专利名称：塔机远程智能操作装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是控制操作装置，具体的是用于塔机在地面进行运程监视控 制的智能操作装置。
背景技术：
随着建筑行业的迅猛发展，塔机的应用范围从十多米高，发展到近百米， 而塔机的规格与型号也多种多样，用途广泛。然而迄今塔机仍需人在塔机上面 的驾驶室内进行高空操作，这就带来两个主要问题， -个是操作人员要从几十 米或上百米的高度观察地面吊装物品的工作情况，难免有时会产生偏差和照顾 不到的时候，这极容易造成事故，至少是事故发生的一种隐患。另一个是操作 员每次登机工作时需从地面向上爬上几十米或上百米的高度，尤在北方的冬季 冰凌冻结在铁梯上，在向上攀爬的过程中除了要消耗相当大的体力外，还存在
着不容忽视的危险性；同时在高空工作对人体的健康具有很大的影响，再加上 塔机的上端在空中有左摇右晃的现象这对操作人员的身体健康又增加了不利的 因素，而且司机在驾驶室里的工作时间只能在2小时左右，这又影响了工作效率。 另外，在塔机提升物品和吊臂与平衡臂转动时操作人员要左顾右盼密切注 视周围是否具备物品移动的空间，免得发生碰撞，这种碰撞的事故在实际工作 中有时偶有发生。
还有塔机在工作中因为这样或那样的原因，个别时也偶尔发生塔机倒塌的 事故，这时在半空中驾驶室的操作员人身安全就要受到相当大的威胁。
目前尚没有塔机的驾驶室设于地面任何地方，并能从监视器观察到整个塔 机的工作情况，能够远程操作塔机吊装物品的整个过程，并用微机控制的塔机 远程操作装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前塔机驾驶室位于空中、登机操作多有不便、 运行中存在不安全性的因素和欠可靠性的问题而提供一种在地面或远程就可以 观察到塔机全方位的工作，通过计算机能安全、可靠的控制塔机工作的塔机远 程智能操作装置。
采用的技术方案是塔机远程智能操作装置，包括硬件和软件两部分，硬件部分包括监视单元， 控制单元、报警单元；
所述的监视单元包括1#~4#四个摄像器、1#4#四个多路无线发送器、 1#一2#两个无线耳麦；1#、 2#、 4#摄像器的视频输出端通过同轴电缆分别与3# 多路无线发送器的对应输入端相连接，3#摄像器的视频输出端通过同轴电缆与 4#多路无线发送器的输入端相连接，1#摄像器位于塔机平衡臂的后端，并与平 衡臂的后端固定连接；2#摄像器位于塔机吊臂与塔身的交叉部位上，并与塔身 固定连接；3#摄像器位于塔机吊钩上并与塔机吊钩固定连接；4#摄像器位于塔 机吊臂的前端，并与吊臂前端的钢架固定连接；
所述的控制单元包括天线、控制箱及装在控制箱内的嵌入式数字硬盘录像 机、控制主机、多台监示器；控制箱的上部装设有两台监示器，控制箱的中部 装设有控制主机和数字硬盘录像机，控制主机的输出通过VGA接口与监示器输 入端口相连接，控制主机的视频输出端通过电缆与嵌入式数字硬盘录像机的视 频输入端相连接，控制箱中部的板面上设置有电源开关、人工一自动转换开关、 巻扬机正反转换开关，小车正反运行开关和吊臂正反转动开关。
所述的报警单元包括1#~4#四个测距雷达和蜂鸣器；1#、 2#测距雷达装设 在塔机平衡臂的后端的两侧部位上，并与平衡臂的后端固定连接，1#、 2#测距 雷达输出端通过导线分别与1#多路无线发送器的对应输入端相连接；3#、 4#测 距雷达装设在塔机吊臂前端的两侧，并与吊臂前端的两侧钢架固定连接，3#、 4#测距雷达输出端通过导线分别与2#多路无线发送器的对应输入端相连接。
上述1#、 2#无线耳麦悬挂于控制箱下部的箱柜中。
上述蜂鸣器装设在控制箱顶端的中部，通过导线与控制主机的音频输出口 相连接。
上述天线装设在控制箱的顶端，天线通过同轴电缆与控制箱内的控制主机 的发射、接收端口相连接。
上述软件编程在控制主机内。
上述1#多路无线发送器固定安装在平衡臂的后端上。 上述2#多路无线发送器固定安装在吊臂前端的钢架上。 上述3#多路无线发送器固定安装在塔身的上端。 上述4#多路无线发送器固定安装在吊钩上。 本发明的工作程序
本发明的最大特点是将塔机驾驶室由空中移置到地面，控制箱可放置在专设的控制室内或远程的地面上，通过无线发送、接收，在地面的监视器可观察 到四个摄像机摄录到的塔机四个工作面的场景，再通过耳麦进行无线通话，塔 机的司机便可与现场指挥人员相互沟通，然后由司机进行操作或由控制主机进 行智能的远程操作和控制。
塔机吊臂的前端与平衡臂后端摄像器提供塔机吊臂与平衡臂旋转的全过程 直观清晰的画面，从画面观察塔机的吊臂与平衡臂旋转到指定位置时控制主机 发出指令，使塔机吊臂与平衡臂停止转动。接着塔机吊钩或上或下运行，塔身 上固定的摄像器和吊钩上的摄像器将吊装物品运行的全过程发送到控制主机，
塔身上的摄像器具有90。仰角活动的动能，因此能跟踪吊钩的行程并通过监视器 进行显示，倘若发现问题可立即停止运作。
现场装载和卸载的指挥员分别从控制箱下部的箱柜中取出无线耳麦戴上， 可通过无线耳麦的音频发送与控制箱前的塔机司机(操作员)进行直接对话。
带有无线发送器的四个测距雷达分别安装在塔机吊臂前端、平衡臂后端的 两侧，可将吊臂与平衡臂距离障碍物的信息发送到控制箱，被控制箱上的天线 所接收，接收到的信号输入到控制主机；在吊臂、平衡臂的转动中，前、后端 距障碍物达一定的距离时吊臂与平衡臂减速转动，二秒钟之内刹车，吊臂与平 衡臂停止转动，使塔机吊臂与平衡臂无法接触到障碍物，保证塔机安全。
本发明具有的特点
塔机远程智能操作装置由多路摄像机将监控的视频信息通过无线发送实时 传输到控制主机，经控制主机对视频信号进行智能分析、处理、运算后输送到 监视器进行显示，并由录像设备进行实时录像。使操作人员全面掌握监控区域 的动态，阻止突发事件的发生，并为迅速处理突发事件提供科学的依据。塔机 远程智能操作装置作为一项先进的高科技的安全操作手段，特别是本塔机远程 智能操作装置具有直观、实时、记录、回放等特点，在许多领域得到越来越多 的应用。
1、 较强的实用性
本发明真正起到实时监控、事后取证的作用。系统操作简单，管理人员在 地面或远程就可完成监视和操作，这是的最大的特点，而设备的操作过程极为 简便、灵活。本塔机远程智能操作装置实现了音频、视频数字化、应用多媒体 化、管理智能化的功能,。
2、 极高的安全性
本发明的硬件设备和软件程序均采用高质量的产品，保证塔机远程智能操全，运行稳定、可靠性强。并能针对现场情况发出 警报信号。
3、 经济适用性强
本发明的软硬件的配置合理、实用， 一次性投资小，降低成本，从而达到 极高的性能价格比，降低安全管理的运营成本。本塔机远程智能操作装置采用 了开放性的硬件平台，具有多种通讯方式，为实现各种设备之间的互联、集成 奠定良好的基础。
4、 科学性与先进性融为一体
本发明将通用塔机的控制与现场需求通过摄像器、耳麦、测距雷达的监测 和现阶段的主流产品计算机紧密相连构成了集成模式，就实施的方案、监视与 检测的方法、控制的方式、取得的效果、整体涉及的内容均体现出科学性、先 进性，确保长期的时效性。
本发明设计科学、合理、富有创意，将计算机、监视器、数字硬盘录像机、 摄像器、测距雷达科学的连接在一起，通过软件的运行真正达到塔机操作的人 性化、科学化，既保障了测距与警报的精密性，又保障了全程工作的直观性、 可视性和智能操作的可靠性。
本发明是以目前先进的监控技术为基础，利用硬件与软件共同实现塔机操 作的智能化。本发明采用全数字无线传输和有线传输相结合的方式进行实时显 示和控制。终端设备全部采用全数字化高速处理模式，以保证本发明的安全、 稳定和可靠。
本发明在软件程序上设有能自动快速锁定吊钩或吊臂运行中所处任意位置 的功能，可准确记录人和物的各种状态及工作场景画面，留做档案以待备査。
本发明安全保证环节极其可靠，整体结构紧凑、成本低廉，安装简便，不 需对塔机作本质上的改动，只需将相应摄像器、测距雷达安装到相应部位即可。 操作简单并实现了智能化，本发明性能稳定、可靠，实用性较强，具有较好的 发展前景，本发明既适用于塔机操作或远程控制，也适用于相关机械诸如矿井 提升机、企业用的天车使用。
图1是本发明的控制箱结构示意图。
图2是本发明的摄像器安装位置示意图。
7图3是塔机吊臂与平衡臂的俯视示意图。
图4是本发明的1#、 2#测距雷达连接、发送示意图。 图5是本发明的3#、 4#测距雷达连接、发送示意图。 图6是本发明的1#、 2#、 4#摄像器连接、发送示意图。 图7是本发明的3#摄像器连接、发送示意图。
具体实施方式
实施例
塔机远程智能操作装置，包括硬件和软件两部分，硬件部分包括监视单元， 控制单元、报警单元；
监视单元包括1#一#四个摄像器17、 18、 19和20， l弁^弁四个多路 无线发送器21、 22、 23和24、 1#_2#两个无线耳麦7;摄像器17、 18、 19和 20、无线耳麦7、无线发送器21、 22、 23和24均为市售成品件，1#、 2#、 4# 三个摄像器17、 18和20的视频输出端通过同轴电缆分别与3#多路无线发送器 23相连接，3#多路无线发送器固定安装在塔身的上端。3#摄像器19的视频输出 端通过同轴电缆与4#多路无线发送器24相连接，4#多路无线发送器固定安装在 吊钩上；在1弁4弁四个摄像器17、 18、 19和20的外部装设有防雨外壳；1# 摄像器17位于塔机平衡臂25的后端上，并与平衡臂25后端固定连接；2#摄像 器18位于塔机吊臂27与塔身26交叉部位上，并与塔身26固定连接；3#摄像 器19位于塔机吊钩28上并与塔机吊钩28固定连接；4#摄像器20位于塔机吊 臂27的前端，并与吊臂27前端的钢架固定连接，1#、 3#、 4#摄像器17、 19和 20具有安装位置的平面以下360。球形观测功能;2#摄像器18具有90°仰角转动 功能；从而对工作现场全方位监视。
控制单元包括天线8、控制箱6及装在控制箱6内的嵌入式数字硬盘录像机 12、控制主机5、多台监示器2;数字硬盘录像机12、控制主机5、监示器2均 为市售成品件；天线8装设在控制箱6的顶端，通过同轴电缆与控制主机5的 发射、接收端相连接，发射、接收端通过导线与控制主机5内部设置的无线发 射、接收模块相连接，无线发射、接收模块通过导线与控制主机5的CPU中央 处理器相连接；控制箱6的上部装设有两台监示器2，控制箱6的中部装设有控 制主机5和数字硬盘录像机12，控制主机5的输出通过VGA接口与监示器2 的输入端口相连接，控制主机5的视频输出端通过电缆与嵌入式数字硬盘录像 机12的视频输入端相连接，控制箱6中部板面上设置有电源开关4、人工一自 动转换开关3、巻扬机正反转换开关9，小车正反运行开关10和吊臂正反转动
8开关ll，上述五个开关分别通过导线与控制主机5的输入接口对应连接，控制 主机5的输出通过天线8控制塔机驾驶室公知的相关的操作部件。蜂鸣器1装 设在控制箱6顶端的中部；1#、 2#无线耳麦7悬挂于控制箱下部的箱柜中，工 作时，现场操作员从箱柜中取出1#、 2#无线耳麦7戴到耳朵上。
报警单元包括1#_4#四个测距雷达13、 14、 15和16、蜂鸣器l;测距雷达 13、 14、 15和16与蜂鸣器1均为市售成品件，1#、 2#测距雷达13、 14装设在 塔机平衡臂25的后端两侧部位上，并与平衡臂25后端固定连接，1#、 2#测距 雷达13、 14的输出端通过导线分别与1#多路无线发送器21的输入端相连接， 1#多路无线发送器固定安装在平衡臂的后端上；3#、 4#测距雷达15、 16装设在 塔机吊臂27前端的两侧，并与吊臂27前端的两侧钢架固定连接，3#、 4#测距 雷达15、 16的输出端通过导线分别与2#多路无线发送器22的输入端相连接， 2#多路无线发送器固定安装在吊臂前端的钢架上。蜂鸣器1装设在控制箱6的 顶端的中部并通过导线与控制主机5的音频输出端相连接。
权利要求
1、塔机远程智能操作装置，包括硬件和软件两部分，硬件部分包括监视单元，控制单元、报警单元；其特征在于所述的监视单元包括1#—4#四个摄像器(17)、(18)、(19)和(20)，1#—4#四个多路无线发送器(21)、(22)、(23)和(24)，1#—2#两个无线耳麦(7)；1#、2#、4#摄像器(17)、(18)和(20)的视频输出端通过同轴电缆分别与3#多路无线发送器(23)的对应输入端相连接，3#摄像器(19)的视频输出端通过同轴电缆与4#多路无线发送器(24)的输入端相连接，1#摄像器(17)位于塔机平衡臂(25)的后端上，并与平衡臂(25)的后端固定连接；2#摄像器(18)位于塔机吊臂(27)与塔身(26)的交叉部位上，并与塔身(26)固定连接；3#摄像器(19)位于塔机吊钩(28)上并与塔机吊钩(28)固定连接；4#摄像器(20)位于塔机吊臂(27)的前端，并与吊臂(27)前端的钢架固定连接；所述的控制单元包括天线(8)、控制箱(6)及装在控制箱(6)内的嵌入式数字硬盘录像机(12)、控制主机(5)、多台监示器(2)；控制箱(6)的上部装设有两台监示器(2)，控制箱(6)的中部装设有控制主机(5)和数字硬盘录像机(12)，控制主机(5)的输出通过VGA接口与监示器(2)的输入端口相连接，控制主机(5)的视频输出端通过电缆与嵌入式数字硬盘录像机(12)的视频输入端相连接；所述的报警单元包括四个测距雷达(13)、(14)、(15)和(16)、蜂鸣器(1)；1#、2#测距雷达(13)、(14)装设在塔机平衡臂(25)的后端的两侧部位上，并与平衡臂(25)后端固定连接，1#、2#测距雷达(13)、(14)的输出端通过导线分别与1#多路无线发送器(21)的对应输入端相连接；3#、4#测距雷达(15)、(16)装设在塔机吊臂(27)前端的两侧，并与吊臂(27)前端的两侧钢架固定连接，3#、4#测距雷达(15)、(16)的输出端通过导线分别与2#多路无线发送器(22)的对应输入端相连接。
2、 根据权利要求1所述的塔机远程智能操作装置，其特征在于上述1#、 2#无线耳麦(7)悬挂于控制箱(6)下部的箱柜中。
3、 根据权利要求1所述的塔机远程智能操作装置，其特征在于上述蜂鸣 器(1)装设在控制箱(6)顶端的中部，通过导线与控制主机(5)的音频输出 口相连接。
4、 根据权利要求1所述的塔机远程智能操作装置，其特征在于上述天线(8)装设在控制箱(6)的顶端，天线(8)通过同轴电缆与控制箱(6)内的 控制主机(5)的视频发射、接收端口连接。
5、 根据权利要求1所述的塔机远程智能操作装置，其特征在于匕述软件 编程在控制主机(5)内。
6、 根据权利要求1所述的塔机远程智能操作装置，其特征在于上述1# 多路无线发送器(21)固定安装在平衡臂(25)的后端上。
7、 根据权利要求1所述的塔机远程智能操作装置，其特征在于上述2# 多路无线发送器(22)固定安装在吊臂(27)前端的钢架上。
8、 根据权利要求1所述的塔机远程智能操作装置，其特征在于上述3# 多路无线发送器(23)固定安装在塔身(26)的上端。
9、 根据权利要求1所述的塔机远程智能操作装置，其特征在于上述4# 多路无线发送器(24)固定安装在吊钩(28)上。
全文摘要
塔机远程智能操作装置的监视单元包括四个带有视频无线发送器的摄像器、两个无线耳麦；1#摄像器安装在塔机平衡臂的后端上，2#摄像器安装在吊臂与塔身交叉部位上，3#摄像器安装在塔机吊钩上；4#摄像器安装在吊臂的前端；控制单元包括嵌入式数字硬盘录像机、控制主机、多台监示器；控制主机的输出与监示器输入相连接，控制主机的视频输出与嵌入式数字硬盘录像机的输入端相连接，报警单元包括四个带有无线发送器的测距雷达和蜂鸣器；1#、2#测距雷达装设在塔机平衡臂的后端的两侧部位上，3#、4#测距雷达装设在塔机吊臂前端的两侧，本发明设计合理、成本低廉，安装简便，地面操作简单并智能化，有较好的发展前景。
文档编号B66C13/18GK101497417SQ20081001027
公开日2009年8月5日 申请日期2008年1月29日 优先权日2008年1月29日
发明者峰 黎 申请人:峰 黎