基于监控预警的吊装作业智能型全方位立体化防护装置的制作方法

本发明涉及吊车设备技术领域，尤其涉及一种基于监控预警的吊装作业智能型全方位立体化防护装置。

背景技术：

现有大型吊车存在以下问题：吊臂头部在高空操作过程中，容易与周边危险物体之间距离过近，以致造成碰撞、触电等安全事故。监测装置安装在吊钩或升降车上，由于吊钩或升降车的晃动，测量结果容易有偏差；同时，由于监测装置与吊臂头之间存在距离，吊钩或升降车虽然处于安全距离内，但是吊臂头已经发生碰撞或触电，连带造成人员触电。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于监控预警的吊装作业智能型全方位立体化防护装置，所述基于监控预警的吊装作业智能型全方位立体化防护装置通过使用超声波、激光及视频采集等手段，实现对吊臂头部全方位、多角度监控，保证现场施工安全。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：所述基于监控预警的吊装作业智能型全方位立体化防护装置包括监测装置、固定支架和平板电脑；所述固定支架一端与所述监测装置固定连接，所述固定支架另一端与吊臂头部固定连接；所述监测装置包括箱体，以及设置在所述箱体上部表面的激光扫描探测器、超声波探测器、高清视频摄像头，还包括设置在所述箱体内的开关量信号采集转换模块、模拟量信号采集转换模块、无线路由器、电源及充电保护模块，所述激光扫描探测器与所述开关量信号采集转换模块电气连接，所述开关量信号采集转换模块与无线路由器通过网线相连，所述超声波探测器与所述模拟量信号采集转换模块电气连接，所述模拟量信号采集转换模块与无线路由器通过网线相连，所述高清视频摄像头与无线路由器通过网线相连，所述电源及充电保护模块为激光扫描探测器、开关量信号采集转换模块、超声波探测器、模拟量信号采集转换模块、高清视频摄像头、无线路由器提供电源，所述平板电脑与无线路由器无线连接。

进一步的技术方案在于：所述箱体的上部形状为四棱台，下部形状为长方体，材质为金属；所述激光扫描探测器和高清视频摄像头设置于四棱台的上表面，所述超声波探测器由4个超声波探头组成，所述超声波探头分别均匀设置于四棱台的斜面上，所述超声波探头分别与所述模拟量信号采集转换模块电气连接。

进一步的技术方案在于：所述电源及充电保护模块中的电源，优选采用12v锂电池。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述基于监控预警的吊装作业智能型全方位立体化防护装置，制造成本低，安装效率高，性能稳定、可靠、抗电磁干扰能力强，使用安全、耐用、更便捷，可以清晰地看到局部细节。特别是，所述箱体的上部形状为四棱台，所述激光扫描探测器和高清视频摄像头设置于四棱台的上表面，所述超声波探测器由4个超声波探头组成，所述超声波探头分别均匀设置于四棱台的斜面上；所述激光扫描探测器、超声波探测器及高清视频摄像头通过四棱台的结构，使三者之间形成互补；激光扫面属于平面扫描系统，所述监测装置前方的立体空间为激光扫描探测器的监测盲区，对该盲区的监测需要依靠超声波探测器进行监测弥补；所述超声波探测器，通过四棱台结构，其探测角度＞120°；所述高清视频摄像头与超声波探测器的监测范围相适配，操作人员可以清晰地看到远处的细节。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构原理框图；

图2是本发明中监测装置的结构示意图。

其中：1监测装置、2固定支架、3平板电脑、10箱体、11激光扫描探测器、12开关量信号采集转换模块、13超声波探测器、14模拟量信号采集转换模块、15高清视频摄像头、16无线路由器、17电源及充电保护模块。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本发明公开了一种基于监控预警的吊装作业智能型全方位立体化防护装置，包括监测装置1、固定支架2和平板电脑3；所述固定支架2一端与所述监测装置1固定连接，所述固定支架2另一端与吊臂头部固定连接；所述监测装置1包括箱体10，以及设置在所述箱体10上部表面的激光扫描探测器11、超声波探测器13、高清视频摄像头15，还包括设置在所述箱体10内的开关量信号采集转换模块12、模拟量信号采集转换模块14、无线路由器16、电源及充电保护模块17，所述激光扫描探测器11与所述开关量信号采集转换模块12电气连接，所述开关量信号采集转换模块12与无线路由器16通过网线相连，所述超声波探测器13与所述模拟量信号采集转换模块14电气连接，所述模拟量信号采集转换模块14与无线路由器16通过网线相连，所述高清视频摄像头15与无线路由器16通过网线相连，所述电源及充电保护模块17为激光扫描探测器11、开关量信号采集转换模块12、超声波探测器13、模拟量信号采集转换模块14、高清视频摄像头15、无线路由器16提供电源，所述平板电脑3与无线路由器16无线连接。所述激光扫描探测器11的型号为omd30m-r2000，所述开关量信号采集转换模块12的型号为itcp-2505，所述模拟量信号采集转换模块14的型号为itcp-4017，所述高清视频摄像头15的型号为ds-2cd2532f。

如图2所示，所述箱体10的上部形状为四棱台，下部形状为长方体；所述激光扫描探测器11和高清视频摄像头15设置于四棱台的上表面，所述超声波探测器13由4个超声波探头组成，所述超声波探头分别均匀设置于四棱台的斜面上；所述单个超声波探头，探测角度＞30°，所述超声波探测器13，探测角度＞120°；所述超声波探头分别与所述模拟量信号采集转换模块14电气连接。所述超声波探头的型号为uc6000-30gm。

所述电源及充电保护模块17中的电源，优选采用12v/11ah锂电池。

所述基于监控预警的吊装作业智能型全方位立体化防护装置的有益效果分析，如下：

第一，部件数量少，制造成本低。

第二，所述监测装置1通过固定支架2与吊臂头部固定连接，安装牢固、效率高，不易晃动，监测性能稳定。

第三，采用集成化设计，所述监测装置1包括的各部件连接距离短，且有材质为金属的箱体10保护，电气性能稳定、可靠、抗电磁干扰能力强。

第四，所述箱体10的上部形状为四棱台，所述激光扫描探测器11和高清视频摄像头15设置于四棱台的上表面，所述超声波探测器13由4个超声波探头组成，所述超声波探头分别均匀设置于四棱台的斜面上；所述激光扫描探测器11、超声波探测器13及高清视频摄像头15通过四棱台的结构，使三者之间形成互补；激光扫面属于平面扫描系统，所述监测装置1前方的立体空间为激光扫描探测器11的监测盲区，对该盲区的监测需要依靠超声波探测器13进行监测弥补；所述超声波探测器13，通过四棱台结构，其探测角度＞120°；所述高清视频摄像头15与超声波探测器13的监测范围相适配，操作人员可以清晰地看到远处的细节。

第五，所述平板电脑3与无线路由器16无线连接，操作人员可以更便捷地远距离监测。

第六，所述电源及充电保护模块17中的电源，优选采用12v/11ah锂电池，电池容量大，经久耐用。

工作原理：

1、变电站内，人与设备距离带电导体的安全距离为：500kv，5米；220kv，3米；110kv，1.5米；35kv，1米。

2、吊车臂头部与物体之间距离：8米-30米，提示有障碍物；6米-8米，预报警；＜6米，报警。

3、采用工业自动化领域的机器人激光避障技术，激光扫描探测器扫描半径为30米，内置的感应雷达可对扫描半径30米平面垂直探测。该激光扫面属于平面扫描系统，与监测装置前端的平面平行。监测装置前方的立体空间为激光扫描探测器的监测盲区，对该盲区的监测需要依靠超声波探测器进行监测弥补。激光扫描探测器的监测信号通过开关量信号采集转换模块，采用以太网的形式，汇总于无线路由器，并通过无线网络，传输至平板电脑，相应软件界面可以为现场操作者提供操作参考。

4、单个超声波探头，探测半径为8米，探测角度＞30°。4个超声波探头组合成的超声波探测器，探测半径为8米，探测角度＞120°，可弥补激光扫描探测器的不足。其监测信号通过模拟量信号采集转换模块，采用以太网的形式，汇总于无线路由器，并通过无线网络，传输至平板电脑，相应软件界面可以为现场操作者提供操作参考。

5、高清视频摄像头，可自由旋转，与超声波探测器的监测范围相适配。实现两个功能，第一，实时拍摄监测场景；第二，精确探测物体距离，加强监测能力，探测角度±1°，探测距离精度≤1cm。其监测信号，采用以太网的形式，汇总于无线路由器，并通过无线网络，传输至平板电脑，相应软件界面可以为现场操作者提供操作参考。