基于物联网的塔吊实时监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及建筑工程监测技术领域，公开了一种能够实现对塔吊进行实时监测的基于物联网的塔吊实时监测系统；包括塔吊，所述塔吊包括塔身、设置于塔身顶端的吊臂和平衡臂，还包括设置于吊臂上的变幅小车、设置于变幅小车下方的吊钩；还包括前端数据采集子系统，设置于所述塔吊上，用于对塔吊的实时状态进行监测；一级终端管理子系统，设置于塔吊所处现场的管理室，并与所述前端数据采集子系统通信连接；云端服务器，所述一级终端管理子系统通过互联网与云端服务器通信连接；终端管理子系统，通过互联网与云端服务器通信连接。本系统在应用中可以实现对某一地区中的塔吊进行实时的监控管理，为塔吊的安全运行提供可靠的保障，确保其安全运行。
【专利说明】
基于物联网的塔吊实时监测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种监测系统，尤其涉及一种基于物联网的塔吊实时监测系统。
【背景技术】
[0002]塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备，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；随着城市建设的扩大，施工工地越来越多，因此其塔吊的数量也就越来越多，有时一个工地内甚至树立着数十个的塔吊，而在塔吊的使用中，对塔吊的监管也存在着越来越多的问题，其新闻报道关于塔吊发生事故的问题也越来越多，而对于施工方对塔吊的监测和维护需要大量的人员投入和财力投入，因此也存在着监管不到位的情况发生，同时其当地的监管部门也不能实现对该地区内的塔吊进行有效的监视，存在安全隐患，因此对塔吊的安全运行和对一个地区内的塔吊进行实时的状态监测显得尤为的重要。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种能够实现对塔吊进行实时监测的基于物联网的塔吊实时监测系统。
[0004]为了实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案为:
[0005]设计一种基于物联网的塔吊实时监测系统，包括塔吊，所述塔吊包括塔身、设置于塔身顶端的吊臂和平衡臂，还包括设置于吊臂上的变幅小车、设置于变幅小车下方的吊钩；还包括:
[0006]前端数据采集子系统，设置于所述塔吊上，用于对塔吊的实时状态进行监测；
[0007]—级终端管理子系统，设置于塔吊所处现场的管理室，并与所述前端数据采集子系统通信连接；
[0008]云端服务器，所述一级终端管理子系统通过互联网与云端服务器通信连接；
[0009]终端管理子系统，通过互联网与云端服务器通信连接；
[0010]优选的，所述前端数据采集子系统包括控制器、通过模数转换模块均与所述控制器连接的倾角传感器、图像采集器、称重传感器、高度传感器、回转传感器、风速传感器、幅度传感器；
[0011]优选的，所述倾角传感器包括第一倾角传感器和第二倾角传感器，所述第一倾角传感器设置于所述塔身顶端的左侧或右侧侧壁上，用于对塔身的前后倾斜角度进行监测；所述第二倾角传感器设置于塔身顶端的前侧或后侧的侧壁上，用于对塔身的左右倾斜角度进行监测；
[0012]优选的，所述图像采集器包括第一图像采集器、第二图像采集器;所述第一图像采集器设置于所述吊臂的前端，用于对吊臂下方的图像进行采集，所述第二图像采集器设置于塔吊顶部的控制室内；
[0013]优选的，所述吊钩包括本体、设置于本体底部的支撑板，还包括挂钩、与所述挂钩铰接的支撑件，在所述支撑板上开设有穿孔，所述支撑件的顶端贯穿所述穿孔设置于支撑板的上方，并在所述支撑件的顶端设置有向支撑件四周外侧延伸的限位板，所述称重传感器为至少三个，且所述称重传感器设置于所述限位板和所述支撑板之间；
[0014]优选的，所述高度传感器为两个，分别设置于所述平衡臂上、以及吊钩上；
[0015]优选的，所述回转传感器设置于所述平衡臂上;所述风速传感器设置于所述塔吊顶部的塔帽上，所述幅度传感器设置于所述吊臂的前端；
[0016]优选的，还包括均与所述控制器连接的第一显示屏、第二显示屏、音柱、报警装置、对讲器、电机驱动器;所述第一显示屏、音柱、报警装置、以及对讲器均设置于塔身上端的控制室内，所述第二显示屏设置于塔身的底部；
[0017]优选的，所述电机驱动器包括用于控制塔吊上的提升电机动作的提升电机驱动器、以及用于控制所述吊臂旋转的旋转电机驱动器，所述提升电机驱动器与所述提升电机连接，所述旋转电机驱动器与所述旋转电机连接；
[0018]优选的，所述前端数据采集子系统还包括与所述控制器连接的前端数据传输模块。
[0019]优选的，所述一级终端管理子系统包括一级终端服务器、均与所述一级终端服务器连接的一级终端数据传输模块、一级终端管理平台、一级终端对讲机、以及一级终端报警器，所述一级终端数据传输模块与所述前端数据传输模块通信连接;还包括与所述一级终端服务器连接的一级终端交换机;所述一级终端交换机与所述云端服务器连接。
[0020]优选的，所述终端管理子系统包括终端服务器、均与所述终端服务器连接的终端交换机和终端管理平台，所述终端交换机与所述云端服务器连接。
[0021 ]优选的，所述前端数据传输模块和所述一级终端数据传输模块均包括数据传输接口、无线收发模块。
[0022]优选的，所述一级终端管理平台和终端管理平台均为计算机。
[0023]优选的，所述一级终端报警器和报警装置均包括蜂鸣器、闪烁灯。
[0024]优选的，所述图像采集器为摄像头或摄像机。
[0025]本实用新型的有益效果在于:
[0026]本系统在应用中可以实现对某一地区中的所有塔吊进行实时的监控管理，为塔吊的安全运行提供可靠的保障，确保其安全运行；同时，本系统通过各级终端的控制和监看，可以实现对各个塔吊的运行状态进行实时的监测，同时也能够通过各级终端实时的监视塔吊自身的状态信息和外部环境信息。
【附图说明】
[0027]图1为本实用新型的主要电气原理示意图；
[0028]图2为本实用新型中的塔吊主要结构示意图；
[0029]图3为本实用新型中的吊钩主要结构示意图；
[0030]图中:1.吊臂；2.幅度传感器;3、4.高度传感器;5.风速传感器;6.回转传感器;7.第一倾角传感器;8.第二倾角传感器;9.平衡臂；10.塔身；11.吊钩；12.第一图像采集器；13.挂钩;14.支撑件;15.支撑板;16.限位板;17.称重传感器。
【具体实施方式】
[0031 ]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明:
[0032]—种基于物联网的塔吊实时监测系统，参见图1至图3;它包括塔吊，所述塔吊包括塔身10、设置于塔身10顶端的吊臂I和平衡臂9，还包括设置于吊臂I上的变幅小车、设置于变幅小车下方的吊钩11;本系统它还包括:
[0033]前端数据采集子系统，设置于所述塔吊上，用于对塔吊的实时状态进行监测；
[0034]一级终端管理子系统，设置于塔吊所处现场的管理室，并与所述前端数据采集子系统通信连接；
[0035]云端服务器，所述一级终端管理子系统通过互联网与云端服务器通信连接；
[0036]终端管理子系统，通过互联网与云端服务器通信连接。
[0037]本系统中，以上所述的前端数据采集子系统包括控制器、通过模数转换模块均与所述控制器连接的倾角传感器、图像采集器、称重传感器17、高度传感器3、4、回转传感器6、风速传感器5、幅度传感器2;所述倾角传感器包括第一倾角传感器7和第二倾角传感器8，所述第一倾角传感器7设置于所述塔身10顶端的左侧或右侧侧壁上，用于对塔身10的前后倾斜角度进行监测;所述第二倾角传感器8设置于塔身10顶端的前侧或后侧的侧壁上，用于对塔身10的左右倾斜角度进行监测;所述的图像采集器包括第一图像采集器12、第二图像采集器;所述的第一图像采集器12设置于所述吊臂I的前端，用于对吊臂下方的图像进行采集，所述第二图像采集器设置于塔吊顶部的控制室内。
[0038]而以上所述的吊钩它包括本体、设置于本体底部的支撑板15，还包括挂钩13、与所述挂钩13铰接的支撑件14，在所述支撑板15上开设有穿孔，所述支撑件14的顶端贯穿所述穿孔设置于支撑板15的上方，并在所述支撑件14的顶端设置有向支撑件14四周外侧延伸的限位板16，所述称重传感器17为至少三个，且所述称重传感器17设置于所述限位板16和所述支撑板15之间；通过上述称重传感器17可以对所起吊货物的重量进行监测。
[0039]进一步的，所述的高度传感器3、4为两个，分别设置于所述平衡臂9上、以及吊钩11上;通过高度传感器3、高度传感器4可以分别监测平衡臂与吊钩的高度;而所述的回转传感器6设置于所述平衡臂9上，用于监测平衡臂的旋转角度;所述的风速传感器5设置于所述塔吊顶部的塔帽上，所述的幅度传感器2设置于所述吊臂I的前端，用于监测吊臂的摆动的幅度。
[0040]进一步的，还包括均与所述控制器连接的第一显示屏、第二显示屏、音柱、报警装置、对讲器、电机驱动器;所述第一显示屏、音柱、报警装置、以及对讲器均设置于塔身10顶端的控制室内，所述第二显示屏设置于塔身的底部;所述的电机驱动器包括用于控制塔吊上的提升电机动作的提升电机驱动器、以及用于控制所述吊臂旋转的旋转电机驱动器，所述提升电机驱动器与所述提升电机连接，所述旋转电机驱动器与所述旋转电机连接。
[0041]进一步的，本系统中，所述的前端数据采集子系统还包括与所述控制器连接的前端数据传输模块;所述的一级终端管理子系统包括一级终端服务器、均与所述一级终端服务器连接的一级终端数据传输模块、一级终端管理平台、一级终端对讲机、以及一级终端报警器，所述一级终端数据传输模块与所述前端数据传输模块通信连接;还包括与所述一级终端服务器连接的一级终端交换机;所述一级终端交换机与所述云端服务器连接。所述的终端管理子系统包括终端服务器、均与所述终端服务器连接的终端交换机和终端管理平台，所述终端交换机与所述云端服务器连接。
[0042]进一步的，以上所述的前端数据传输模块和所述一级终端数据传输模块均包括数据传输接口、无线收发模块;所述的一级终端管理平台和终端管理平台均为计算机;所述的一级终端报警器和报警装置均包括蜂鸣器、闪烁灯;而所述的图像采集器为摄像头或摄像机。
[0043]本系统在应用中，其前端数据采集子系统可对塔身的倾斜角度、起吊重量、起吊高度、吊臂下方图像、吊臂旋转角度、风速等信息进行实时的监测和监控，上述信息可通过第一显示屏和第二显示屏进行显示，以便于现场人员和驾驶员的注意，而与此同时，其上述的信息还会传递给后方的一级终端管理子系统和终端管理子系统中进行显示，便于管理人员的实时监控;而一旦塔吊出现危险情况时，诸如塔身倾斜、起吊物超重、风速过大等情况时，其塔吊顶端的控制室内的音柱、报警装置等将发出报警信号，同时此报警信号也将发送至后方的一级终端管理子系统和终端管理子系统中，而通过一级终端管理子系统中的一级终端报警器也可以提示管理人员的注意，并通过一级终端对讲机和对讲器可以实现驾驶员和管理人员的实时对话，便于督促驾驶员安全驾驶和排除故障；而本系统中的终端管理子系统可以实现对该地区内的所有的一级终端管理子系统和前端数据采集子系统中的数据进行统一的存储、备份和监看，便于当地管理部门的统一管理。
[0044]本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于物联网的塔吊实时监测系统，包括塔吊，所述塔吊包括塔身(10)、设置于塔身(10)顶端的吊臂(I)和平衡臂(9)，还包括设置于吊臂(I)上的变幅小车、设置于变幅小车下方的吊钩(11);其特征在于:还包括: 前端数据采集子系统，设置于所述塔吊上，用于对塔吊的实时状态进行监测； 一级终端管理子系统，设置于塔吊所处现场的管理室，并与所述前端数据采集子系统通信连接； 云端服务器，所述一级终端管理子系统通过互联网与云端服务器通信连接； 终端管理子系统，通过互联网与云端服务器通信连接； 所述前端数据采集子系统包括控制器、通过模数转换模块均与所述控制器连接的倾角传感器、图像采集器、称重传感器(17)、高度传感器(3、4)、回转传感器(6)、风速传感器(5)、幅度传感器(2); 所述倾角传感器包括第一倾角传感器(7)和第二倾角传感器(8)，所述第一倾角传感器(7)设置于所述塔身(10)顶端的左侧或右侧侧壁上，用于对塔身(10)的前后倾斜角度进行监测；所述第二倾角传感器(8)设置于塔身(10)顶端的前侧或后侧的侧壁上，用于对塔身(10)的左右倾斜角度进行监测； 所述图像采集器包括第一图像采集器(12)、第二图像采集器；所述第一图像采集器(12)设置于所述吊臂(I)的前端，用于对吊臂下方的图像进行采集，所述第二图像采集器设置于塔吊顶部的控制室内； 所述吊钩包括本体、设置于本体底部的支撑板(15)，还包括挂钩(13)、与所述挂钩(13)铰接的支撑件(14)，在所述支撑板(15)上开设有穿孔，所述支撑件(14)的顶端贯穿所述穿孔设置于支撑板(15)的上方，并在所述支撑件(14)的顶端设置有向支撑件(14)四周外侧延伸的限位板(16)，所述称重传感器(17)为至少三个，且所述称重传感器(17)设置于所述限位板(16)和所述支撑板(15)之间； 所述高度传感器(3、4)为两个，分别设置于所述平衡臂(9)上、以及吊钩(11)上； 所述回转传感器(6)设置于所述平衡臂(9)上；所述风速传感器(5)设置于所述塔吊顶部的塔帽上，所述幅度传感器(2)设置于所述吊臂(I)的前端； 还包括均与所述控制器连接的第一显示屏、第二显示屏、音柱、报警装置、对讲器、电机驱动器;所述第一显示屏、音柱、报警装置、以及对讲器均设置于塔身(10)顶端的控制室内，所述第二显示屏设置于塔身的底部； 所述电机驱动器包括用于控制塔吊上的提升电机动作的提升电机驱动器、以及用于控制所述吊臂旋转的旋转电机驱动器，所述提升电机驱动器与提升电机连接，所述旋转电机驱动器与旋转电机连接； 所述前端数据采集子系统还包括与所述控制器连接的前端数据传输模块。2.如权利要求1所述的基于物联网的塔吊实时监测系统，其特征在于:所述一级终端管理子系统包括一级终端服务器、均与所述一级终端服务器连接的一级终端数据传输模块、一级终端管理平台、一级终端对讲机、以及一级终端报警器，所述一级终端数据传输模块与所述前端数据传输模块通信连接;还包括与所述一级终端服务器连接的一级终端交换机；所述一级终端交换机与所述云端服务器连接。3.如权利要求2所述的基于物联网的塔吊实时监测系统，其特征在于:所述终端管理子系统包括终端服务器、均与所述终端服务器连接的终端交换机和终端管理平台，所述终端交换机与所述云端服务器连接。4.如权利要求3所述的基于物联网的塔吊实时监测系统，其特征在于:所述前端数据传输模块和所述一级终端数据传输模块均包括数据传输接口、无线收发模块。5.如权利要求4所述的基于物联网的塔吊实时监测系统，其特征在于:所述一级终端管理平台和终端管理平台均为计算机。6.如权利要求5所述的基于物联网的塔吊实时监测系统，其特征在于:所述一级终端报警器和报警装置均包括蜂鸣器、闪烁灯。7.如权利要求6所述的基于物联网的塔吊实时监测系统，其特征在于:所述图像采集器为摄像头或摄像机。
【文档编号】B66C13/16GK205472364SQ201620245071
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】黄景, 顾本柏
【申请人】南京合智信息技术有限公司