一种塔式起重机的地面观察操控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及起重机械领域，尤其是一种塔式起重机的地面观察操控系统。
【背景技术】
[0002]1905年欧洲出现了装有臂架和固定塔身的起重机，1923年出现了比较完整的近代塔机，1940年德国开始批量生产，中国从1950年起步，到目前成为世界上生产、进出口和在用量最多的国家。建筑领域广泛使用的塔式起重机主要由钢架结构、工作机构、液压顶升结构和电气操控设备组成，其中的电动机、减速器、钢丝绳滚筒、司机室与操控设备安装在臂架上，每次安装和拆卸时都需要用大型车吊将这些设备吊上或吊下，需要多名工人在高空中安装、调试或拆卸。这些电气与操控设备安装在高空中的臂架上，需要向上牵引高压大功率的交流动力电缆，电动机、减速器、钢丝绳滚筒工作中会产生振动、摇摆，在臂架上加重了机身的负荷，增加摇摆和振动量级，在夏季高温下工作效率降低，容易出现故障，在空中排除故障的劳动量和风险较大，存在诸多安全隐患，造成吊装费用较高。
[0003]塔式起重机在工作期间，对司机的身体素质要求高，每天需要通过梯子多次爬上爬下，在高空中司机室内进行观察和操作。司机用眼睛直接观察被吊物体及周围环境，当超过50米和能见度低时则看不清楚；在城市内建筑施工，吊装物资的存放场地受到限制，但仍需要在吊机一侧存放和进行吊装；当吊钩处于建筑物其它三面或被遮挡时，则看不到货物的捆扎、挂钩、转运、下落、卸钩等动作和过程，看不清被吊物体及周围环境，容易出现吊装事故。因此，GB5144-2006《塔式起重机安全规程》要求司机要按照专职指挥员的指令进行操作，当指令不准确和司机理解不足时就可能操作不当，导致吊装效率低下，甚至出现误操作发生吊装事故。从1941年至今，塔式起重机的结构、原理和操控方法基本没变。
[0004]鉴于上述原因，现研发出一种塔式起重机的地面观察操控系统。
【实用新型内容】
[0005]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的地面观察操控系统，减轻塔式起重机的自身负荷，使卷筒机构、操控室和显控组件降落在地面，工作稳定，安装、拆卸、调试和排故变的方便、快捷。凡吊钩所到之处，操控员可清晰观察到被吊物体及其周围环境，看清小车在转臂上的确切位置和转臂顶端与周围物体的精确距离，操控员不需要他人指挥可自行完成吊装作业，具有降低劳动强度，提高吊装效率，增加吊装作业的安全性，降低吊装费用。
[0006]本实用新型为了实现上述目的，采用如下技术方案:一种塔式起重机的地面观察操控系统，是由:操控室、显控组件、卷筒机构、吊钩牵引钢丝绳、小车牵引钢丝绳、随动电缆、垂直电缆、转向滑轮组、卷筒摄像机、全景摄像机、机壳、定焦摄像机、变焦摄像机、电铃、尼龙环构成；塔架内的垂直电缆与转臂内的随动电缆通过快装插头座连接，塔架与转臂交叉处设置转向滑轮组，塔架底部的基座上设置卷筒机构，卷筒机构上的吊钩牵引钢丝绳和小车牵引钢丝绳经转向滑轮组分别与吊钩和小车对应连接，卷筒机构上方一侧设置卷筒摄像机，小车下方设置摄像组件，塔架一侧的地平面上设置操控室，操控室上方设置全景摄像机，操控室内设置显控组件，显控组件分别与全景摄像机、卷筒摄像机、垂直电缆、卷筒机构之间设置线路。
[0007]所述的摄像组件由机壳、定焦摄像机、变焦摄像机、电铃构成，机壳内垂直向下设置变焦摄像机，机壳内水平方向对准转臂末端设置定焦摄像机，机壳内设置电铃。
[0008]所述转臂内的随动电缆通过至少三个尼龙环悬挂在小车牵引钢丝绳上，随动电缆的一端与摄像组件的定焦摄像机、变焦摄像机和电铃对应连接，所摄取的图像信号经垂直电缆传输至显控组件。
[0009]所述的卷筒摄像机向下对准缠绕在卷筒机构上的吊钩牵引钢丝绳和小车牵引钢丝绳。
[0010]所述的全景摄像机对准塔架与转臂，全景摄像机采用上下左右可调角度式摄像机。
[0011]工作原理:所述的卷简机构由电机、减速器和钢丝绳滚筒构成；电机控制减速器转速，减速器控制钢丝绳滚筒旋转，吊钩牵引钢丝绳和小车牵引钢丝绳缠绕在卷筒机构的钢丝绳滚筒上；卷筒机构启动后，钢丝绳滚筒旋转分别带动吊钩牵引钢丝绳伸缩控制吊钩的升降，带动小车牵引钢丝绳伸缩控制小车在转臂上移动；随动电缆通过尼龙环依附在小车牵引钢丝绳上，随小车的移动进行伸长或收缩；定焦摄像机和变焦摄像机所摄取的图像经随动电缆和垂直电缆传输至操控室内的显控组件；卷筒摄像机负责摄取钢丝绳滚筒上吊钩牵引钢丝绳和小车牵引钢丝绳的排列状态，全景摄像机负责摄取塔架、转臂、吊钩和小车的全景工作状态，卷筒摄像机和全景摄像机所摄取的图像经线路传输至操控室内的显控组件。
[0012]显控组件由塔吊安全信息采集处理器、安检传感器、图像叠加器、图像循环记录仪、视频差分输出口、网络接口、电源、显示器和显示器面板构成；在塔吊上的不同位置设置不同的传感器，安全信息采集处理器启动后，将各摄像机所摄取的图像经塔吊安全信息采集处理器传输至安检传感器，安检传感器对图像信号进行处理，对不符合设定程序的图像信号自动报警；图像叠加器将卷筒摄像机输出的图像信号叠加在摄像组件的图像信号上；图像循环记录仪对叠加后的图像信号进行循环记录，同时将图像信号传输至显示器，操控员通过观察显示器上的图像进行吊装作业；视频差分输出口用于工地上群吊的集中监控；220V交流电源在操控室内配电盒中转换后，输出直流安全电源作为显控组件系统的供电源；摄像组件的视频信号采用差分电路传输；显示器面板上设置显示切换开关、电铃触发按钮、变焦推拉按钮，变焦摄像机具有对小车下方3-500米距离内景物的自动对焦和手动调焦功能，手动调焦时，操控员通过显示器面板上的变焦推拉按钮对变焦摄像机进行调焦；水平设置的定焦摄像机负责摄取小车在转臂上的位置及转臂顶端与周围物体的距离空间，用于判断吊装重心与力矩，操控员通过观察显示器上的图像控制转臂转动，防止转臂顶端与其它转臂发生碰撞；当准备起吊或货物落地前，操控员按动显示器面板上的电铃触发按钮，机壳内的电铃发音警示地面人员离开危险区。