一种架桥机用防碰撞系统技术方案

本发明专利技术公开了一种架桥机用防碰撞系统，包括主控制器，用于碰撞故障的诊断以及发送警报、运动指令；数据采集机构，通过CAN总线与主控制器连接，用于采集前支腿、中支腿、后支腿、临时支腿、卷扬机和天车的位置、速度和位移信号，并发送给主控制器；工控机，与主控制器连接，用于接收主控制器发送的信号进行实时监控，以及发送紧急制动指令给主控制器；驱动控制机构，与主控制器连接，用于接收主控制器发送的运动指令，并前支腿、中支腿、后支腿、临时支腿、卷扬机和天车的运动控制和驱动；报警装置，与主控制器连接，用于接收主控制器发送的危险警报指令，并发出警报。专为架桥机设计，具有安全、可靠、反应速度快和实时性强的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种架桥机用防碰撞系统
本专利技术属于起重机安全防护
，具体地说，涉及一种架桥机用防碰撞系统。
技术介绍
架桥机是桥式起重机械中的一种，专用于将预制钢筋混泥土箱梁吊装到桥墩上去，由于架桥机架桥效率高，因而被广泛用于铁路、公路的桥梁施工中。架桥机的主要工作流程为：架桥机首先借助临时支腿和后支腿支撑，将前支腿移至下一个桥墩并固定，与处于前一个桥墩处的中支腿共同支撑主梁前移，主梁前移到位后通过后支腿辅助支撑，依次解放前支腿和中支腿，将主梁完全固定于桥墩上完成桥架。由于架桥工作的环境复杂，且支腿前移和主梁前移对于偏角和位置的要求较高，架桥机很容易发生脱轨、颠覆、卡死、碰撞等事故。目前，国内的防碰撞安全防护系统大多针对于普通的桥式起重机械。如中国专利CN204211382U公开了一种桥式起重机防碰撞系统，通过数据采集机构采集主、副钩卷筒上的吊钩高度、大车位移、小车位移并反馈给主控制器，主控制器监控多台桥式起重机的当前工作状态信息，并通过人机交互界面显示，当两台或多台起重机将要发生碰撞时，主控制器根据这些状态信息对控制机构进行控制并发出报警，进而避免桥式起重机的危险动作；中国专利CN201703992U公开了一种桥式起重机防碰撞装置，通过感应板感应大车上的永久性磁铁块，在大车接近感应板时产生警报提醒操作人员并通过控制回路控制大车停止，从而限制大车的位置；中国专利CN205820733U公开了一种桥式起重机防碰撞安全装置，采用三级限位装置进行防撞限位保护，第一级防碰撞保护为控制减速电机使小车减速，第二级防碰撞保护为驱动电动机停止转动，小车断电刹车；第三级防碰撞保护为发出报警信号并提醒工作人员，工作人员听到警报后手动切断起重机电源。上述专利都是普通桥式起重机用的防碰撞装置和系统，对于专用的架桥机来说，上述专利有两个工作缺点：第一是架桥机的结构与普通架桥机有所不同，架桥机前支腿、中支腿、后支腿和临时支腿运行在同一个轨道上，上述专利技术缺少同一轨道上不同装置的防碰撞措施；第二是上述专利技术均只限制大车和小车的极限位置，而没有对极限速度的限制措施，但是当大车和小车的速度过快后，超过极限位置后制动距离变长，同样容易发生碰撞。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种架桥机用防碰撞系统，专为架桥机设计，具有安全、可靠、反应速度快和实时性强的特点。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种架桥机用防碰撞系统，结构包括：主控制器，用于碰撞故障的诊断以及发送警报、运动指令；数据采集机构，通过CAN总线与主控制器连接，用于采集前支腿、中支腿、后支腿、临时支腿、卷扬机和天车的位置、速度和位移信号，并发送给主控制器；工控机，与主控制器连接，用于接收主控制器发送的信号，并监控前支腿、中支腿、后支腿、临时支腿、卷扬机和天车的运动状态以及省市县急停控制；驱动控制机构，与主控制器连接，用于接收主控制器发送的运动指令，并前支腿、中支腿、后支腿、临时支腿、卷扬机和天车的运动控制和驱动；报警装置，与主控制器连接，用于接收主控制器发送的危险警报指令，并发出警报。进一步地，数据采集机构包括限位器、速度传感器和位移传感器。进一步地，限位器包括前支腿限位器、中支腿限位器、后支腿限位器、临时支腿限位器、卷扬机限位器和天车限位器；速度传感器包括前支腿速度传感器、中支腿速度传感器、后支腿速度传感器、临时支腿速度传感器、卷扬机转速传感器和天车速度传感器；位移传感器包括前支腿位移传感器、中支腿位移传感器、后支腿位移传感器和临时支腿位移传感器。进一步地，前支腿限位器设置在前支腿运行的轨道两端，前支腿速度传感器和前支腿位移传感器设置在前支腿上。进一步地，中支腿限位器设置在中支腿运行的轨道两端，中支腿速度传感器和中支腿位移传感器设置在中支腿上。进一步地，后支腿限位器设置在后支腿运行的轨道两端，后支腿速度传感器和后支腿位移传感器设置在后支腿上。进一步地，临时支腿限位器设置在临时支腿运行的轨道两端，临时支腿速度传感器和临时支腿位移传感器设置在临时支腿上。进一步地，卷扬机限位器设置在卷扬机的绳索两端，卷扬机转速传感器设置在卷扬机上。进一步地，天车限位器设置在天车运行轨道两端，天车速度传感器设置在天车上。进一步地，驱动控制机构包括前支腿运动控制继电器、中支腿运动控制继电器、后支腿运动控制继电器、临时支腿运动控制继电器、卷扬机运动控制继电器和天车运动控制继电器。与现有技术相比，本专利技术可以获得包括以下技术效果：1.安全性和可靠性高。本专利技术采用限位器限制架桥机天车和各支腿的极限位置，采用位移传感器器监控各支腿位置，并通过控制实现各支腿间的最小安全距离限制，采用速度传感器和超速保护装置限制极限速度，多传感器和限位器的使用共同保障架桥机的安全性。2.反应速度快，实时性强。本专利技术通过CAN总线将各传感器和限位器信号传输给主控制器，主控制器对架桥机的工作状态进行监控，在危险状况下对整个架桥机进行实时控制；CAN总线的传输延时小，主控制器响应速度快，能够在危险状况下快速的反应并控制架桥机的电机停转和机构的制动。3.自动化程度高，使用方便。本专利技术中采用主控制器根据传感器的信息进行架桥机的自动控制，采用人机交互界面对架桥机的工作状态进行监控；同时操作人员在紧急情况下可以通过人机交互界面紧急停止命令使整个架桥机停止工作，操作方便。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术架桥机用防碰撞系统的示意图；图2是本专利技术架桥机用防碰撞系统中数据采集机构各限位器、位移传感器和速度传感器的安装位置示意图；图3是本专利技术架桥机用防碰撞系统中天车和卷扬机限位器和速度传感器的安装位置俯视示意图。具体实施方式以下将配合实施例来详细说明本专利技术的实施方式，藉此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。本专利技术公开了一种架桥机用防碰撞系统，结构如图1所示，包括：主控制器1，用于碰撞故障的诊断以及发送警报、运动指令；主控制器1搭载碰撞故障诊断程序和防碰撞控制控制程序，用于碰撞故障诊断和防碰撞的智能控制；数据采集机构2，通过CAN总线与主控制器1连接，用于采集前支腿29、中支腿32、后支腿33、临时支腿28、卷扬机30和天车31的位置、速度和位移信号，并发送给主控制器1；工控机3，与主控制器1连接，工控机2上搭载人机交互界面，用于接收主控制器1发送的信号，并监控前支腿29、中支腿32、后支腿33、临时支腿28、卷扬机30和天车31的运动状态以及实现急停控制；驱动控制机构4，与主控制器1连接，用于接收主控制器1发送的运动指令，并前支腿29、中支腿32、后支腿33、临时支腿28、卷扬机30和天车31的运动控制和驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种架桥机用防碰撞系统，其特征在于，包括：/n主控制器，用于碰撞故障的诊断以及发送警报、运动指令；/n数据采集机构，通过CAN总线与所述主控制器连接，用于采集前支腿、中支腿、后支腿、临时支腿、卷扬机和天车的位置、速度和位移信号，并发送给所述主控制器；/n工控机，与所述主控制器连接，用于接收所述主控制器发送的信号，并监控前支腿、中支腿、后支腿、临时支腿、卷扬机和天车的运动状态以及省市县急停控制；/n驱动控制机构，与所述主控制器连接，用于接收所述主控制器发送的运动指令，并前支腿、中支腿、后支腿、临时支腿、卷扬机和天车的运动控制和驱动；/n报警装置，与所述主控制器连接，用于接收所述主控制器发送的危险警报指令，并发出警报。/n

【技术特征摘要】
1.一种架桥机用防碰撞系统，其特征在于，包括：
主控制器，用于碰撞故障的诊断以及发送警报、运动指令；
数据采集机构，通过CAN总线与所述主控制器连接，用于采集前支腿、中支腿、后支腿、临时支腿、卷扬机和天车的位置、速度和位移信号，并发送给所述主控制器；
工控机，与所述主控制器连接，用于接收所述主控制器发送的信号，并监控前支腿、中支腿、后支腿、临时支腿、卷扬机和天车的运动状态以及省市县急停控制；
驱动控制机构，与所述主控制器连接，用于接收所述主控制器发送的运动指令，并前支腿、中支腿、后支腿、临时支腿、卷扬机和天车的运动控制和驱动；
报警装置，与所述主控制器连接，用于接收所述主控制器发送的危险警报指令，并发出警报。


2.根据权利要求1所述的架桥机用防碰撞系统，其特征在于，所述数据采集机构包括限位器、速度传感器和位移传感器。


3.根据权利要求2所述的架桥机用防碰撞系统，其特征在于，所述限位器包括前支腿限位器、中支腿限位器、后支腿限位器、临时支腿限位器、卷扬机限位器和天车限位器；
所述速度传感器包括前支腿速度传感器、中支腿速度传感器、后支腿速度传感器、临时支腿速度传感器、卷扬机转速传感器和天车速度传感器；
所述位移传感器包括前支腿位移传感器、中支腿位移传感器、后支腿位移传感器和临时支腿位移传感器。


4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，王鹏，李吉富，
申请(专利权)人：内蒙古交通设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15