专利名称：高空吊装中被吊物与吊臂之间的动态测距装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及到吊车吊装领域，具体指一种高空吊装中吊钩与吊臂之间的动态测距装置。
背景技术：
在吊车的实际吊装过程中，吊臂、吊钩钢丝绳与地面构成一个直角三角形，其中吊 臂是斜边，吊钩钢丝绳垂直于地面，构成两个直角边。理论上，当吊钩吊起被吊设备提 升到一定高度后，被吊设备的边沿就一定会和吊车的吊臂发生碰撞，当吊臂受到撞击， 轻则造成吊车损坏，重则发生车毁人亡的惨剧。当实际吊装工作中，被吊设备在不断提 升中，其边沿距吊车吊臂也越来越近。
大型设备在吊装过程中通常是在离地面50 150米的高空作业。在吊装方案中，设 计的吊装工况一般不考虑吊臂的下挠变形，而在实际吊装中，吊车工况、吊荷重量的变 化，都影响吊臂的挠变，同时吊装时的风力对被吊物产生的摆动量；这样会使被吊物与 吊臂之间的距离与设计方案之间产生误差，甚至会因为被吊物与吊车吊臂间的距离太小 而发生碰撞，从而造成安全事故。因此对被吊设备与吊车吊臂间的距离进行实时测量是 非常重要的。
目前的测量方法是依靠在地面进行操作和指挥的指挥人员的肉眼或用望远镜来观 测，根据吊装的经验对观测的结果进行判断，因此人为因素所产生的误差较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能够实时检测被吊物 与吊臂之间距离的高空吊装中被吊物与吊臂之间的动态测距装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为该高空吊装中被吊物与吊臂之间的 动态测距装置，其特征在于包括
测距传感器，安装在吊臂上或被吊物上，用于实时测量吊臂与被吊物之间的距离；
数据传递机构，收集测距传感器实时检测到的数据，并进行传送；
数据接收机构，接收数据传递机构所传送过来的数据；
显示机构，连接所述的数据接收机构并将数据接收机构接收到的数据显示出来。利用安装在吊臂或被吊物上的测距传感器可以在吊装的工作过程中实时检测被吊 物与吊臂之间的距离，并将检测到的数据实时传送到显示机构上，方便吊装指挥和操作 人员及时调整吊装方案，避免被吊物碰触到吊臂，有力的保证了吊装的安全性。
较好的，为了方便测距传感器的拆卸、安装并兼顾到安装的牢固度，上述动态测距 装置还可以包括设置在吊臂上的传感器安装机构，所述的测距传感器安装在传感器安装 机构上。
由于测距传感器固定安装后，其只能测试安装点直线上的距离；而吊装过程中由于 吊臂的挠变和风力的影响以及吊车操作人员人为的操作误差，事先设定好的被吊物与吊 臂之间的最短距离可以会有所改变，这样测距传感器在安装点上检测到的数据并不一定 是实时吊装过程中的被吊物与吊臂之间的最近距离，因此，作为上述方案的改进，所述 的传感器安装机构可以包括底座、固定在底座上的导轨、设置在导轨上并能沿导轨位移 的滑台、安装在底座上的电机和连接电机输出轴与滑台的传送带；所述的测距传感器安 装在所述的滑台上。这样测距传感器通过电机和传送带的带动可在轨道上移动，能够检 测到被吊物和吊臂不同位置上两者之间的距离，然后将数据传送到显示机构，由操作人 员根据显示结果判断出吊臂和被吊物的实时状况。
为了方便地控制电机，上述方案还可以包括一具有无线发射模块的控制机构，所述 的电机上设置有接收该无线发射模块所发射信号并根据信号指令控制电机工作与否的 无线接收控制模块。
作为上述方案的进一步改进，所述的数据传递机构可以为无线传输模块，所述的数 据接收机构可以为无线接收模块。
所述的测距传感器可以为激光测距传感器或超生波测距传感器。 所述的显示机构可以为电脑显示器或掌上电脑显示器。 所述的导轨可以为CPC轨道，所述的滑台为CPC轨道滑台。
与现有技术相比较，本发明提供了一种能够实时检测被吊物与吊臂之间距离的高空 吊装中被吊物与吊臂之间的动态测距装置，高空吊装由以前的模糊监控变为精确监控， 吊臂与被吊物之间的间距测量可精确到3毫米；同时将测量数据在显示机构上进行显示， 其主要指标可采用图表显示，简明扼要， 一目了然；尤其是无线发射和接受模块的使用， 在测量点和被测点都在不断变化时，测距系统通过操纵、追踪可能的最近点进行不间断 距离测量，捕捉并记录由于振动、风力、操作等不稳定因素所造成的被吊物的摆动及摆 动量，实时给吊装人员提供详细的实际数据来修正设定值，吊装的安全性和精度均得到 大幅度提高。
图1为本发明实施例中安装机构俯视方向的平面结构示意图；图2为本发明实施例中安装机构正视方向的平面结构示意图； 图3为本发明实施例的工作原理示意图4为本发明实施例中测距传感器和安装机构工作状态的平面结构示意图。
具体实施例方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
该高空吊装中被吊物与吊臂之间的动态测距装置包括DLS-A激光测距传感器1、 传感器安装机构、无线传输模块、无线接收模块、电脑显示器和具有无线发射模块的控 制机构以及12V电池。
控制机构安装在吊车操控室的操控平台上，以方便吊车操作人员的操控。 其中，传感器安装机构包括3米长的板状底座2、固定在底座2上的CPC轨道3、 设置在轨道3上并能沿轨道3滑移的CPC轨道滑台4、安装在底座2上的直流电机5和 连接该直流电机输出轴与CPC轨道滑台4的传送带6; DLS-A激光测距传感器7安装 在CPC轨道滑台4上；直流电机5有12V电池供电，其上具有能够接收控制机构所发 射信号的无线接收控制模块。该安装机构固定安装在吊臂l，并且位于被吊物8理论上 吊装的最高点附近。
DLS-A激光测距传感器7通过RS422通讯模式的数据线连接无线数据传输模块， 无线接收模块通过RS422通讯模式的数据线连接422/485—USB转换器，该转换器连接 计算机的USB接口，与计算机连接的电脑显示器安装在吊车操控室的操控平台上。
工作过程如下-
吊装过程中，当被吊物8起吊到底座的长度范围内时，即被吊物8已接近吊装到最 高点虽然这个最高点在理论上可以确定，但在实际吊装工作中，由于受到风力、吊臂挠 变等因素的影响，实际值与理论值的偏差是相当大的。因此在被吊物8起吊到底座2的 范围内时，激光测距传感器7开始工作，操作人员操作控制机构并将信号发射到无线接 收控制模块，该无线接收控制模块控制电机的继电器工作，电机的输出轴通过传送带带 动CPC轨道滑台在CPC轨道上以一定的速度移动，在3米的范围内，找寻到被吊物与 吊臂的最近距离。该数据信号通过RS422通讯模式的数据线传送到无线数据传输模块， 无线数据传输模块将此信号进行调制、发射；在吊车驾驶室内的无线数据传输模块接收 到调制信号后，进行解调变为数据信号，再通过RS422通讯模式的数据线传送到 422/485—USB转换器，进入计算机的USB接口，最后该数据显示在计算机的测距操控 平台上显示。
对激光测距传感器的操作由设置在操控平台上控制按钮来进行，其控制信号传输流 程与测距数据信号传输流程相反。
为了直观地反映被吊物8与吊车吊臂1之间的距离变化，本实施例中重新编制了测距程序，将激光传感器所测得的距离参数以更直观的图形形式反应在操控平台上。 本实施例中未涉及到的部分与现有技术相同。
权利要求
1、高空吊装中被吊物与吊臂之间的动态测距装置，其特征在于包括测距传感器，安装在吊臂上或被吊物上，用于实时测量吊臂与被吊物之间的距离；数据传递机构，收集测距传感器实时检测到的数据，并进行传送；数据接收机构，接收数据传递机构所传送过来的数据；显示机构，连接所述的数据接收机构并将数据接收机构接收到的数据显示出来。
2、 根据权利要求l所述的高空吊装中被吊物与吊臂之间的动态测距装置，其特征 在于还包括设置在吊臂上的传感器安装机构，所述的测距传感器安装在传感器安装机构上。
3、 根据权利要求2所述的高空吊装中被吊物与吊臂之间的动态测距装置，其特征 在于所述的传感器安装机构包括底座、固定在底座上的导轨、设置在导轨上并能沿导轨 位移的滑台、安装在底座上的电机和连接电机输出轴与滑台的传送带；所述的测距传感 器安装在所述的滑台上。
4、 根据权利要求3所述的高空吊装中被吊物与吊臂之间的动态测距装置，其特征 在于还包括一具有无线发射模块的控制机构，所述的电机上设置有接收该无线发射模块 所发射信号并根据信号指令控制电机工作与否的无线接收控制模块。
5、 根据权利要求1至4任一权利要求所述的高空吊装中被吊物与吊臂之间的动态 测距装置，其特征在于所述的数据传递机构为无线传输模块，所述的数据接收机构为无 线接收模块。
6、 根据权利要求1所述的高空吊装中被吊物与吊臂之间的动态测距装置，其特征 在于所述的测距传感器为激光测距传感器或超生波测距传感器。
7、 根据权利要求l所述的高空吊装中被吊物与吊臂之间的动态测距装置，其特征 在于所述的显示机构为电脑显示器或掌上电脑显示器。
8、 根据权利要求3或4所述的高空吊装中被吊物与吊臂之间的动态测距装置，其 特征在于所述的导轨为CPC轨道，所述的滑台为CPC轨道滑台。
全文摘要
本发明涉及到一种高空吊装中被吊物与吊臂之间的动态测距装置，其特征在于包括测距传感器，安装在吊臂上或被吊物上，用于实时测量吊臂与被吊物之间的距离；数据传递机构，收集测距传感器实时检测到的数据，并进行传送；数据接收机构，接收数据传递机构所传送过来的数据；显示机构，连接所述的数据接收机构并将数据接收机构接收到的数据显示出来。利用安装在吊臂或被吊物上的测距传感器可以在吊装的工作过程中实时检测被吊物与吊臂之间的距离，并将检测到的数据实时传送到显示机构上，方便吊装指挥和操作人员及时调整吊装方案，避免被吊物碰触到吊臂，有力的保证了吊装的安全性。
文档编号B66C1/40GK101670980SQ20091010236
公开日2010年3月17日 申请日期2009年9月1日 优先权日2009年9月1日
发明者苏伯林 申请人:中国石油化工集团公司;中国石化集团宁波工程有限公司;中国石化集团宁波技术研究院