一种塔吊监控系统技术方案

本实用新型专利技术旨在提供一种塔吊监控系统，包括中央处理器、起重臂旋转角度测量模块、风速传感器、超声波探测器、GPS定位模块、无线通信模块、显示器；所述起重臂旋转角度测量模块、风速传感器、超声波探测器、GPS定位模块、显示器与中央处理器连接；所述的起重臂旋转角度测量模块安装于起重臂上，所述的风速传感器设于塔吊顶部，所述的超声波探测器设于塔吊起重臂末端，所述的GPS定位模块设于驾驶室。该监控系统克服现有技术功能单一、可靠性差的缺陷，具有功能齐全、运行可靠、成本低廉的特点。

A monitoring system for tower crane

The utility model aims to provide a monitoring system for a tower crane, including a central processor, an arm rotation angle measurement module, a wind speed sensor, an ultrasonic detector, a GPS positioning module, a wireless communication module, a display, and an arm rotation angle measurement module, a wind speed sensor, an ultrasonic detector, a GPS positioning model. The block and display are connected with the central processor; the lifting arm angle measuring module is installed on the lifting arm. The wind speed sensor is located on the top of the tower crane. The ultrasonic detector is located at the end of the tower crane arm. The GPS positioning module is located in the cab. The monitoring system overcomes the defects of single function and poor reliability of the existing technology, and has the characteristics of complete functions, reliable operation and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种塔吊监控系统
本技术涉及塔吊监控
，具体涉及一种塔吊监控系统。
技术介绍
塔吊，又称塔式起重机或塔机，是当今建筑工地上常用的物料搬运机械装置之一。建筑塔吊处于复杂的工作环境，离地面较高高度作业，工作重心较高。在密集楼群建造过程中，施工单位为加快工程进度，常将多台塔吊布置在同一施工现场，让其同时交叉作业，这不仅使得作业区域易发生塔吊间的碰撞可能，而且当塔吊作业区域较小时，起重臂也存在与周围建筑或其他物体的碰撞危险，从而导致难以预料的财产损失和人员伤亡后果。目前，为减少塔吊事故发生，除在塔吊司机操作的资质和规范方面有严格的要求和管理外，现有塔吊设备通常通过安装超载限位器、幅度限位器等各种限位开关，在塔吊运行到极限值时，这些开关装置能自动切断相应运行机构的工作电源。然而，这些机构装置仅发挥其机械性保护作用，不仅在紧急刹车情况下对塔吊的冲击较大，而且缺乏塔吊运行状态显示、危险预先报警等功能。因此，仅依靠司机人员素质或安装限位开关装置均不能有效避免塔吊工作的潜在碰撞危险。现有技术塔吊监控系统具有以下缺陷：一是部分产品塔吊安全监控系统功能单一，缺乏整体解决方案，无法完全实现保障塔吊作业的安全性，以及设备远程管理的便捷性；二是产品功能设计上存在不同程度的缺陷，同时塔吊处复杂工作环境，存在产品可靠性欠缺，错误判断、错误响应较多；三是塔吊安全监控系统产品在市场上售价整体偏高，难以获得深入的推广使用。
技术实现思路
本技术旨在提供一种塔吊监控系统，该监控系统克服现有技术功能单一、可靠性差的缺陷，具有功能齐全、运行可靠、成本低廉的特点。本技术的技术方案如下：一种塔吊监控系统，包括中央处理器、起重臂旋转角度测量模块、风速传感器、超声波探测器、GPS定位模块、显示器；所述起重臂旋转角度测量模块、风速传感器、超声波探测器、GPS定位模块、显示器分别与中央处理器无线连接；所述的起重臂旋转角度测量模块安装于塔吊的吊塔顶部，用于检测起重臂旋转角度，并将旋转角度信号传输至中央处理器；所述的风速传感器设于塔吊的吊塔顶部，用于监测风力大小，并将风力信号传输至中央处理器；所述的超声波探测器设于塔吊起重臂的前端，用于检测设定范围内的物体，当检测到物体时，则将危险信号传输至中央处理器；所述的GPS定位模块设于起重臂上，位于起重臂与吊塔连接处，用于检测该塔吊的位置信息与起重臂高度信息，并将位置信号与起重臂高度信号传输至中央处理器；所述的中央处理器用于接收来自起重臂旋转角度测量模块、风速传感器、超声波探测器、GPS定位模块的信号并将信号传输至显示器；当接收到的风力信号大于预设值时，发送警报信号至对应塔吊；所述的中央处理器预设各个塔吊起重臂的长度，根据接收到的各塔吊的位置信号、起重臂高度信号、旋转角度信号结合塔吊起重臂的长度进行分析，判断出存在碰撞风险的塔吊，并将报警信号发送至对应塔吊；当接收到危险信号时，发送停机信号至对应塔吊，对该塔吊进行停机操作；所述的显示器对中央处理器发来的信号进行显示。优选地，还包括摄像头、存储模块，所述的摄像头、存储模块与中央处理器无线连接；所述的摄像头设于塔吊起重臂的末端，用于对起重臂的工作情况进行视频记录，并将视频信号传输至存储模块进行存储；所述的存储模块用于对起重臂的工作情况的视频信号进行存储。优选地，还包括司机身份识别门禁，所述的司机身份识别模块设于驾驶室门上，与中央处理器无线连接，用于对驾驶人员的身份卡信息进行读取，并将身份信息传输至中央处理器；当接收到中央处理器发来的开门信号后将驾驶室门打开；所述的中央处理器还用于将接收到的身份信息与预设的驾驶员身份信息进行匹配，若匹配成功，则将开门信号传输至司机身份识别门禁。优选地，所述的中央处理器采用型号为STM32F407ZGT6。优选地，起重臂旋转角度测量模块采用型号为BRT38-ROM4096-RT1的角度检测器。优选地，所述的风速传感器采用型号为KM53B86RS485。优选地，所述的超声波探测器采用型号为HM-UL10M/RT2-I的工业级超声波测距仪。优选地，所述的GPS定位模块采用型号为SIM868模块。本技术的工作过程如下：系统开始运行后，起重臂旋转角度测量模块检测各塔吊起重臂的旋转角度，并将旋转角度信号传输至中央处理器；所述的风速传感器检测各塔吊所在环境的风力大小，并将风力信号传输至中央处理器；所述的超声波探测器检测各塔吊起重臂末端的设定范围内的物体，当检测到物体时，则将危险信号传输至中央处理器；所述的GPS定位模块检测各塔吊的位置信息与起重臂高度信息，并将位置信号与起重臂高度信号传输至中央处理器；所述的中央处理器对接收到的信号进行判断分析，当接收到的风力信号大于预设值时，发送警报信号至对应塔吊；当接收到危险信号时，发送停机信号至对应塔吊，对该塔吊进行停机操作；根据接收到的各塔吊的位置信号、起重臂高度信号、旋转角度信号结合预设的塔吊起重臂的长度进行分析，判断出存在碰撞风险的塔吊，并将报警信号发送至对应塔吊；优选方案中，摄像头对起重臂的工作情况进行视频记录，并将视频信号传输至存储模块进行存储；司机身份识别门禁对驾驶人员的身份卡信息进行读取，并将身份信息传输至中央处理器；中央处理器将身份信息与预设的驾驶员身份信息进行匹配，若匹配成功，则将开门信号传输至司机身份识别门禁当接收到中央处理器发来的开门信号后将驾驶室门打开；所述的中央处理器还用于将接收到的身份信息与预设的驾驶员身份信息进行匹配，若匹配成功，则将开门信号传输至司机身份识别门禁，司机身份识别门禁打开对应的驾驶室门。本技术塔吊监控系统功能全面，集合了风速检测、超声波障碍检测的功能，同时结合各塔吊起重臂的位置、高度、角度对碰撞风险进行判断与警报，功能覆盖了塔吊工作过程中可能出现的危险因素；并且，还包括塔吊工作过程的视频监控以及驾驶人员的身份信息验证，为塔吊工作过程中可能出现的突发情况提供原因调查的追溯渠道。附图说明图1为本技术塔吊监控系统的结构框图。具体实施方式下面结合附图和实施例具体说明本专利技术。实施例1如图1所示，本实施例提供的塔吊监控系统，包括中央处理器、起重臂旋转角度测量模块、风速传感器、超声波探测器、GPS定位模块、显示器；所述起重臂旋转角度测量模块、风速传感器、超声波探测器、GPS定位模块、显示器分别与中央处理器无线连接；所述的起重臂旋转角度测量模块安装于塔吊的吊塔顶部，用于检测起重臂旋转角度，并将旋转角度信号传输至中央处理器；所述的风速传感器设于塔吊的吊塔顶部，用于监测风力大小，并将风力信号传输至中央处理器；所述的超声波探测器设于塔吊起重臂的前端，用于检测设定范围内的物体，当检测到物体时，则将危险信号传输至中央处理器；所述的GPS定位模块设于起重臂上，位于起重臂与吊塔连接处，用于检测该塔吊的位置信息与起重臂高度信息，并将位置信号与起重臂高度信号传输至中央处理器；所述的中央处理器用于接收来自起重臂旋转角度测量模块、风速传感器、超声波探测器、GPS定位模块的信号并将信号传输至显示器；当接收到的风力信号大于预设值时，发送警报信号至对应塔吊；所述的中央处理器预设各个塔吊起重臂的长度，根据接收到的各塔吊的位置信号、起重臂高度信号、旋转角度信号结合塔吊起重臂的长度进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种塔吊监控系统，包括中央处理器、起重臂旋转角度测量模块、风速传感器、超声波探测器、GPS定位模块、无线通信模块、显示器；所述起重臂旋转角度测量模块、风速传感器、超声波探测器、GPS定位模块、显示器分别与中央处理器连接；所述的起重臂旋转角度测量模块安装于塔吊的吊塔顶部，用于检测起重臂旋转角度，并将旋转角度信号传输至中央处理器；所述的风速传感器设于塔吊的吊塔顶部，用于监测风力大小，并将风力信号传输至中央处理器；所述的超声波探测器设于塔吊起重臂的前端，用于检测设定范围内的物体，当检测到物体时，则将报警信号传输至中央处理器；所述的GPS定位模块设于塔吊驾驶室，用于检测该塔吊的位置信息，并将位置信号传输至中央处理器；所述的无线通信模块用于实现中央处理器与各塔吊的无线通信；所述的中央处理器用于接收来自起重臂旋转角度测量模块、风速传感器、超声波探测器、GPS定位模块的信号并将信号传输至显示器；当接收到的风力信号大于预设值时，并将报警信号通过无线通信模块发送至对应塔吊；所述的中央处理器预设各个塔吊起重臂的长度，根据接收到的各塔吊的位置信号、起重臂高度信号、旋转角度信号结合塔吊起重臂的长度进行分析，判断出存在碰撞风险的塔吊，并将报警信号通过无线通信模块发送至对应塔吊；当接收到报警信号时，发送停机信号至对应塔吊，对该塔吊进行停机操作；所述的显示器对中央处理器发来的信号进行显示。...

【技术特征摘要】
1.一种塔吊监控系统，包括中央处理器、起重臂旋转角度测量模块、风速传感器、超声波探测器、GPS定位模块、无线通信模块、显示器；所述起重臂旋转角度测量模块、风速传感器、超声波探测器、GPS定位模块、显示器分别与中央处理器连接；所述的起重臂旋转角度测量模块安装于塔吊的吊塔顶部，用于检测起重臂旋转角度，并将旋转角度信号传输至中央处理器；所述的风速传感器设于塔吊的吊塔顶部，用于监测风力大小，并将风力信号传输至中央处理器；所述的超声波探测器设于塔吊起重臂的前端，用于检测设定范围内的物体，当检测到物体时，则将报警信号传输至中央处理器；所述的GPS定位模块设于塔吊驾驶室，用于检测该塔吊的位置信息，并将位置信号传输至中央处理器；所述的无线通信模块用于实现中央处理器与各塔吊的无线通信；所述的中央处理器用于接收来自起重臂旋转角度测量模块、风速传感器、超声波探测器、GPS定位模块的信号并将信号传输至显示器；当接收到的风力信号大于预设值时，并将报警信号通过无线通信模块发送至对应塔吊；所述的中央处理器预设各个塔吊起重臂的长度，根据接收到的各塔吊的位置信号、起重臂高度信号、旋转角度信号结合塔吊起重臂的长度进行分析，判断出存在碰撞风险的塔吊，并将报警信号通过无线通信模块发送至对应塔吊；当接收到报警信号时，发送停机信号至对应塔吊，对该塔吊进行停机操作；所述的显示器对中央处理器发来的信号进行显示。2.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：高远，王志援，杨晓彬，陈文辉，刘青正，袁海英，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：新型
国别省市：广西,45