本发明涉及塔吊领域，尤其涉及一种动态输送改变配重的智能塔吊设备。
背景技术：
随着科学技术的发展，越来越多的新技术和仪器被用于建筑行业，建筑吊塔是建筑施工中重要的工具之一，建筑吊塔的高度一般比较高，导致吊塔自身的稳定性不好，且顶部的平衡性也不好，当前的吊塔只是简单的设置有配重块，目前，配重块都是固定的，起吊重物的时候，平衡不好掌握，因为建筑吊塔会掉起不同的重物，导致平衡不好调控，使用过程中比较危险。现有塔吊控制系统主要解决防碰撞、防倾倒等安全生产问题，功能比较单一，智能化程度不高。
专利号cn201720087523.3公开了一种建筑塔吊，该建筑塔吊包括面罩底座、驾驶室、吊塔架、和爬梯该专利中驾驶室的上方安装有横架，所述横架的一端安装有电磁滑轨，且电磁滑轨上通过电磁滑块安装有配重块，所述横架远离电磁滑轨的一端铰接有滑轮，且滑轮位置处的横架上安装有提升电机，所述滑轮上设置有绳索，且绳索的一端系在提升电机的输出端上，所述绳索的另一端安装有挂钩，所述绳索上靠近挂钩的一端安装有拉力传感器，所述拉力传感器的输出端与pse300-m控制器的输入端电性连接，且pse300-m控制器的输出端与电磁滑轨的输入端电性连接。该设备安装有电磁滑轨，通过拉力传感器和pse300-m控制器控制电磁滑轨，可以根据吊起重物的重量，来调节配重块的位置，从而使得建筑吊塔在工作时更加的稳定。
上述专利虽然能够根据吊起重物的重量，来调节配重块的位置，但是该专利存在一定的缺陷，无法计算配重块移动的距离，仍然无法保证吊臂的平衡，起吊挂钩需要起吊不同重量的重物才能保证吊臂平衡，吊臂起吊费时，无法保证驾驶人员高效进行作业，且起吊重物的时候无法精准预算其运行的轨迹。
专利号cn201720764249.9该发明公开了一种智能塔吊系统，包括竖直设置的可伸缩的塔吊标准节、垂直设置于塔吊标准节上部的起重臂以及用于顶升塔吊标准节上部的顶升机构；所述塔吊标准节的上端设置有塔帽，下端设置有与一固定混凝土基础固定的基础预埋件；所述塔吊标准节中部设置有用于控制起重臂转动的回转机构，一驾驶室设置于回转机构与起重臂之间的塔吊标准节上。该发明的结构复杂，设置的gps定位模块用于对准吊装构件的第一激光测量仪、用于辅助进行夜间吊装作业的第一红外成像夜视仪以及用于收集进入第一全景摄像头的镜头内的一rfid物料识别标签的rfid读感器；所述中控台分别与第一gps定位模块、第一激光测量仪、第一红外成像夜视仪以及rfid读感器通讯连接，该发明使用的成本设备较高，无法实际应用到塔吊设备上。
基于此，有必要设计一种安全、高效、操作运行精准迅速、省人省力的塔吊全自动控制系统。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种动态输送改变配重的智能塔吊设备，本发明智能化较高，解决现有技术中的塔吊存在结构设计不合理，操作不方便，搬运效率较低的问题，可以根据吊起重物的重量，来调节配重装置的位置，从而使得塔吊在工作时更加的稳定，实现了塔吊智能化操作。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种动态输送改变配重的智能塔吊设备，包括竖直设置的塔吊塔架、垂直于塔吊塔架的吊臂，其中，吊臂包括起重臂和平衡臂、设置在起重臂下方的货物起重机构和平衡臂下方的配重仓、以及位于吊臂和塔吊塔架交叉位置的旋转机构和位于旋转机构上的指挥仓，所述指挥仓内设置有控制吊臂运行的服务器，所述配重仓包括固定配重仓和动态配重仓，所述指挥仓内设置有配重物品仓，所述配重物品仓通过平衡臂上设置的管道将配重物品仓内盛放的配重物品通过泵输送至动态配重仓，所述货物起重机构上设置有用于实时监控起重臂的起吊重物的拉力传感器，所述起重臂上设置有用于实时监控并采集的起吊重物的位置移动数据的位置传感器，所述起重臂和平衡臂上分别设置有测量配重仓和起吊重物的力矩、速度和重量的应力传感器，其配重仓与起吊重物使平衡臂和起重臂保持平衡的方法包括以下步骤：
1)所述服务器计算起吊重物的实时负载力矩；所述服务器根据拉力传感器、位置传感器以及应力传感器计算负载力矩；
2)计算配重仓的实时配重力矩；所述服务器通过步骤中计算后的实时负载力矩控制配重仓增加或减少配重物品，所述服务器根据应力传感器计算配重仓的实时力矩；
3)服务器根据实时负载力矩和实时配重力矩计算理论上的起吊重物负载移动的数据和配重仓增加或减少配重物品的数据；
4)服务器根据步骤和步骤获得的实时负载力矩和实时配重力矩发送指令控制起重臂起吊重物负载移动和平衡臂的配重仓增加或减少配重物品，使得平衡臂和起重臂保持平衡；
5)服务器记录起吊重物负载移动的实际运行轨迹和应力情况以及配重仓的应力情况；
6)步骤中的理论数据与步骤实际运行的起吊重物负载移动和平衡臂的配重仓增加或减少的数据对比；
7)根据步骤中对比结果，得出理论数据与实际的运行数据的差值，对下一次起吊重物移动和配重仓增加或减少配重物品时进行补偿，使起吊重物和配重仓的力矩保持平衡。
作为优选，所述货物起重机构包括吊钩和设于吊钩上的连接绳索，所述拉力传感器位于连接绳索的一端。
作为优选，所述旋转机构包括与塔吊塔架和吊臂连接的旋转轴，所述旋转轴与服务器连接。
作为优选，所述配重物品包括由钢筋或水泥制成的配重块。
作为优选，所述步骤中移动的数据包括移动的时间、移动速度、位移的距离以及力矩数据。
作为优选，所述步骤中的负载移动的应力情况包括起吊重物负载移动过程中的应力值，所述配重仓的应力情况包括配重仓在增加配重物品或减少配重物品过程中的应力值。
作为优选，所述步骤中的差值包括步骤中实际运行过程中负载移动和配重增加的实际数据与步骤中的理论数据的速度差值、力差值和位移差值。
作为优选，所述步骤中所述服务器还计算所述起吊重物负载移动的提前数据和滞后数据以及配送仓配重增加或减少的提前数据和滞后数据，其中，根据服务器发送的指令，所述起吊重物负载移动和配重仓移动的实际运行时间、速度和位移与理论上计算的移动时间、速度和位移提前或滞后，用户根据移动时间、速度和位移在下一次起吊重物和配重装置仓移动时进行补偿。
作为优选，所述步骤1至步骤7按顺序进行。
作为优选，所述动态配重仓和服务器连接。
本发明的有益效果是：
1.解决现有技术中的塔吊存在结构设计不合理，操作不方便，搬运效率较低，且安全性和搬运准确性靠人为经验控制得不到保障的技术问题；
2.对操作工人的熟练度以及操作精确度要求较低，保证驾驶人员高效作业；
3.避免障碍物干扰，数据精准；集中数字化管理和监测，避免人为因素干扰，保证建筑施工安全。
4.实现了塔吊智能化、自动化、可遥控。操作、运行精准迅速、安全可靠、省人省力，可以根据吊起重物的重量，来调节配重块的位置，实现了塔吊自动配重平衡，从而使得建筑吊塔在工作时更加的稳定；实现对起重调运过程中的危险状况进行预警与干预，最大程度避免起重吊运作业中的安全隐患，确保人身安全。
5.综合考虑重物的升降、运输、避障等控制问题，提供一种安全、高效的塔吊全自动控制系统。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明涉及的结构示意图；
图2为本发明涉及的塔吊的配重仓和起吊重物保持平衡的方法流程图。
图中标号说明：塔吊塔架1，吊臂2，起重臂201、平衡臂202、货物起重机构3、配重仓4、固定配重仓401、动态配重仓402、指挥仓5、配重物品仓501、旋转机构6、服务器7、管道8、起吊重物9、拉力传感器10、位置传感器11、应力传感器12。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述：
参照图1至图2所示，一种动态输送改变配重的智能塔吊设备，包括竖直设置的塔吊塔架1、垂直于塔吊塔架1的吊臂2，其中，吊臂2包括起重臂201和平衡臂202、设置在起重臂201下方的货物起重机构3和平衡臂202下方的配重仓4、以及位于吊臂2和塔吊塔架1交叉位置的旋转机构6和位于旋转机构6上的指挥仓5，所述指挥仓5内设置有控制吊臂2运行的服务器7，所述配重仓4包括固定配重仓401和动态配重仓402，所述指挥仓5内设置有配重物品仓501，所述配重物品仓501通过平衡臂202上设置的管道8将配重物品仓501内盛放的配重物品通过泵输送至动态配重仓402，所述货物起重机构3上设置有用于实时监控起重臂201的起吊重物9的拉力传感器10，所述起重臂201上设置有用于实时监控并采集的起吊重物9的位置移动数据的位置传感器11，所述起重臂201和平衡臂202上分别设置有测量配重仓4和起吊重物9的力矩、速度和重量的应力传感器12，其配重仓4与起吊重物9使平衡臂202和起重臂201保持平衡的方法包括以下步骤：
101、所述服务器7计算起吊重物9的实时负载力矩；所述服务器7根据拉力传感器10、位置传感器11以及应力传感器12计算负载力矩；
在本发明的实际使用中，本发明的配重仓4固定在平衡臂上，操作者起吊重物时，服务器7计算起吊重物9的实时负载力矩。
102、计算配重仓4的实时配重力矩；所述服务器7通过步骤1中计算后的实时负载力矩控制配重仓4增加或减少配重物品，所述服务器根据应力传感器12计算配重仓4的实时力矩；
在本发明的实施例中操作者通过起吊重物9的实时负载力矩控制配重仓4通过管道增加配重物品或减少配重物品，使得平衡臂202和起重臂201两边始终平衡，服务器7根据平衡臂202上设置的应力传感器12计算配重仓4的实时配重力矩。
103、服务器7根据实时负载力矩和实时配重力矩计算理论上的起吊重物9负载移动的数据和配重仓4增加或减少配重物品的数据；
在本发明实施中，服务器根据起吊重物的实时负载力矩和实时配重力矩计算起吊重物的移动的速度数据、力矩数据、位移数据、移动的起点和终点时间数据以及配重仓4增加或减少配重物品的重量数据和增加或减少配重物品时速度快慢数据。
例如，塔吊需要从a点至b点起吊10牛顿的某物体，10牛顿的物体从a点至b点移动的速度、移动的时间、移动的角度、以多少牛顿多少米的速度移动，在移动过程中，配重仓增加的或减少的配重物品的重量以及以多少的速度控制配重物品通向配重仓等。
104、服务器7根据步骤101和步骤102获得的实时负载力矩和实时配重力矩发送指令控制起重臂201起吊重物9负载移动和平衡臂202的配重仓4增加或减少配重物品，使得平衡臂202和起重臂201保持平衡；
在本发明实施例中，服务器7根据指令控制起重臂201起吊重物9负载移动，在起吊过程中，所述服务器7通过配重物品仓501控制配重仓4增加或减少配重物品，使得配重仓4和起吊重物9始终保持平衡。
105、服务器7记录起吊重物9负载移动的实际运行轨迹和应力情况以及配重仓4的应力情况；
在本发明实施例中，服务器记录起重臂201的货物起重机构3和起吊重物9的运行轨迹，所述的运行轨迹包括运行的坐标和运行的方向、运行的角度、运行的速度以及运行过程中的应力值，还记录有配重仓4增加的或减少的配重物品的重量数据。
106、步骤103中的理论数据与步骤105实际运行的起吊重物9负载移动和平衡臂的配重仓4增加或减少的数据对比；
107、根据步骤106中对比结果，得出理论数据与实际的运行数据的差值，对下一次起吊重物9移动和配重仓4增加或减少配重物品时进行补偿，使起吊重物9和配重仓4的力矩保持平衡。
在本发明实施例中，货物起重机构3和起吊重物9的实际运行数据与理论上的运行数据是有差别的，服务器7将实际运行的数据和理论上运行的数据进行对比，根据对比的差值计算货物起重机构3和起吊重物9在运行过程中的提前的数据和滞后的数据。
例如，本发明中，服务器发送指令以1秒5米的速度移动起吊重物9从a点至b点，但是实际的情况中，货物起重机构3提取起吊重物9的动作延迟了，过了时间才反应过来，所以实际的移动时间和负载的重力、应力的变化跟所述服务器发送的指令不一致，例如到b点的应力应该是100牛顿的力，但是，实际上到了b点之后，他的应力不是这个应力值，有可能超过了，有可能滞后了，理论和实际的值有差别，移动速度、位移、还有力的值都有差别。
操作者根据提前的数据和滞后的数据对起吊重物9和配重仓4进行补偿，例如，时间的补偿或重力的补偿，使之尽量与实际的运行轨迹和应力值相结合，方便操作者下一次进行操作。
作为优选，所述货物起重机构3包括吊钩和设于吊钩上的连接绳索，所述拉力传感器10位于连接绳索的一端。
本发明实施例中，所述的连接绳索包括承受一定重力的钢丝绳。
作为优选，所述旋转机构6包括与塔吊塔架1和吊臂2连接的旋转轴，所述旋转轴与服务器7连接。
作为优选，所述配重物品包括由钢筋或水泥制成的配重块。
作为优选，所述步骤3中移动的数据包括移动的时间、移动速度、位移的距离以及力矩数据。
作为优选，所述步骤5中的负载移动的应力情况包括起吊重物9负载移动过程中的应力值，所述配重仓4的应力情况包括配重仓4在增加配重物品或减少配重物品过程中的应力值。
作为优选，所述步骤7中的差值包括步骤4中实际运行过程中负载移动和配重增加的实际数据与步骤3中的理论数据的速度差值、力差值和位移差值。
作为优选，所述步骤7中所述服务器7还计算所述起吊重物9负载移动的提前数据和滞后数据以及配送仓4配重增加或减少的提前数据和滞后数据，其中，根据服务器7发送的指令，所述起吊重物9负载移动和配重仓4移动的实际运行时间、速度和位移与理论上计算的移动时间、速度和位移提前或滞后，用户根据移动时间、速度和位移在下一次起吊重物9和配重装置仓移动时进行补偿。
作为优选，所述步骤1至步骤7按顺序进行。
本发明实施例中，步骤1至步骤7按顺序进行，始终保持平衡臂202和起重臂201平衡。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。