一种塔吊安全监控系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种塔吊安全监控系统及方法，该系统包括主控子系统和与之通讯连接的数据采集子系统、操作子系统、信息管理子系统、报警子系统；数据采集子系统用于采集塔吊运行的数据信息，并将数据信息传输至主控子系统，主控子系统用于分析处理数据信息，以及控制报警子系统；所述主控子系统包括控制器及与之连接的PLC模块，PLC模块用于接收控制器的控制指令，并将弱电信号的控制指令转化成强电信号指令，发送给报警子系统；数据采集子系统包括摄像头、雷达探测器、风速传感器、高度传感器、幅度传感器、重量传感器、回旋传感器和第一定位模块。该发明专利技术的监控系统能够提高塔吊作业的安全性，减少安全事故发生。

【技术实现步骤摘要】
一种塔吊安全监控系统及方法
本专利技术涉及塔吊智能化
，具体涉及一种塔吊安全监控系统及方法。
技术介绍
近年来，塔吊以其高效率的垂直运输能力，在建筑行业得到广泛应用，但是，建筑塔吊操作过程中存在以下问题：一方面，由于倾斜、风力、超工期、抢进度、违规超重、超力矩起吊作用、塔吊碰撞、结构疲劳失稳等原因造成的安全事故不断发生；另一方面，塔吊操作人员进行吊装作业时，判断吊装重物位置仅通过目测实现，存在操作盲区。上述问题严重威胁施工人员的身体健康，造成了巨大财产损失，预防和减少塔吊安全生产事故发生势在必行。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种塔吊安全监控系统及方法，用以解决上述技术问题，提高塔吊作业的安全性，减少安全事故发生。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种塔吊安全监控系统，该系统包括主控子系统和与之通讯连接的数据采集子系统、操作子系统、信息管理子系统、报警子系统；数据采集子系统用于采集塔吊运行的数据信息，并将数据信息传输至主控子系统，主控子系统用于分析处理数据信息，以及控制报警子系统；所述主控子系统包括控制器及与之连接的PLC模块，PLC模块用于接收控制器的控制指令，并将弱电信号的控制指令转化成强电信号指令，发送给报警子系统；所述数据采集子系统包括摄像头、雷达探测器、风速传感器、高度传感器、幅度传感器、重量传感器、回旋传感器和第一定位模块；所述风速传感器安装于塔吊的塔帽上，用于检测风向和风强；重量传感器安装于塔吊的挂钩，用于实时监测吊载重量；摄像头和雷达探测器安装于塔吊挂钩前端，用于获取距离塔吊挂钩预设距离的障碍物信息和视频画面；高度传感器安装于塔吊的平衡臂末端，用于采集塔升高度；幅度传感器安装于塔吊的吊臂上，用于采集小车沿吊臂的运行距离；回旋传感器安装于塔吊的平衡臂上，用于采集吊臂的旋转角度；第一定位模块用于采集塔吊的位置及高度信息；操作子系统位于驾驶室内，包括操作按钮、操作手柄、键盘和显示屏；信息管理子系统包括信息存储单元、账户管理单元和权限配置单元；信息存储单元用于存储塔吊设备档案信息以及塔吊安拆、维保信息；账户管理单元用于管理司机和后台操作人员的账号；权限配置单元用于账号的操作权限配置；报警子系统安装于驾驶室内，用于塔吊工作状态异常时报警。进一步地，所述操作按钮包括塔吊控制申请、呼叫塔吊、塔吊复位、紧急制动、操作锁；所述操作手柄包括塔臂左旋与右旋、小车前进与后退、吊钩升降三轴运动控制。进一步地，所述数据采集子系统还包括第二定位模块和第三定位模块，第二定位模块安装于现场施工人员的安全帽内，第二定位模块存储佩戴者的姓名信息；第三定位模块安装于施工现场的车辆中，第三定位模块存储车辆信息及驾驶员的姓名信息；主控子系统内预存车辆的尺寸信息，所述安全帽及车辆安装蜂鸣器和振动器；所述主控子系统接收摄像头、雷达探测器、幅度传感器、回旋传感器和第一定位模块的数据信息，绘制成塔吊作业范围，第二定位模块和第三定位模块实时检测位置信息并发送至主控子系统，当所述位置信息位于所述塔吊作业范围内时，则主控子系统发送报警信息至蜂鸣器和振动器。进一步地，所述通讯连接为通过Zigbee无线网连接。进一步地，所述第一定位模块为Zigbee无线定位装置，Zigbee无线定位装置由Zigbee参考节点、Zigbee定位节点和协调器组成，Zigbee参考节点、Zigbee定位节点与协调器通过Zigbee无线网络连接；所述协调器接无线定位管理单元，无线定位管理单元用于根据Zigbee参考节点、Zigbee定位节点的信号强度值和Zigbee参考节点的参考坐标，获得Zigbee参考节点的坐标。另一方面，本专利技术还提供了一种塔吊安全监控系统的监控方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一：在主控子系统中预设安全阈值，数据采集子系统采集塔吊运行的数据信息，并将数据信息传输至主控子系统；步骤二：主控子系统将采集的数据信息与预设安全阈值对比，当数据信息超出预设安全阈值时，发出报警信号及紧急制动信息。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术的塔吊安全监控系统，通过设置主控子系统和与之通讯连接的数据采集子系统、操作子系统、信息管理子系统、报警子系统，将数据采集子系统采集的数据信息与预设安全阈值对比，如果超出预设安全阈值，及时发送报警信息，提醒司机该操作为危险作业，并及时制止该操作，有效避免了安全事故的产生，提升塔吊的安全作业性能；2.本专利技术的塔吊安全监控系统，能够实时监控施工现场的作业人员及车辆的位置信息，有效避免作业人员及车辆进入塔吊作业范围，提高了作业人员和车辆的安全性，减少了塔吊操作时安全管理人员的人力成本，实现了自动报警，减少了事故发生概率；3.本专利技术的塔吊安全监控系统，采用Zigbee无线定位装置，能够快速准确获取位置信息，便于司机操作。附图说明图1为塔吊安全监控系统的示意图；图2为塔吊的结构示意图。图中：1-塔帽；2-挂钩；3-驾驶室；4-平衡臂；5-吊臂；6-小车。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”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专利技术和简化描述，而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专利技术的限制，本专利技术中，还需要说明的是，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如可以固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是机械连接，也可以是通过中间媒介间接连接，也可以电连接可以通过具体情况理解术语在本专利技术中的具体含义。实施例1请参阅图1～2，本专利技术实施例中，提供了一种塔吊安全监控系统，该系统包括主控子系统和与之通讯连接的数据采集子系统、操作子系统、信息管理子系统、报警子系统。数据采集子系统用于采集塔吊运行的数据信息，并将数据信息传输至主控子系统，主控子系统用于分析处理数据信息，以及控制报警子系统。所述主控子系统包括控制器及与之连接的PLC模块，PLC模块用于接收控制器的控制指令，并将弱电信号的控制指令转化成强电信号指令，发送给报警子系统。所述数据采集子系统包括摄像头、雷达探测器、风速传感器、高度传感器、幅度传感器、重量传感器、回旋传感器和第一定位模块。所述风速传感器安装于塔吊的塔帽1上，用于检测风向和风强。重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种塔吊安全监控系统，其特征在于，该系统包括主控子系统和与之通讯连接的数据采集子系统、操作子系统、信息管理子系统、报警子系统；/n数据采集子系统用于采集塔吊运行的数据信息，并将数据信息传输至主控子系统，主控子系统用于分析处理数据信息，以及控制报警子系统；/n所述主控子系统包括控制器及与之连接的PLC模块，PLC模块用于接收控制器的控制指令，并将弱电信号的控制指令转化成强电信号指令，发送给报警子系统；/n所述数据采集子系统包括摄像头、雷达探测器、风速传感器、高度传感器、幅度传感器、重量传感器、回旋传感器和第一定位模块；/n所述风速传感器安装于塔吊的塔帽(1)上，用于检测风向和风强；/n重量传感器安装于塔吊的挂钩(2)，用于实时监测吊载重量；/n摄像头和雷达探测器安装于塔吊挂钩(2)前端，用于获取距离塔吊挂钩预设距离的障碍物信息和视频画面；/n高度传感器安装于塔吊的平衡臂(4)末端，用于采集塔升高度；/n幅度传感器安装于塔吊的吊臂(5)上，用于采集小车(6)沿吊臂(5)的运行距离；/n回旋传感器安装于塔吊的平衡臂(4)上，用于采集吊臂(5)的旋转角度；/n第一定位模块用于采集塔吊的位置及高度信息；/n操作子系统位于驾驶室(3)内，包括操作按钮、操作手柄、键盘和显示屏；/n信息管理子系统包括信息存储单元、账户管理单元和权限配置单元；/n信息存储单元用于存储塔吊设备档案信息以及塔吊安拆、维保信息；账户管理单元用于管理司机和后台操作人员的账号；权限配置单元用于账号的操作权限配置；/n报警子系统安装于驾驶室(3)内，用于塔吊工作状态异常时报警。/n...

【技术特征摘要】
1.一种塔吊安全监控系统，其特征在于，该系统包括主控子系统和与之通讯连接的数据采集子系统、操作子系统、信息管理子系统、报警子系统；
数据采集子系统用于采集塔吊运行的数据信息，并将数据信息传输至主控子系统，主控子系统用于分析处理数据信息，以及控制报警子系统；
所述主控子系统包括控制器及与之连接的PLC模块，PLC模块用于接收控制器的控制指令，并将弱电信号的控制指令转化成强电信号指令，发送给报警子系统；
所述数据采集子系统包括摄像头、雷达探测器、风速传感器、高度传感器、幅度传感器、重量传感器、回旋传感器和第一定位模块；
所述风速传感器安装于塔吊的塔帽(1)上，用于检测风向和风强；
重量传感器安装于塔吊的挂钩(2)，用于实时监测吊载重量；
摄像头和雷达探测器安装于塔吊挂钩(2)前端，用于获取距离塔吊挂钩预设距离的障碍物信息和视频画面；
高度传感器安装于塔吊的平衡臂(4)末端，用于采集塔升高度；
幅度传感器安装于塔吊的吊臂(5)上，用于采集小车(6)沿吊臂(5)的运行距离；
回旋传感器安装于塔吊的平衡臂(4)上，用于采集吊臂(5)的旋转角度；
第一定位模块用于采集塔吊的位置及高度信息；
操作子系统位于驾驶室(3)内，包括操作按钮、操作手柄、键盘和显示屏；
信息管理子系统包括信息存储单元、账户管理单元和权限配置单元；
信息存储单元用于存储塔吊设备档案信息以及塔吊安拆、维保信息；账户管理单元用于管理司机和后台操作人员的账号；权限配置单元用于账号的操作权限配置；
报警子系统安装于驾驶室(3)内，用于塔吊工作状态异常时报警。


2.根据权利要求1所述塔吊安全监控系统，其特征在于，所述操作按钮包括塔吊控制申请、呼叫塔吊、塔吊复位、紧急制动、操作锁；所述操作手柄包括塔臂左旋与右旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒙智峰，汤小伟，颜浩，
申请(专利权)人：上海庞源机械租赁有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31