專利名稱：一種塔吊防傾斜智能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于塔式起重機的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種塔吊防傾斜智能監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在所有的高層建筑施工過程中，塔吊是目前應(yīng)用最為廣泛的垂直運輸機械設(shè)備。 塔吊是建筑起重機械設(shè)備中技術(shù)含量較高的設(shè)備，從安裝、使用到拆卸整個過程基本上是高空作業(yè)，如果塔頂傾斜角度超過了規(guī)定值，在施工的過程中很容易發(fā)生事故。2008年7月14日，寶雞市區(qū)大慶路一在建樓盤工地上，一座大約50m高的塔吊攔腰折斷，6名正在作業(yè)的工人2人死亡，4人受傷；2009年7月2日，重慶高新區(qū)大竹林一在建工地的34米高塔吊傾覆；2010年5月3日，長春高新區(qū)一工地正在施工的30多米高的塔吊倒塌，塔吊司機當(dāng)場死亡。因此，塔吊傾覆事故在重慶、乃至全國都時有發(fā)生，這些事故導(dǎo)給人民群眾和生命財產(chǎn)造成了極大損害，給施工人員帶來沉重的心理壓力，社會影響惡劣。目前通常采用對陀螺儀輸出求解積分獲取傾斜角度，該方法雖然簡單，但隨著積分周期的增加，測量誤差會逐步加大；此外，陀螺儀測量的實時性與測量精度在工程中較難處理。由于不同施工階段，不同應(yīng)用場合，塔頂傾斜角度安全范圍有所不同，單純地檢測塔頂傾斜角度并不能滿足實際施工時的需要。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于不同施工階段和場合的塔吊防傾斜智能監(jiān)控系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供如下技術(shù)方案一種塔吊防傾斜智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括塔頂檢測裝置和地面監(jiān)控裝置，塔頂檢測裝置包括安裝在XY平面上的第一傳感器和安裝于TL平面上的第二傳感器，其中Y軸沿地面的垂直方向；第一信號處理電路，將第一傳感器的信號濾波、放大；第二信號處理電路，將第二傳感器的信號濾波、放大；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，將第一信號處理電路和第二信號處理電路的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并傳送至CPU模塊；CPU模塊，將信號分析與處理后，通過無線通訊傳送至地面監(jiān)控裝置的CPU單元；報警裝置，與CPU模塊相連，當(dāng)從地面監(jiān)控裝置傳回的信號超過額定值時，觸發(fā)報警裝置進行報警。地面監(jiān)控裝置包括輸入裝置，連接在CPU單元的輸入端，將報警參數(shù)和時間輸入至CPU單元；CPU單元，將由塔頂檢測裝置傳來的測量結(jié)果與通過輸入裝置輸入的報警參賽進行數(shù)據(jù)分析與處理后，判斷塔吊當(dāng)前垂直狀態(tài)是否安全；[0016]傾角過大報警器，與CPU單元相連，當(dāng)信號超過額定值時，觸發(fā)傾角過大報警器進行報警。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于采用了兩套傳感器，通過三軸加速度測量方法獲取兩軸傾斜角度，對塔頂傾斜角度的測算更加精確。地面監(jiān)控裝置上設(shè)有CPU單元，可將報警參數(shù)和時間的數(shù)據(jù)輸入，塔頂傾斜角度通過修正，可直接判斷出當(dāng)前工作或非工作狀態(tài)的塔吊風(fēng)險等級，當(dāng)超過額定值時，可自動觸發(fā)傾角過大報警器和報警裝置，從而提高建筑施工的效率和降低塔吊倒塌或折斷事故發(fā)生的風(fēng)險。進一步，由于塔吊本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且塔吊處于強電環(huán)境中，故所述第一傳感器和第二傳感器的延長電纜采用屏蔽電纜。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型技術(shù)方案進一步說明

圖1是本實用新型塔吊防傾斜智能監(jiān)控系統(tǒng)一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型一種塔吊防傾斜智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括塔頂檢測裝置和地面監(jiān)控裝置，塔頂檢測裝置包括安裝在XY平面上的第一傳感器和安裝于TL平面上的第二傳感器，其中Y軸沿地面的垂直方向；第一信號處理電路，將第一傳感器的信號濾波、放大；第二信號處理電路，將第二傳感器的信號濾波、放大；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，將第一信號處理電路和第二信號處理電路的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并傳送至CPU模塊；CPU模塊，將信號分析與處理后，通過無線通訊傳送至地面監(jiān)控裝置的CPU單元；報警裝置，與CPU模塊相連，當(dāng)從地面監(jiān)控裝置傳回的信號超過額定值時，觸發(fā)報警裝置進行報警。地面監(jiān)控裝置包括輸入裝置，連接在CPU單元的輸入端，將報警參數(shù)和時間輸入至CPU單元；CPU單元，將由塔頂檢測裝置傳來的測量結(jié)果與通過輸入裝置輸入的報警參賽進行數(shù)據(jù)分析與處理后，判斷塔吊當(dāng)前垂直狀態(tài)是否安全；傾角過大報警器，與CPU單元相連，當(dāng)信號超過額定值時，觸發(fā)傾角過大報警器進行報警。在本實施例中，以正交的三維坐標(biāo)為例，為了實現(xiàn)無線連接，所述塔頂檢測裝置上設(shè)有無線收發(fā)器，所述地面監(jiān)控裝置上設(shè)有與無線收發(fā)器相匹配的無線通訊模塊；由于塔吊本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且塔吊處于強電環(huán)境中，故所述第一傳感器和第二傳感器的延長電纜采用屏蔽電纜。本實用新型第一傳感器和第二傳感器經(jīng)濾波、放大和數(shù)模轉(zhuǎn)換， 將信號傳入CPU模塊中，CPU模塊通過以下公式算出傾斜狀態(tài)的傾斜角，θ - arctg 1>sst
A
β = arccos ,^ogf一 ;
jf 2 2 2 ^yA + A r^ut + A ^est其中，θ為Ax，。㈣和Ay，。ut之間的傾斜角度，β為加速度矢量和與Az，。⑽之間的傾斜角度，Ax，。ut為沿X軸的加速度，Ayj0ut為沿Y軸的加速度，Az，。ut為沿Z軸的加速度。CPU模塊通過θ和β的角度判斷出塔吊的傾斜狀態(tài)和傳感器是否正常工作，當(dāng)傳感器未正常工作時，通過無線連接傳送至地面監(jiān)控裝置的CPU單元，觸發(fā)傾角過大報警器。 當(dāng)傳感器正常工作時，CPU模塊將信號分析與處理后，通過無線連接傳送至CPU單元。由于不同施工階段，不同應(yīng)用場合，塔頂傾斜角度安全范圍有所不同，施工人員可通過輸入報警參數(shù)和時間。傳感器測量值經(jīng)CPU單元處理后，可直接判斷出當(dāng)前工作或非工作狀態(tài)的塔吊風(fēng)險等級，當(dāng)超過額定值時，可自動觸發(fā)傾角過大報警器，同時將報警參數(shù)和時間傳回地面監(jiān)控裝置的CPU單元，并觸發(fā)地面報警裝置進行報警。通過報警裝置來提示塔吊垂直度和傳感器處于是否非正常狀態(tài)，從而提高建筑施工的效率和降低塔吊倒塌或折斷事故發(fā)生的風(fēng)險。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應(yīng)該視為本實用新型的保護范圍，這些都不會影響本實用新型實施的效果和專利的實用性。
權(quán)利要求1.一種塔吊防傾斜智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括塔頂檢測裝置和地面監(jiān)控裝置， 塔頂檢測裝置包括安裝在XY平面上的第一傳感器和安裝于TL平面上的第二傳感器，其中Y軸沿地面的垂直方向；第一信號處理電路，將第一傳感器的信號濾波、放大； 第二信號處理電路，將第二傳感器的信號濾波、放大；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，將第一信號處理電路和第二信號處理電路的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并傳送至CPU模塊；CPU模塊，將信號分析與處理后，通過無線通訊傳送至地面監(jiān)控裝置的CPU單元； 報警裝置，與CPU模塊相連，當(dāng)從地面監(jiān)控裝置傳回的信號超過額定值時，觸發(fā)報警裝置進行報警；地面監(jiān)控裝置包括輸入裝置，連接在CPU單元的輸入端，將報警參數(shù)和時間輸入至CPU單元； CPU單元，將由塔頂檢測裝置傳來的測量結(jié)果與通過輸入裝置輸入的報警參賽進行數(shù)據(jù)分析與處理后，判斷塔吊當(dāng)前垂直狀態(tài)是否安全；傾角過大報警器，與CPU單元相連，當(dāng)信號超過額定值時，觸發(fā)傾角過大報警器進行報Sfc目。
2.如權(quán)利要求1所述的塔吊防傾斜智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述第一傳感器和第二傳感器的延長電纜采用屏蔽電纜。
專利摘要本實用新型公開了一種塔吊防傾斜智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括塔頂檢測裝置和地面監(jiān)控裝置，塔頂檢測裝置包括安裝在XY平面上的第一傳感器和安裝于XZ平面上的第二傳感器，其中Y軸沿地面的垂直方向，第一信號處理電路，第二信號處理電路，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，CPU模塊、報警裝置；地面監(jiān)控裝置包括輸入裝置，CPU單元，傾角過大報警器。本實用新型的優(yōu)點在于采用了兩套傳感器，通過三軸加速度測量方法獲取兩軸傾斜角度，對塔頂傾斜角度的測算更加精確。塔頂傾斜角度通過CPU單元修正，可直接判斷出當(dāng)前工作或非工作狀態(tài)的塔吊風(fēng)險等級，從而提高建筑施工的效率和降低塔吊倒塌或折斷事故發(fā)生的風(fēng)險。
文檔編號B66C23/88GK202296926SQ20112034979
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者劉維忠, 向敏, 周尚永, 張意, 李傳勇, 羅慶志, 陳怡宏 申請人:重慶建工住宅建設(shè)有限公司