一種塔式起重機(jī)的地面觀察操控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及起重機(jī)械領(lǐng)域，尤其是一種塔式起重機(jī)的地面觀察操控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]1905年歐洲出現(xiàn)了裝有臂架和固定塔身的起重機(jī)，1923年出現(xiàn)了比較完整的近代塔機(jī)，1940年德國開始批量生產(chǎn)，中國從1950年起步，到目前成為世界上生產(chǎn)、進(jìn)出口和在用量最多的國家。建筑領(lǐng)域廣泛使用的塔式起重機(jī)主要由鋼架結(jié)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)、液壓頂升結(jié)構(gòu)和電氣操控設(shè)備組成，其中的電動機(jī)、減速器、鋼絲繩滾筒、司機(jī)室與操控設(shè)備安裝在臂架上，每次安裝和拆卸時都需要用大型車吊將這些設(shè)備吊上或吊下，需要多名工人在高空中安裝、調(diào)試或拆卸。這些電氣與操控設(shè)備安裝在高空中的臂架上，需要向上牽引高壓大功率的交流動力電纜，電動機(jī)、減速器、鋼絲繩滾筒工作中會產(chǎn)生振動、搖擺，在臂架上加重了機(jī)身的負(fù)荷，增加搖擺和振動量級，在夏季高溫下工作效率降低，容易出現(xiàn)故障，在空中排除故障的勞動量和風(fēng)險較大，存在諸多安全隱患，造成吊裝費(fèi)用較高。
[0003]塔式起重機(jī)在工作期間，對司機(jī)的身體素質(zhì)要求高，每天需要通過梯子多次爬上爬下，在高空中司機(jī)室內(nèi)進(jìn)行觀察和操作。司機(jī)用眼睛直接觀察被吊物體及周圍環(huán)境，當(dāng)超過50米和能見度低時則看不清楚；在城市內(nèi)建筑施工，吊裝物資的存放場地受到限制，但仍需要在吊機(jī)一側(cè)存放和進(jìn)行吊裝；當(dāng)?shù)蹉^處于建筑物其它三面或被遮擋時，則看不到貨物的捆扎、掛鉤、轉(zhuǎn)運(yùn)、下落、卸鉤等動作和過程，看不清被吊物體及周圍環(huán)境，容易出現(xiàn)吊裝事故。因此，GB5144-2006《塔式起重機(jī)安全規(guī)程》要求司機(jī)要按照專職指揮員的指令進(jìn)行操作，當(dāng)指令不準(zhǔn)確和司機(jī)理解不足時就可能操作不當(dāng)，導(dǎo)致吊裝效率低下，甚至出現(xiàn)誤操作發(fā)生吊裝事故。從1941年至今，塔式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理和操控方法基本沒變。
[0004]鑒于上述原因，現(xiàn)研發(fā)出一種塔式起重機(jī)的地面觀察操控系統(tǒng)。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種塔式起重機(jī)的地面觀察操控系統(tǒng)，減輕塔式起重機(jī)的自身負(fù)荷，使卷筒機(jī)構(gòu)、操控室和顯控組件降落在地面，工作穩(wěn)定，安裝、拆卸、調(diào)試和排故變的方便、快捷。凡吊鉤所到之處，操控員可清晰觀察到被吊物體及其周圍環(huán)境，看清小車在轉(zhuǎn)臂上的確切位置和轉(zhuǎn)臂頂端與周圍物體的精確距離，操控員不需要他人指揮可自行完成吊裝作業(yè)，具有降低勞動強(qiáng)度，提高吊裝效率，增加吊裝作業(yè)的安全性，降低吊裝費(fèi)用。
[0006]本實用新型為了實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案:一種塔式起重機(jī)的地面觀察操控系統(tǒng)，是由:操控室、顯控組件、卷筒機(jī)構(gòu)、吊鉤牽引鋼絲繩、小車牽引鋼絲繩、隨動電纜、垂直電纜、轉(zhuǎn)向滑輪組、卷筒攝像機(jī)、全景攝像機(jī)、機(jī)殼、定焦攝像機(jī)、變焦攝像機(jī)、電鈴、尼龍環(huán)構(gòu)成；塔架內(nèi)的垂直電纜與轉(zhuǎn)臂內(nèi)的隨動電纜通過快裝插頭座連接，塔架與轉(zhuǎn)臂交叉處設(shè)置轉(zhuǎn)向滑輪組，塔架底部的基座上設(shè)置卷筒機(jī)構(gòu)，卷筒機(jī)構(gòu)上的吊鉤牽引鋼絲繩和小車牽引鋼絲繩經(jīng)轉(zhuǎn)向滑輪組分別與吊鉤和小車對應(yīng)連接，卷筒機(jī)構(gòu)上方一側(cè)設(shè)置卷筒攝像機(jī)，小車下方設(shè)置攝像組件，塔架一側(cè)的地平面上設(shè)置操控室，操控室上方設(shè)置全景攝像機(jī)，操控室內(nèi)設(shè)置顯控組件，顯控組件分別與全景攝像機(jī)、卷筒攝像機(jī)、垂直電纜、卷筒機(jī)構(gòu)之間設(shè)置線路。
[0007]所述的攝像組件由機(jī)殼、定焦攝像機(jī)、變焦攝像機(jī)、電鈴構(gòu)成，機(jī)殼內(nèi)垂直向下設(shè)置變焦攝像機(jī)，機(jī)殼內(nèi)水平方向?qū)?zhǔn)轉(zhuǎn)臂末端設(shè)置定焦攝像機(jī)，機(jī)殼內(nèi)設(shè)置電鈴。
[0008]所述轉(zhuǎn)臂內(nèi)的隨動電纜通過至少三個尼龍環(huán)懸掛在小車牽引鋼絲繩上，隨動電纜的一端與攝像組件的定焦攝像機(jī)、變焦攝像機(jī)和電鈴對應(yīng)連接，所攝取的圖像信號經(jīng)垂直電纜傳輸至顯控組件。
[0009]所述的卷筒攝像機(jī)向下對準(zhǔn)纏繞在卷筒機(jī)構(gòu)上的吊鉤牽引鋼絲繩和小車牽引鋼絲繩。
[0010]所述的全景攝像機(jī)對準(zhǔn)塔架與轉(zhuǎn)臂，全景攝像機(jī)采用上下左右可調(diào)角度式攝像機(jī)。
[0011]工作原理:所述的卷簡機(jī)構(gòu)由電機(jī)、減速器和鋼絲繩滾筒構(gòu)成；電機(jī)控制減速器轉(zhuǎn)速，減速器控制鋼絲繩滾筒旋轉(zhuǎn)，吊鉤牽引鋼絲繩和小車牽引鋼絲繩纏繞在卷筒機(jī)構(gòu)的鋼絲繩滾筒上；卷筒機(jī)構(gòu)啟動后，鋼絲繩滾筒旋轉(zhuǎn)分別帶動吊鉤牽引鋼絲繩伸縮控制吊鉤的升降，帶動小車牽引鋼絲繩伸縮控制小車在轉(zhuǎn)臂上移動；隨動電纜通過尼龍環(huán)依附在小車牽引鋼絲繩上，隨小車的移動進(jìn)行伸長或收縮；定焦攝像機(jī)和變焦攝像機(jī)所攝取的圖像經(jīng)隨動電纜和垂直電纜傳輸至操控室內(nèi)的顯控組件；卷筒攝像機(jī)負(fù)責(zé)攝取鋼絲繩滾筒上吊鉤牽引鋼絲繩和小車牽引鋼絲繩的排列狀態(tài)，全景攝像機(jī)負(fù)責(zé)攝取塔架、轉(zhuǎn)臂、吊鉤和小車的全景工作狀態(tài)，卷筒攝像機(jī)和全景攝像機(jī)所攝取的圖像經(jīng)線路傳輸至操控室內(nèi)的顯控組件。
[0012]顯控組件由塔吊安全信息采集處理器、安檢傳感器、圖像疊加器、圖像循環(huán)記錄儀、視頻差分輸出口、網(wǎng)絡(luò)接口、電源、顯示器和顯示器面板構(gòu)成；在塔吊上的不同位置設(shè)置不同的傳感器，安全信息采集處理器啟動后，將各攝像機(jī)所攝取的圖像經(jīng)塔吊安全信息采集處理器傳輸至安檢傳感器，安檢傳感器對圖像信號進(jìn)行處理，對不符合設(shè)定程序的圖像信號自動報警；圖像疊加器將卷筒攝像機(jī)輸出的圖像信號疊加在攝像組件的圖像信號上；圖像循環(huán)記錄儀對疊加后的圖像信號進(jìn)行循環(huán)記錄，同時將圖像信號傳輸至顯示器，操控員通過觀察顯示器上的圖像進(jìn)行吊裝作業(yè)；視頻差分輸出口用于工地上群吊的集中監(jiān)控；220V交流電源在操控室內(nèi)配電盒中轉(zhuǎn)換后，輸出直流安全電源作為顯控組件系統(tǒng)的供電源；攝像組件的視頻信號采用差分電路傳輸；顯示器面板上設(shè)置顯示切換開關(guān)、電鈴觸發(fā)按鈕、變焦推拉按鈕，變焦攝像機(jī)具有對小車下方3-500米距離內(nèi)景物的自動對焦和手動調(diào)焦功能，手動調(diào)焦時，操控員通過顯示器面板上的變焦推拉按鈕對變焦攝像機(jī)進(jìn)行調(diào)焦；水平設(shè)置的定焦攝像機(jī)負(fù)責(zé)攝取小車在轉(zhuǎn)臂上的位置及轉(zhuǎn)臂頂端與周圍物體的距離空間，用于判斷吊裝重心與力矩，操控員通過觀察顯示器上的圖像控制轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動，防止轉(zhuǎn)臂頂端與其它轉(zhuǎn)臂發(fā)生碰撞；當(dāng)準(zhǔn)備起吊或貨物落地前，操控員按動顯示器面板上的電鈴觸發(fā)按鈕，機(jī)殼內(nèi)的電鈴發(fā)音警示地面人員離開危險區(qū)。