一种多功能智能型塔吊监测采集系统的制作方法

本实用新型涉及建筑施工现场监测技术领域，具体涉及一种多功能智能型塔吊监测采集系统。

背景技术：

塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备又名“塔式起重机”，用来起吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料，也是工地上一种必不可少的设备，“塔式起重机”(简称塔机)作为一种能够实现垂直和水平运输物料的机械，特别是因其起升高度高、起升重量大、工作幅度大等特点，随着建筑业的发展，建筑施工的机械化程度逐年提高，塔吊在建筑业得到了广泛的应用。但是，目前的塔吊在运行过程中不能被实时监测塔吊的各项运行参数，因而不能将塔吊的运行状态及时反映给操作人员和远程监控中心，且人机交互性差，不方便塔吊操作人员和监控中心获取塔吊运行时的各参数，由于塔机结构较庞大，并伴有高空作业，容易发生倾翻事故，所以不能及时地监测和预警塔吊的倾翻事故。这些事故不仅影响了建筑施工的进度，而且给国家和人民的带来了巨大的生命和财产损失。因而对塔机运行状态进行实时监测与管理具有重要意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种多功能智能型塔吊监测采集系统，根据本实用新型的塔吊监测采集系统能对塔吊现场施工进行实时的监测，完成施工现场塔吊运行状态的监测以及安全预警，为塔吊的安全运行提供可靠的保障，确保其安全运行。为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术效果：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种多功能智能型塔吊监测采集系统，包括后台计算机、塔架、设置在塔架上部的塔臂、设置在塔架身上且用于驱动所述塔臂水平旋转的旋转座以及设置在所述旋转座上方且位于塔架与塔臂固定连接处的操作室，在所述操作室内设置有塔吊控制面板，在靠近塔架顶端的端部处设置有的风速传感器和无线收发模块，在塔臂的后端设置有配重块和驱动机构，在塔臂的前端设置有小车装置，在该小车装置的下端通过拉索悬挂有吊钩，在吊钩上设置有红外线传感器和高度传感器，在所述拉索上设置有重量传感器，在所述配重块的下方以及在远离小车装置且接近塔臂后端的端部处分别设置有视频采集模块，在所述塔吊控制面板上设置有中央控制模块、按钮开关和供电模块，所述风速传感器、无线收发模块、驱动机构、红外线传感器、高度传感器、重量传感器和视频采集模块分别与所述中央控制模块电气连接，所述中央控制模块的控制输出端与按钮开关的控制端连接，所述供电模块通过按钮开关与所述驱动机构的电源端连接，所述中央控制模块通过无线收发模块与后台计算机进行通信连接。

上述方案进一步优选的，在所述操作室与塔臂后端的端部之间的塔臂之间设置有行程开关，所述行程开关与所述塔吊控制面板上设置的供电模块的电源端电气连接。

上述方案进一步优选的，在所述操作室上方的塔架上设置有报警装置，在操作室内还设置有语音对话模块，所述报警装置和语音对话模块分别与所述塔吊控制面板上设置的中央控制模块连接。

上述方案进一步优选的，在所述塔吊控制面板还上设置有数据存储模块和显示模块，所述数据存储模块和显示模块分别与所述中央控制模块连接。

上述方案进一步优选的，所述无线收发模块通过USB总线接口与中央控制模块通信连接，所述无线收发模块为蓝牙通信模块、WIFI无线通信模块、Zigbee无线通信模或移动网无线通信模块。

上述方案进一步优选的，所述数据存储模块通过SD卡接口设置在所述塔吊控制面板上。

上述方案进一步优选的，在所述旋转座内部和外部分别设置有第一角度传感器和多个第二角度传感器，所述第一角度传感器和第二角度传感器分别与所述中央控制模块连接，所述第一角度传感器设置在旋转座内部顶端且位于塔臂的下表面，所述第二角度传感器设置在旋转座的底部外出且位于塔架1的前侧、后侧、左侧和右侧。

上述方案进一步优选的，所述中央控制模块采用嵌入式ARM处理器，该ARM处理器的型号为AT91SAM9260处理器芯片。

上述方案进一步优选的，所述报警装置采用声光预警器和蜂鸣器。

上述方案进一步优选的，所述视频采集模块采用高清晰摄像头或摄像机。

综上所述，由于本实用新型采用了上述技术方案，本实用新型具有以下技术效果：本实用新型的塔吊监测采集系统可以采集塔吊运行时的倾斜角度、起吊高度、起吊重量、吊臂下方的图像、掉臂的旋转角度、风速等运行参数，中央控制模块通过无线收发模块将上述运行参数发送给后台计算机，后台计算机可以实时监控塔吊施工现场的参数信息，并发出预警和协助操作室内的操作人员进行操作运行；同时中央控制模块将前述运行参数进行分析处理并呈现在显示模块中进行显示(主要采用触摸显示屏进行显示)，如有危险状况发生，报警装置会迅速发出声光报警，保证塔吊群运行安全。以便于提醒现场人员和驾驶员的注意，而与此同时，中央控制模块通过无线收发模块将上述运行参数发送给后台计算机进行存储、备份和监看，便于管理人员的实时监控；而一旦塔吊出现危险情况时，例如塔身倾斜、起吊物超重、风速过大等情况时，操作室上方的报警装置将发出报警信号，同时此报警信号也将发送至后台计算机以提示管理人员的注意，管理人员可以协助操作室内的操作人员进行操作运行；并通过语音对话模块可以实现操作人员、管理人员或现场的监督人员进行实时对话，便于督促操作人员安全操作或排除故障。

附图说明

图1是本实用新型的一种多功能智能型塔吊监测采集系统的原理图；

图2是本实用新型的塔吊控制面板的控制原理图；

附图中，后台计算机100，塔架1，塔臂2，旋转座3，操作室4，风速传感器5，无线收发模块6，配重块7，驱动机构8，小车装置9，吊钩10，红外线传感器11，高度传感器12，重量传感器13，视频采集模块14，行程开关15，报警装置16，语音对话模块17，中央控制模块41，按钮开关42，供电模块43，显示模块44，数据存储模块45。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

如图1和图2所示，根据本实用新型提供的一种多功能智能型塔吊监测采集系统，包括后台计算机100、塔架1、设置在塔架1上部的塔臂2、设置在塔架1身上且用于驱动所述塔臂2水平旋转的旋转座3和设置在所述旋转座3上方且位于塔架1与塔臂2固定连接处的操作室4，在所述操作室4内设置有塔吊控制面板40，在靠近塔架1顶端的端部处设置有的风速传感器5和无线收发模块6，在塔臂2的后端设置有配重块7和驱动机构8，在塔臂2的前端设置有小车装置9，在该小车装置3的下端通过拉索悬挂有吊钩10，在吊钩10上设置有红外线传感器11和高度传感器12，在所述拉索上设置有重量传感器13，在所述配重块7的下方以及在远离小车装置9且接近塔臂2后端的端部处分别设置有视频采集模块14，在所述塔吊控制面板40上设置有中央控制模块41、按钮开关42和供电模块43，所述风速传感器5、无线收发模块6、驱动机构8、红外线传感器11、高度传感器12、重量传感器13和视频采集模块14分别与所述中央控制模块41电气连接，在所述操作室4上方的塔架1上设置有报警装置16(主要采用声光报警、LED闪烁报警灯和蜂鸣器进行报警)，在操作室内4还设置有语音对话模块17(例如：对讲机)，所述报警装置16和语音对话模块17分别与所述塔吊控制面板40上设置的中央控制模块41连接；所述报警装置16具体采用声光预警器和蜂鸣器，所述红外线传感器11用于监测吊钩10下方是否存在障碍物或行人活动情况，如果有并将监测的障碍物信息通过中央控制模块发送至报警装置16进行报警以提示操作人员注意安全，所述中央控制模块41的控制输出端与按钮开关42的控制端连接，所述供电模块43通过按钮开关42与所述驱动机构8的电源端连接，所述中央控制模块41通过无线收发模块6与后台计算机100进行通信连接；所述中央控制模块采用嵌入式ARM处理器，该ARM处理器的型号为AT91SAM9260处理器芯片。所述视频采集模块14采用高清晰摄像头或摄像机，用于采集其下方的图像信息以保证启吊安全；在所述塔吊控制面板40还上设置有数据存储模块44和显示模块45，所述数据存储模块44和显示模块45分别与所述中央控制模块41连接，所述数据存储模块通过SD卡接口设置在所述塔吊控制面板40上，所述无线收发模块6通过USB总线接口与中央控制模块41通信连接，所述无线收发模块为蓝牙通信模块、WIFI无线通信模块、Zigbee无线通信模或移动网无线通信模块。

如图1和图2所示，在所述操作室4与塔臂2后端的端部之间的塔臂2之间设置有行程开关15，所述行程开关15与所述塔吊控制面板40上设置的供电模块43的电源端电气连接，当小车装置9在塔臂2的滑行轨道往返行走时，行走到塔臂2的末端时将会与行程开关15发送碰撞，将驱动小车装置9行走的驱动电机(未图示)的工作电源切断，从而有效地控制小车装置9的行程，以便有效保护小车装置9的行走安全，在所述旋转座3内部和外部分别设置有第一角度传感器30和多个第二角度传感器31，所述第一角度传感器30和第二角度传感器31分别与所述中央控制模块41连接，所述第一角度传感器30设置在旋转座3内部顶端且位于塔臂2的下表面，第一角度传感器30用于监测驱动机构8驱动旋转座3和塔臂2旋转时的角度，所述第二角度传感器31设置在旋转座3的底部外出且位于塔架1的前侧、后侧、左侧和右侧，通过多个第二角度传感器31可方便地对塔架1的前侧、后侧、左侧或者后侧的倾斜角度进行监测。因此，通过本实用新型的塔吊监测采集系统能对塔吊现场施工进行实时的监测和监控管理，完成施工现场塔吊运行状态的监测以及安全预警，为塔吊的安全运行提供可靠的保障，确保其安全运行，实时了解塔吊施工进程。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。