[发明专利]可视化塔式起重机摆动监测仪

说明书

技术领域

本发明涉及塔式起重机的摆动监测技术。

背景技术

随着现代工业的不断发展，塔式起重机(以下简称塔机)的应用越来越广泛，然而塔机起吊重物带来的摆动问题仍然是当今塔机事故的主要原因，虽然研究人员利用了多种算法对塔机进行防摆控制，但仍然普遍存在着如下问题：

传统的塔机防摆控制算法或需要操纵人员有着大量的驾驶经验，或需要大量且复杂的实验数据，往往根据经验和数据仍然不能很好地控制变幅小车的运动状态，且效率低下。较为先进的塔机防摆控制算法虽然快捷方便，但控制器设备使用复杂、成本过高，依旧无法给操纵人员可视化的数据指标，这带来了无法简化使用方法和成本大幅度提升等一系列问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统的塔机防摆控制设备使用复杂，导致操纵人员不能很好地控制变幅小车运动状态的问题，提供一种可视化塔式起重机摆动监测仪。

本发明所述的可视化塔式起重机摆动监测仪包括供电电路、测量电路、控制器和显示电路，所述的测量电路包括角速度测量电路和加速度测量电路，供电电路的电输出端连接控制器的工作电源接入端，角速度测量电路的角速度测量信号输出端连接控制器的角速度测量信号输入端，加速度测量电路的加速度测量信号输出端连接控制器的加速度测量信号输入端，控制器的显示控制信号输出端连接显示电路的显示控制信号输入端。

使用时，将测量电路固定在塔臂最前端，将显示电路放置在塔机操纵人员面前的工作台上，此时操纵人员控制塔式起重机做变幅以及回转运动，在变幅小车行进的过程中，会有摆动现象发生，此时显示电路上会显示出当前塔机主体倾斜的角度、方位、角速度以及加速度，这时操纵人员可以根据当前工况做出判断，当摆角幅度或加速度过大时，操纵人员应对小车的行进速度以及塔臂的回转速度减慢，将摆动的幅度控制在安全范围内，以保证安全施工；当摆角幅度或加速度在安全范围内时，操纵人员可适当提升小车的行进速度或塔臂的回转速度，以便节约时间，加快进程。

本发明所述的可视化塔式起重机摆动监测仪具有以下优点：

1、能够实时将塔机主体摆动的方位、倾角、速度和加速度显示在液晶屏上，测量精准，使用简单，使操纵人员能够方便、直观的了解塔机运行的工况，便于操纵人员根据当前参数做出适当的操纵控制，提升了塔机操纵安全保障；

2、通用性强，该可视化塔式起重机摆动监测仪能够用在不同的塔式起重机上，也可以用在其他类型的起重机上，便于维护，具备大规模推广应用的条件。

附图说明

图1为本发明所述的可视化塔式起重机摆动监测仪的原理框图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的可视化塔式起重机摆动监测仪包括供电电路1、测量电路2、控制器3和显示电路4，所述的测量电路2包括角速度测量电路2-1和加速度测量电路2-2，供电电路1的电输出端连接控制器3的工作电源接入端，角速度测量电路2-1的角速度测量信号输出端连接控制器3的角速度测量信号输入端，加速度测量电路2-2的加速度测量信号输出端连接控制器3的加速度测量信号输入端，控制器3的显示控制信号输出端连接显示电路4的显示控制信号输入端。

如图1所示，本实施方式所述的可视化塔式起重机摆动监测仪包括供电电路1、测量电路2、控制器3和显示电路4，测量电路2用来测量塔机主体的角速度和三轴方向的加速度，角速度测量电路2-1与控制器3之间通过I²C总线实现数据传输，加速度测量电路2-2与控制器3之间通过SPI总线实现数据传输。

工作时，塔式起重机会因所吊重物移动的惯性而摆动，此时，测量电路2开始工作，角速度测量电路2-1将检测到的角速度通过I²C总线传输给控制器3，与此同时，加速度测量电路2-2将检测到的加速度大小和方向通过SPI总线传输给控制器3，控制器3将传输来的数据通过位数转换变为十进制的数据，并判断转换后的数据格式是否正确，如果正确，则通过显示电路4显示转换后的十进制数据，如果转换错误，则重新进行转换。