[发明专利]一种复杂群集行走式塔机防碰撞系统及监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及塔式起重机安全监测领域，具体提供一种复杂群集行走式塔机防碰撞系统。

背景技术

塔式起重机作为我国建筑安装工程中广泛使用的一种主要的施工机械，对于高层建筑施工来说，更是一个不可缺少的重要施工机械。随着塔吊的广泛使用，其安全问题也不容忽视，其次随着城市建筑物越来越密集，建筑工地塔吊的密度也越来越大，而且经常进距离交叉作业，塔机之间的碰撞以及塔吊与建筑物间碰撞事故时频发，另外随着物联网技术在工程领域的新应用，为了便于塔吊监控单位、塔吊租赁商、塔吊用户、塔吊生产厂商、建筑施工方等部门和相关人员对塔机设备工况安全的实时在线感知，对塔吊使用过程和行为的及时监管、测控、预警，设计一款具有上述功能塔吊安全监控是非常必要的。

现有的塔式起重机安全监控系统（俗称塔机黑匣子），存在的主要问题是功能单一，使用寿命短，系统的可靠性差。

发明内容

本发明的目的是克服现有塔机安全监控系统技术中的上述不足点，提供了一种安装方便，功能强大，数字化、信息化、智能化的复杂群集行走式塔式起重机运行状态测控系统及监控方法。

本发明实现上述发明目的的技术方案如下：

一种复杂群集行走式塔机防碰撞系统，该系统包括电源模块、提升高度传感器模块、小车幅度传感器模块、回转角度传感器模块、大臂倾角传感器模块、重量传感器模块、风速传感器模块、监控仪表模块、数据采集模块、数据输出模块、继电器控制模块、报警模块、Zigbee无线通信模块、GPRS远程无线通信模块和GNSS接收机模块；所述提升高度传感器模块安装在提升高度行程限位器上，小车幅度传感器模块安装在小车变幅行程限位器上，回转角度传感器安装在大臂回转角度行程限位器上，大臂倾角传感器模块安装在塔吊大臂上，重量传感器模块安装在钢丝绳穿过的大滑轮的销轴中，风速传感器安装在塔机顶部；所述各个传感器模块的提升高度、小车幅度、回转角度、吊重、风速和倾角的输出数据以总线信号形式，通过数据采集模块送至与其连接的由微处理器组成的监控仪表模块，该监控仪表模块的控制信号输出端通过数据输出模块与继电器控制模块连接；所述的继电器控制模块连接的一组继电器触点形式为常闭，分别串连在起升、回转、变幅、行走、大臂倾斜控制回路中；该监控仪表模块的数据输出端分别与Zigbee无线通信模块、GPRS远程无线通信模块连接；所述移动站GNSS接收机模块与监控仪表模块连接，所述的GNSS接收机模块包括GNSS天线、GNSS接收机和无线电台，GNSS接收机分为基准站和移动站，基准站GNSS接收机安装在塔吊群周围空旷开阔处，移动站GNSS接收机安装在行走式塔吊上；电源模块用于整个系统的供电。

一种复杂群集行走式塔机防碰撞系统的监控方法，步骤如下：

1）通过固定在塔吊群周围的GNSS接收机基准站与安装在塔吊上的GNSS接收机移动站，通过无线电台通讯；

2）通过传感器采集塔机运行状态各个物理量参数，主要包括提升高度、小车幅度、回转角度、吊重、风速和倾角电信号，并以总线信号传输给监控仪表模块；

3）同时安装在塔机上的GNSS接收机（流动站）将塔吊位置坐标信息传输给监控仪表模块，监控仪表运行塔吊监控系统软件，一方面通过对数据进行接收、解析，并进行相应的处理、计算、存储，接收触摸屏的人机交互信息，将要显示的内容送液晶显示，同时将报警信息送报警模块进行声音以及报警灯的提示；

4）另一方面本地群塔间可通过Zigbee无线技术进行运行信息的交互，同时定时将本地信息通过GPRS数据业务上传至远程监控中心服务器，该监控仪表模块通过对获取的自身塔吊实时运行数据，周围群塔的交互信息以及远程中心服务器控制信息的综合处理；

5）将控制信息传输给数据输出模块，通过控制继电器模块触点的开闭，来控制塔吊的起升、回转、变幅、行走、大臂倾角控制回路。

本发明具有如下优点：

该系统具有安装功能，功能强大，数字化、信息化、智能化的特点，可对塔吊实时运行各参数进行监控，同时可进行群塔间相互信息的传递，相对位置及碰撞关系的识别、判断，有效解决了群塔之间的相互碰撞问题，此外具有远程监管的功能，每台塔吊的工作数据可通过GPRS无线网络和互联网传输，方便远程实时查看、管理。

附图说明

图 1 为本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明所述的一种复杂群集行走式塔机防碰撞系统作以下详细说明。