专利名称：具有大风报警防护功能的集装箱岸边起重机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于集装箱岸边起重机技术领域，具体地说，是涉及一种集装箱岸边 起重机的大风报警防护系统设计。
背景技术：
目前，在港口码头的集装箱装卸作业中，集装箱岸边起重机(也可简称为岸桥)发 挥着至关重要的作用，利用岸桥的吊具可以轻松地抓取和运送堆放于港口码头或者货船上 的集装箱，以完成装船或者卸船的任务。大型集装箱岸边起重机在进行日常的码头作业过程中，如果突遇大风天气，为确 保设备安全，需要及时采取保护措施，以防范大风对整车设备造成的危害。对于目前的集装 箱岸边起重机来说，通常采用在岸桥电气房内安装风速仪的方式来测量当前风速。由于电 气房一般都设置在用于摆放电机、卷筒、齿轮箱等大型设备的大机房内，且大机房位于岸桥 的上方，因此工作人员必须爬上大车，进入电气房内才能观测到当前的风速情况，以判断是 否需要进行大风报警或者采取应急保护措施，来保证整车运行的安全性。由于现有的集装箱岸边起重机仅在其电气房内安装风速仪，当大车司机在司机室 内正常工作时，只能凭借感觉来感知当前风力的大小。如果感觉风力较大时，进入电气房 内查看一下风速仪的显示，来决定是否具备工作条件，由此直接影响了整车的作业效率，并 且无法保证对大风危害的及时防范。如果大车司机在大机房内进行清洁或者维修作业，则 无法感知外部突来的大风，从而也就无法及时地进行大风预警。除此之外，由于不同的人对 风力感知的灵敏度不尽相同，并且地面人员与身处大车上的工作人员对风力的感知偏差很 大，因此无法保证大风预警的准确性以及防范响应的及时性。
实用新型内容本实用新型为了解决现有岸桥只能通过观察设置在电气房内的风速仪来判断当 前风力是否达到大风预警级别，所造成的防范措施响应不及时、影响整车工作效率的缺陷， 提出了一种具有大风报警防护功能的集装箱岸边起重机，提高了大风预警的及时性和岸桥 作业的安全性。为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现—种具有大风报警防护功能的集装箱岸边起重机，包括用于检测风力大小的风速 仪和协调大车机构运行的中央控制单元；所述风速仪反馈检测信号至中央控制单元，所述 中央控制单元与至少一路报警器相连接，并对报警器的工作状态进行控制。进一步的，在所述中央控制单元与报警器之间连接有一可控电源模块，所述可控 电源模块的控制端连接中央控制单元，在接收到中央控制单元输出的报警控制信号时，输 出供电电源至各路报警器的供电端子，以控制报警器输出告警。为了实现风速仪与中央控制单元之间输入输出信号的电平匹配，所述风速仪通过 一信号转换模块连接所述的中央控制单元。[0010]又进一步的，所述风速仪包括风杯和显示器，所述风杯旋转产生的转速信号通过 导线传输至显示器，通过显示器转换成数字信号后，一方面通过屏幕显示风速数字，另一方 面通过显示器内部的控制器判断当前风速是否达到大风阈值，进而生成高电平或者低电平 的检测信号输出至所述的信号转换模块；所述信号转换模块将接收到的检测信号转换生成 中央控制单元的输入端所要求幅值的高低电平信号，传输至所述的中央控制单元。再进一步的，所述报警器包括四路，一路设置在起重机的大机房内，一路设置在起 重机的司机室内，另外两路分别安装在起重机大车的左侧门腿上和右侧门腿上。优选的，所述报警器优选采用声光报警器。优选的，所述中央控制单元为可编程逻辑控制器PLC。更进一步的，所述风速仪和中央控制单元设置在起重机的电气房内。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型通过在现有的集 装箱岸边起重机上增设大风报警防护系统，借助现有岸桥上设置的风速仪来检测风速信 号，并在遇到大风时控制设置在大车机构不同位置处的报警器输出告警，以提醒工作人员 采取防范措施，实现对整车设备的有效保护。采用本实用新型的大风报警防护系统，可以克 服现有岸桥的风速仪只能在电气房内显示风速，不能对突来的大风进行有效报警，且技术 上起不到保护作用的缺陷，对岸桥的整车安全运行提供了技术上的支持。结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点 将变得更加清楚。
图1是本实用新型所提出的集装箱岸边起重机的大风报警防护系统的电路原理 框图；图2是图1中可控电源模块的一种实施例的电路原理图；图3是图1中可控电源模块的另外一种实施例的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细地描述。实施例一，本实施例为了使集装箱岸边起重机在遇到大风天气时，能够及时地输 出报警，以提醒工作人员采取防护措施，确保岸桥的安全运行，采用对现有岸桥的电控系统 进行简单改进的方式来实现岸桥的大风报警防护功能。具体来讲，可以利用设置在岸桥电 气房内的风速仪来实时地检测当前的风力，并从中提取检测信号传输至岸桥的中央控制单 元，进而通过中央控制单元控制设置在岸桥不同位置处的报警器在遇到大风时输出报警， 并可以进一步控制大车机构进入安全模式，以实现对岸桥设备的有效保护。图1是为实现岸桥的大风报警功能所提出的大风报警防护系统的电路原理框图， 包括风速仪、信号转换模块、中央控制单元、可控电源模块和多路报警器等主要组成部分。 其中，风速仪将其风杯旋转产生的风速信号通过导线传输至风速仪显示器，显示器将接收 到的转速信号转换成数字信号，一方面传输至屏幕显示风速数字，另一方面传输至显示器 内部的控制器。所述控制器将接收到的风速数字信号与事先设定的大风阈值进行比较，若 低于大风阈值，则认为当前风速在允许范围内，输出表示风速正常的检测信号(比如低电平信号)传输至中央控制单元；若高于大风阈值，则认为遭遇大风天气，输出表示大风的检 测信号(比如高电平信号)，传输至中央控制单元，进而通过中央控制单元控制各路报警器 输出报警。如果通过风速仪输出的检测信号的电平状态不能满足中央控制单元对输入信号 的电平幅值要求，则需要在风速仪与中央控制单元之间增设信号转换模块，如图1所示， 将风速仪输出的高电平检测信号转换为中央控制单元的输入端所要求的电平状态，比如 110V，传输至中央控制单元，以实现中央控制单元对输入信号的准确识别。当然，也可以直接从风速仪中提取风速数字信号，传输至中央控制单元来进行其 与大风阈值的比较过程，进而利用中央控制单元来判断当前的风力是否达到大风级别，并 生成相应的控制信号对各路报警器的工作状态进行有效控制，同样可以完成大风预警的任 务。为了实现中央控制单元对各路报警器工作状态的有效控制，本实施例在中央控制 单元与报警器之间还设置有一路可控电源模块，如图1所示。具体来讲，可以将可控电源 模块的控制端与中央处理单元的控制信号输出端相连接，可控电源模块的输出端与各路报 警器的供电端子对应连接。在当前风力处于允许范围内时，中央控制单元输出无效的控制 信号(比如低电平信号)，传输至可控电源模块的控制端，阻断电源模块的输出，控制各路 报警器保持不工作的状态。而当风力达到大风级别时，中央控制单元输出有效的控制信号 (比如高电平信号)，传输至可控电源模块的控制端，控制电源模块向各路报警器输出供电 电源，进而驱动各路报警器上电工作，输出报警。在本实施例中，所述报警器可以采用声光报警器进行系统设计，以发出声音和闪 烁灯光的方式向工作人员进行大风报警。图2、图3为所述可控电源模块的两种实现方式，可以采用继电器或者晶体管等具 有开关作用的元器件配合供电电源VCC来具体进行电路设计。以采用晶体管作为开关元件 为例进行说明，如图2所示，所述晶体管可以采用一颗NPN型三极管V实现，其基极即为可 控电源模块的控制端，接收中央处理单元输出的控制信号，发射极接地，集电极连接报警器 供电端子的负极，报警器供电端子的正极连接供电电源VCC。当中央处理单元输出表示报警 的高电平控制信号时，NPN型三极管V受控导通，连通报警器的供电回路，使报警器上电，发 出声光报警信号。而当中央处理单元输出表示风力正常的低电平控制信号时，NPN型三极 管V进入截止状态，进而切断报警器的供电回路，控制报警器停止报警，进入不工作状态。同理，对于图3采用继电器J作为开关元件的可控电源模块电路来说，可以将继电 器J的线圈连接在中央控制单元的控制信号输出端与地之间，继电器J的常开活动触点串 联在供电电源VCC的正极与报警器供电端子的正极之间，报警器供电端子的负极连接供电 电源VCC的负极。采用这种电路设计方式，当中央处理单元需要控制报警器发出声光报警 信号时，输出高电平控制信号使继电器J的线圈得电，进而吸合其常开活动触点，连通报警 器的供电回路，使得报警器进入上电工作状态，发出声光报警信号。当然，对于可以直接输出满足各路报警器工作所需的供电电源的中央处理器来 说，也可以省去可控电源模块的设计，以简化电路结构，降低成本，本实施例并不仅限于以 上举例。在本实施例中，所述中央控制单元可以直接采用设置于岸桥电气房内的可编程逻辑控制器PLC实现，信号转换模块和可控电源模块可以一并设置在电气房内，以便于维修。 所述的报警器优选设置四路，一路安装于大机房内，以便于大车司机在大机房内进行清洁 或者维修作业时，及时地获知外部的风力情况。第二路安装于司机室内，以便于大车司机在 正常作业过程中，能够及时、准确地掌握现场风速，并在突遇大风时，能够立即执行防护措 施，确保大车的安全运行。第三路和第四路报警器优选安装在大车机构的左侧门腿和右侧 门腿上，以便于地面人员在接收到大风预警警报时，能够及时做出防范响应，以避免大风对 岸桥设备造成损坏。当然，对于报警器的设置数量以及安装位置本实施例并不仅限于以上举例，技术 人员可以根据自身需要选择合适的位置进行安装。本实用新型的集装箱岸边起重机大风报警防护系统结构简单，主要利用原有岸桥 的设备和线路，通过简单的软件开发即可完成，制造成本低廉，安装使用方便，效果显著，可 以在各种起重机设备中推广应用。当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域 的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这 些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种具有大风报警防护功能的集装箱岸边起重机，包括用于检测风力大小的风速仪和协调大车机构运行的中央控制单元；其特征在于所述风速仪反馈检测信号至中央控制单元，所述中央控制单元与至少一路报警器相连接，并对报警器的工作状态进行控制。
2.根据权利要求1所述的集装箱岸边起重机，其特征在于在所述中央控制单元与报 警器之间连接有一可控电源模块，所述可控电源模块的控制端连接中央控制单元，在接收 到中央控制单元输出的报警控制信号时，输出供电电源至各路报警器的供电端子，以控制 报警器告警。
3.根据权利要求1所述的集装箱岸边起重机，其特征在于所述风速仪通过一信号转 换模块连接所述的中央控制单元。
4.根据权利要求3所述的集装箱岸边起重机，其特征在于所述风速仪包括风杯和显 示器，所述风杯旋转产生的转速信号通过导线传输至显示器，通过显示器转换成数字信号 后，一方面通过屏幕显示风速数字，另一方面通过显示器内部的控制器判断当前风速是否 达到大风阈值，进而生成高电平或者低电平的检测信号输出至所述的信号转换模块。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的集装箱岸边起重机，其特征在于所述报警器 包括四路，一路设置在起重机的大机房内，一路设置在起重机的司机室内，另外两路分别安 装在起重机大车的左侧门腿上和右侧门腿上。
6.根据权利要求5所述的集装箱岸边起重机，其特征在于所述报警器为声光报警器。
7.根据权利要求5所述的集装箱岸边起重机，其特征在于所述中央控制单元为可编 程逻辑控制器。
8.根据权利要求5所述的集装箱岸边起重机，其特征在于所述风速仪和中央控制单 元设置在起重机的电气房内。
专利摘要本实用新型公开了一种具有大风报警防护功能的集装箱岸边起重机，包括用于检测风力大小的风速仪和协调大车机构运行的中央控制单元；所述风速仪反馈检测信号至中央控制单元，所述中央控制单元与至少一路报警器相连接，并对报警器的工作状态进行控制。本实用新型通过在现有岸桥上增设大风报警防护系统，借助现有岸桥上设置的风速仪来检测风速信号，并在遇到大风时控制设置在大车机构不同位置处的报警器输出报警，以提醒工作人员及时采取防范措施，从而实现了对整车设备的有效保护。采用该大风报警防护系统，可以克服现有岸桥的风速仪只能在电气房内显示风速，不能对突来的大风进行有效报警的缺陷，为岸桥的整车安全运行提供了技术上的支持。
文档编号B66C15/06GK201762031SQ20102053905
公开日2011年3月16日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者刘斌, 崔健, 栾纪弢, 王磊 申请人:青岛港(集团)有限公司