,完整可靠的塔机安全监控管理系统,安装简单,使用方便,不再依赖指挥员的指令便可自行完成吊装作业,具有提高吊装效率、增强安全能力和提供安全监管的效果。

本实用新型为了实现上述目的,采用如下技术方案:一种塔式起重机无线图传监控装置,是由:支架、塔机小车安装区、图传机构、蓄电池、太阳能板、操控室、遥控器、显控组件、管理组件、传感器构成;两块水平板之间的两侧设置竖向板构成支架,支架内构成塔机小车安装区,支架上方设置蓄电池和至少一块太阳能板,太阳能板与蓄电池之间设置导线,支架下方设置图传机构,图传机构与蓄电池之间设置导线;操控室内设置遥控器、显控组件、管理组件,管理组件与显控组件之间设置导线,至少三个传感器与管理组件之间设置导线,遥控器控制图传机构,图传机构与管理组件之间通过无线信号传输数据,管理组件内设置GPRS模块。

所述太阳能板采用半柔性太阳能电池板,太阳能板水平放置于支架上表面。

所述支架的各板之间通过紧固件连为一体,图传机构、蓄电池和太阳能板均通过紧固件固定于支架上,便于拆卸。

本实用新型的有益效果是:图传机构内配置有吊装摄像机、变幅摄像机、电铃和图传发射机,图传发射机分别与吊装摄像机、变幅摄像机、电铃之间设置导线,镜头朝下的吊装摄像机摄取小车下方的景像,镜头水平位的变幅摄像机摄取小车前方的景像,可以根据需要在图传机构内配置其它部件,塔机小车的支撑梁插入塔机小车安装区内,使支架安装在塔机的小车上。

由太阳能板向蓄电池输送电能,太阳能板与蓄电池之间的导线上安装自动升降压稳压模块,蓄电池不中断一直向图传机构内的各部件供电,使各部件始终处于待机状态,使用遥控器随时按遥控指令对各部件进行遥控操作,图传机构摄取的视频信号通过图传发射机向司机所在的操控室方向发射,使用遥控器随时按遥控指令使电铃响起,用于警示吊钩下方的人们及时避让。

显控组件安装在操控室内,由显示器和安装件组成,操作遥控器上的切换开关,显示器上可分别显示小车下方和小车前方的景像、显示钢丝绳排列的图像以及叠加在图像上的传感器数据,传感器安装在塔机上各个重要部位对各部位实时监测,当任何一个数据超限时,发出声光报警。

管理组件安装在操控室内,由操控室的220V交流电源供电,由图传接收机还原出视频信号并送入显示器显示图像,将图像和声音记录在存储卡中,对采集的各传感器信号进行隔离和处理,接收GPS信号,由单片机将这些信号进行运算、管理和设置阈值,检测到任何一个信号超限后输出报警信号,同时将这些数据组成上传数据包,由GPRS模块上传到网站,提供查询和监管。

吊装摄像机选用具有高倍光学电动变焦3.3~99mm和具有自动聚焦功能的摄像机芯,电铃选用高音、高阻、低功耗的喇叭,变幅摄像机选用焦距3~6mm具有夜间自动照明的摄像机,吊装摄像机或变幅摄像机接到遥控指令后,连续摄像和发射数分钟或数十秒后停止工作,根据操作需要再次发射遥控指令,在吊装摄像机工作期间,接收到变焦推、拉遥控指令时能即时进行变焦推、拉调节,遥控指令结束则停止变焦调节,在接收到电铃遥控指令时发出电铃声,该指令停止则电铃停止发声。

图传发射机需要低功耗和抗干扰,应与外部的管理组件相匹配,可采用柱状或定向发射天线。选用适当功率的半柔性太阳能板,用胶粘在可依托在金属板或塑料板上,引出充电线和插头制成太阳能板,太阳能板水平安装在支架上方,保障在塔机吊臂转动任何角度时均能接收到阳光并转换出电流向蓄电池充电。

蓄电池选用合适功率的锂电池密封在一盒内,在盒内设置安全充放电控制电路,盒的一侧引出充、放电导线及插头座,与太阳能板和图传机构连接。

支架能简单可靠的将本装置安装在小车横梁上,支架采用紧固件连接方式,便于拆卸,组装方便,安装结构和安装方法均支持塔机司机自行安装,商家不用派人员到现场指导。

配置临时充电线,充电线的一端有开关电源,可插接在司机室内的220V交流插座中,另一端可插入锂电池的充电插座中,在连续阴雨天需要时可连接充电线向锂电池充电,保障该装置的正常工作。

本装置形成比较完整、可靠的塔机安全监控管理系统,安装简单,使用方便,不再依赖指挥员的指令便可自行完成吊装作业,具有提高吊装效率、增强安全能力和提供安全监管的有益效果,具体见表1。

表1有益效果比较表

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明:

图1是总装结构示意图;

图1中:支架1、塔机小车安装区2、图传机构3、蓄电池4、太阳能板5、操控室6、遥控器7、显控组件8、管理组件9、传感器10。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明:

两块水平板之间的两侧设置竖向板构成支架1,支架1内构成塔机小车安装区2,支架1上方设置蓄电池4和至少一块太阳能板5,太阳能板5与蓄电池4之间设置导线,支架1下方设置图传机构3,图传机构3与蓄电池4之间设置导线;操控室6内设置遥控器7、显控组件8、管理组件9,管理组件9与显控组件8之间设置导线,至少三个传感器10与管理组件9之间设置导线,遥控器7控制图传机构3,图传机构3与管理组件9之间通过无线信号传输数据,管理组件内设置GPRS模块。

所述太阳能板5采用半柔性太阳能电池板,太阳能板5水平放置于支架1上表面。

所述支架1的各板之间通过紧固件连为一体,图传机构3、蓄电池4和太阳能板5均通过紧固件固定于支架1上,便于拆卸。

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