塔吊人员安全监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种塔吊人员安全监控系统，利用吊重传感器、回转传感器、变幅传感器得知塔吊起吊重物时的施工范围，利用UWB定位装置定位塔机周围戴有安全帽的施工人员的位置，对塔吊施工范围实时监控，若有戴有安全帽的施工人员进入塔吊施工范围，则声光报警器提醒塔吊驾驶室内人员根据显示的UWB定位标签移动路径判断并操作安全帽上对应塔吊施工范围所在的那个警告装置发出警告响声，帮助戴有安全帽的施工人员迅速判断施工范围所在的方位并朝相反方向移动就能通过快速离开施工范围，提醒的响声直接通过安全帽传到佩戴者，避免声音受干扰和直接人工监控观察存在的视觉盲区，提高了施工人员的安全防范效率。

【技术实现步骤摘要】
塔吊人员安全监控系统
本技术涉及工程起重机安全监控
更具体地说，本技术涉及一种塔吊人员安全监控系统。
技术介绍
在建筑工程领域，国家规范明确要求塔吊下方不允许站人，在构件、重物起吊或落吊时，在吊件重物下方，不得有人停留或行走，但是由于塔吊驾驶员在操作塔吊的过程中存在视觉盲区，现场指挥调度人员工作不到位，塔吊下方站人，塔吊吊物坠落伤人的事故时有发生。目前国内在塔吊上使用的智能监控设备主要是用来监测塔吊设备的运行参数，可以有效防止塔吊本体结构倒塌事故，但是不能有效杜绝高空坠落伤人。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种塔吊人员安全监控系统，以解决现有技术中塔吊人员安全监控系统的监控效率低、提醒效果不佳的技术问题。为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，提供了一种塔吊人员安全监控系统，包括：吊重传感器，其安装在塔机的吊钩上，吊重传感器用于监测吊钩是否吊有重物；回转传感器，其安装在塔机的回转大齿盘上，回转传感器用于监测塔机的回转角度；变幅传感器，其安装在塔机的变幅机构上，变幅传感器用于采集塔机当前的变幅小车幅度值；控制系统，其安装在塔吊驾驶室内并与所述吊重传感器、回转传感器、变幅传感器无线通信连接，控制系统包括控制芯片和与控制芯片电连接的数据处理模块、与数据处理模块电连接的显示器，数据处理模块分别接收吊重传感器、回转传感器、变幅传感器采集的重量、回转角度、变幅小车幅度值并分析处理，得到塔吊施工范围；UWB定位装置，其包括相互之间无线通信连接的UWB基站和UWB定位标签，所述UWB基站至少在塔机周围设置三个，所有的UWB基站位于同一水平面内且相交的通信范围覆盖塔吊施工范围，UWB基站获取UWB定位标签信息后无线传输至所述数据处理模块；声光报警器，其安装在塔吊驾驶室内并与所述控制芯片无线通信连接，所述控制芯片控制声光报警器在UWB定位标签进入所述塔吊施工范围时报警；安全帽，其包括半球体的帽壳，帽壳的边缘设置有一圈帽檐，帽檐上沿圆周均布四个警告装置，所述UWB定位标签固定在帽壳上，每个警告装置包括安装在帽檐上的微型电机、齿轮、弹性条和用于控制微型电机开关的电机控制模块，所述齿轮通过微型电机驱动转动，所述弹性条的一端固定在帽檐上、另一端伸入至所述齿轮的其中一个齿槽内，所述电机控制模块与所述控制芯片无线通信连接。优选的是，所述帽檐的上表面设置有防水挡条。优选的是，所述UWB基站设置有三个，任意两个UWB基站之间在水平面上的夹角为锐角。优选的是，每个所述警告装置的外部套有一个保护壳，所述保护壳固定在所述帽檐上。优选的是，所述帽檐的下端设置有若干个弹性凸块。本技术至少包括以下有益效果：本技术利用吊重传感器、回转传感器、变幅传感器得知塔吊起吊重物时的施工范围，利用UWB定位装置定位塔机周围戴有安全帽的施工人员的位置，实现塔吊驾驶室内人员对塔吊施工范围实时监控，若有戴有安全帽的施工人员进入塔吊施工范围，则声光报警器提醒塔吊驾驶室内人员根据显示的UWB定位标签移动路径判断并操作安全帽上对应塔吊施工范围所在的那个警告装置发出警告响声，帮助戴有安全帽的施工人员迅速判断施工范围所在的方位并朝相反的方向移动就能通过最佳、最快的路径离开施工范围，提醒的响声能直接通过安全帽传到佩戴者，避免在嘈杂的环境下提醒声音受干扰和直接人工监控观察存在的视觉盲区，提高了施工人员的安全防范效率。本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本技术的塔吊人员安全监控系统的结构示意图；图2为本技术的安全帽的结构示意图；图3为本技术的实施例中UWB基站的安装示意图。说明书附图标记说明：1、帽壳，2、帽檐，3、警告装置，4、UWB定位标签，5、微型电机，6、弹性条，7、齿轮，8、齿槽，9、防水挡条，10、UWB基站，11、保护壳，12、弹性凸块，13、塔吊施工范围，14、所有UWB基站的相交的通信范围，15、塔吊驾驶室。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在本技术的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。如图1、图2、图3所示，本技术的塔吊人员安全监控系统，包括：吊重传感器，其安装在塔机的吊钩上，吊重传感器用于监测吊钩是否吊有重物；回转传感器，其安装在塔机的回转大齿盘上，回转传感器用于监测塔机的回转角度；变幅传感器，其安装在塔机的变幅机构上，变幅传感器用于采集塔机当前的变幅小车幅度值；控制系统，其安装在塔吊驾驶室15内并与所述吊重传感器、回转传感器、变幅传感器无线通信连接，控制系统包括控制芯片和与控制芯片电连接的数据处理模块、与数据处理模块电连接的显示器，数据处理模块分别接收吊重传感器、回转传感器、变幅传感器采集的重量、回转角度、变幅小车幅度值并分析处理，得到塔吊施工范围13；UWB定位装置，其包括相互之间无线通信连接的UWB基站10和UWB定位标签4，所述UWB基站至少在塔机周围设置三个，所有的UWB基站位于同一水平面内且相交的通信范围14覆盖塔吊施工范围13，UWB基站10获取UWB定位标签4定位位置信息后无线传输至所述数据处理模块；声光报警器，其安装在塔吊驾驶室内并与所述控制芯片无线通信连接，所述控制芯片控制声光报警器在UWB定位标签4进入所述塔吊施工范围13时报警；安全帽，其包括半球体的帽壳1，帽壳1的边缘设置有一圈帽檐2，帽檐2上沿圆周均布四个警告装置3，所述UWB定位标签4固定在帽壳1上，每个警告装置3包括安装在帽檐2上的微型电机5、齿轮7、弹性条6和用于控制微型电机5开关的电机控制模块，所述齿轮7通过微型电机5驱动转动，所述弹性条6的一端固定在帽檐2上、另一端伸入至所述齿轮7的其中一个齿槽8内，所述电机控制模块与所述控制芯片无线通信连接。吊重传感器、回转传感器、变幅传感器、控制系统、声光报警器等安装好后，首先根据吊重传感器、回转传感器、变幅传感器采集塔机的起吊重物重量、回转角度、变幅小车幅度值，得到起吊重物在水平面方向上的位置，确定塔吊施工范围；然后在塔机周围设置UWB基站，确保吊钩的行动路线在所有UWB基站的相交的通信范围所覆盖，塔吊驾驶室内人员通过控制系统实时监控塔吊施工范围，在安全帽内安装好UWB定位标签；控制芯片通过吊重传感器得知吊钩上有重物，通过回转传感器实时获取塔机回转角度，通过变幅传感器实时获取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.塔吊人员安全监控系统，其特征在于，包括：/n吊重传感器，其安装在塔机的吊钩上，吊重传感器用于监测吊钩是否吊有重物；/n回转传感器，其安装在塔机的回转大齿盘上，回转传感器用于监测塔机的回转角度；/n变幅传感器，其安装在塔机的变幅机构上，变幅传感器用于采集塔机当前的变幅小车幅度值；/n控制系统，其安装在塔吊驾驶室内并与所述吊重传感器、回转传感器、变幅传感器无线通信连接，控制系统包括控制芯片和与控制芯片电连接的数据处理模块、与数据处理模块电连接的显示器，数据处理模块分别接收吊重传感器、回转传感器、变幅传感器采集的重量、回转角度、变幅小车幅度值并分析处理，得到塔吊施工范围；/nUWB定位装置，其包括相互之间无线通信连接的UWB基站和UWB定位标签，所述UWB基站至少在塔机周围设置三个，所有的UWB基站位于同一水平面内且相交的通信范围覆盖塔吊施工范围，UWB基站获取UWB定位标签信息后无线传输至所述数据处理模块；/n声光报警器，其安装在塔吊驾驶室内并与所述控制芯片无线通信连接，所述控制芯片控制声光报警器在UWB定位标签进入所述塔吊施工范围时报警；/n安全帽，其包括半球体的帽壳，帽壳的边缘设置有一圈帽檐，帽檐上沿圆周均布四个警告装置，所述UWB定位标签固定在帽壳上，每个警告装置包括安装在帽檐上的微型电机、齿轮、弹性条和用于控制微型电机开关的电机控制模块，所述齿轮通过微型电机驱动转动，所述弹性条的一端固定在帽檐上、另一端伸入至所述齿轮的其中一个齿槽内，所述电机控制模块与所述控制芯片无线通信连接。/n...

【技术特征摘要】
1.塔吊人员安全监控系统，其特征在于，包括：
吊重传感器，其安装在塔机的吊钩上，吊重传感器用于监测吊钩是否吊有重物；
回转传感器，其安装在塔机的回转大齿盘上，回转传感器用于监测塔机的回转角度；
变幅传感器，其安装在塔机的变幅机构上，变幅传感器用于采集塔机当前的变幅小车幅度值；
控制系统，其安装在塔吊驾驶室内并与所述吊重传感器、回转传感器、变幅传感器无线通信连接，控制系统包括控制芯片和与控制芯片电连接的数据处理模块、与数据处理模块电连接的显示器，数据处理模块分别接收吊重传感器、回转传感器、变幅传感器采集的重量、回转角度、变幅小车幅度值并分析处理，得到塔吊施工范围；
UWB定位装置，其包括相互之间无线通信连接的UWB基站和UWB定位标签，所述UWB基站至少在塔机周围设置三个，所有的UWB基站位于同一水平面内且相交的通信范围覆盖塔吊施工范围，UWB基站获取UWB定位标签信息后无线传输至所述数据处理模块；
声光报警器，其安装在塔吊驾驶室内并与所述控制芯片无线通信连接，所述控制芯片控制声光报警器...

【专利技术属性】
技术研发人员：华晓涛，朱明清，夏昊，程茂林，徐杰，孟奎，吴中正，刘修成，管政霖，涂同珩，李涛，方之遥，范晨阳，张益鹏，黄剑，陈斌，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42