[发明专利]导轨式附着升降脚手架监控系统

说明书

(一)技术领域

本发明涉及高层与超高层建筑施工用的升降脚手架技术领域，具体为一种导轨式附着升降脚手架监控系统。

(二)背景技术

目前导轨式附着升降脚手架在高层及超高层建筑施工中已广泛应用。此种升降脚手架主要包括架体结构、附着承重结构、控制系统三个部分。其中架体结构包括竖向主框架、水平底桁架及连接件；附着承重结构包括承重梁、导向系统、防坠系统等；控制系统则包括计算机集中控制的强、弱电系统。附着支承结构固定于建筑物的承重构件之上，架体结构通过附着承重结构可靠地附着于建筑物承重构件，并受导向系统约束实现升降。起重器安装于承重梁、与架体结构相连，起重器工作过程的各种载荷均经过架体结构转移至承重梁，最终传递到建筑物承重构件。这种导轨式附着升降脚手架具有安装快捷、适用范围广、操作简便、脚手架用料及能耗少等优点。

由于本设备属特种高危建筑机械设备，因此必须配置有防坠、防倾装置以确保安全运行，由于高空升降过程整体荷载变化的复杂性，目前智能化多吊点平衡控制系统运用已成为必然趋势。如上海市第八建筑工程公司等1997年申请的实用新型专利“可分段监控荷载的整体电动升降脚手架”。其在每个吊点的电动葫芦上安装有拉力传感器，与荷载控制模块连接，各荷载控制模块与控制器连接，控制器控制整个系统的报警。由于拉力传感器采集原始张力信号很弱，在传输距离上受到限制，必须进行信号放大处理方能准确即时从各吊点输入计算机处理中心。

由于建筑施工环境中灰尘、潮湿、干扰等不利因素影响，目前计算机智能控制系统在实用中受到严重限制，主要原因包括：

1.控制平台受现场不利因素影响，系统及配套设施总体运行不稳定，抗干扰、防腐蚀措施不完善；

2.吊索张力、视频、电触发等信息传递系统中，外部设备集成程度低，受自身结构影响安装过程复杂，不适应现代建筑业的运行节奏；

3.目前设备过多考虑成本，为保证多吊点同步运行，仅简单地选用相同品牌、相同规格型号的起重器，无控制手段，仍难实现各吊点运行同步；

4.系统对使用者操作技术水平和经验的要求高。

总之目前国内实用的导轨式附着升降脚手架安全监控系统亟待在硬、软件方面完善。

(三)发明内容

本发明的目的是公开一种导轨式附着脚手架监控系统，其包括对各吊点钢索张力和升降同步的智能化实时监控，确实保证高空环境下升降脚手架施工的低能耗、高效率和安全性。

本发明设计的导轨式附着升降脚手架监控系统为安装于包括架体结构和附着承重结构的导轨式附着脚手架的监控系统，本监控系统包括控制主机及与之连接的强、弱电控制设施，控制主机包括可编程序控制器及与之连接的存储器、输入模块、输出模块和声/光报警装置，输出模块连接强、弱电控制元件及声/光报警装置。本监控系统含有起重张力监控子系统，起重张力监控子系统包括控制主机的可编程序控制器内存储的相关分析比较软件，存储器内存储的钢索张力许用值、同步误差允许值、报警值、紧急停机值等，还有安装于各吊点钢索上的1～40套张力传感组件，各张力传感组件的输出端经信号线与控制主机的输入模块相连接。各张力传感组件包括张力信号采集装置，电流变送器，放大电路。张力信号采集装置的输出接入电流变送器，再接放大电路，放大电路的输出经信号线接入控制主机的输入模块，电源缆线为电流变送器和放大电路提供电源。张力传感组件的信号采集装置、电流变送器和放大电路集成一体，并有特制外壳，便于安装且具有良好抗干扰、耐腐蚀功能。

张力信号采集装置为对张力敏感的应变片，在不同负载下的钢索不同的张力使应变片获得相应的电压信号，此电压信号送入电流变送器转换为电流信号，再经放大电路放大后送入控制主机的输入模块。输入模块，将模拟信号转换为数字量后送入可编程序控制器；可编程序控制器内的分析比较软件，将各吊点的张力信号与存储的钢索张力许用值、同步误差允许值、报警值、紧急停机值比较，当超出报警值或紧急停机值时可编程序控制器发出指令经输出模块使声/光报警装置报警和/或强电控制继电器动作停机。

本导轨式附着脚手架监控系统还含有同步调节子系统，同步调节子系统包括1～40套安装于各吊点起重电机减速器上的旋转编码器和各电机的变频控制器，控制主机的可编程序控制器中存储有电机转速分析比较程序。旋转编码器带有放大器，通过信号线与控制主机的输入模块连接，控制主机的输出模块的控制信号线连接起重电机的变频控制器。可编程序控制器根据各起重电机的转速信号，对比各电机转速，发送信号至各起重电机变频控制器，变频控制调节各起重电机转速，确保各吊点起吊物垂直位移一致。