[发明专利]塔吊运行可视化监测系统

说明书

本发明公开了塔吊运行可视化监测系统，属于塔吊技术领域。包括：塔吊、数据采集模块、无线网络、监测中心和远程检测平台，数据采集模块包括摄像单元和感知设备单元，摄像单元设于塔吊工作臂的末端，用于进行视频记录；感知设备包括射频无线的转角传感器、高度传感器、风速传感器、幅度传感器、无线倾角传感器和重量传感器；无线网络包括现场基站和协调器，数据采集模块采集塔吊作业场景信息并将该信息通过无线网络传送；监测中心用于接收无线网络传输过来的信号，监测中心中的安全监控模块用于控制塔吊电机工作；远程检测平台通过第一无线通讯模块与监测中心连接。通过技术对多元素连续测量、实时监控塔吊工况。

技术领域

本发明涉及塔吊技术领域，特别是塔吊运行可视化监测系统。

背景技术

塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备又名塔式起重机，以一节一节的接长(高)，用来吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料。塔吊是工地上一种必不可少的设备。

在现有技术中，塔吊的功能是承受臂架拉绳及平衡臂拉绳传来的上部荷载，并通过回转塔架、转台、承座等的结构部件式直接通过转台传递给塔身结构，其中，现有技术中的塔吊主要采用人工在高空中的操作间进行操作，对工人的操作技术要求较高，且在高空操作容易疲劳，对操作工人的熟练度以及操作精确度要求较高，这些都需要操作人员的经验来控制,保障性较低。

由于塔吊主要采用人工在高空中的操作间进行操作，对操作工人的熟练度以及操作精确度要求较高，且在高空操作容易疲劳，对这些都需要操作人员的经验来控制，保障性较低，所以，现有技术中的塔吊存在结构设计不合理，操作难度大，操作不方便，搬运效率较低，且安全性和搬运准确性靠人为经验控制得不到保障的技术问题。

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、传统的监控方式已不能满足对运动物体、露天环境塔吊检测的要求，在需要连续检测、实时预警等方面时，缺少有效的手段和设备。如果不及时检测，可能造成施工过程中的设备及人身发生危险。

发明内容

本发明的发明目的是，针对上述问题，提供塔吊运行可视化监测系统，通过技术对多元素连续测量、实时监控塔吊工况。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

塔吊运行可视化监测系统，包括：

塔吊，所述塔吊包括底座、塔架、平衡臂、操作室和工作臂，所述塔架固定在底座上，所述操作室设在塔架上，所述平衡臂和工作臂分别铰接在塔架的两侧，所述塔架的顶端通过多根缆绳分别连接到平衡臂和工作臂的中心和尾端上；

数据采集模块，所述数据采集模块包括摄像单元和感知设备单元，所述摄像单元为PTZ摄像机，所述摄像单元设于塔吊工作臂的末端，用于对工作臂的工作情况进行视频记录；所述感知设备包括射频无线转角传感器、射频无线高度传感器、射频无线风速传感器、射频无线幅度传感器、射频无线倾角传感器和射频无线重量传感器；

无线网络，所述无线网络包括现场基站和协调器，所述现场基站设于在塔吊区域，所述协调器布置在所述现场基站的发射范围内，数据采集模块采集塔吊作业场景信息并将该信息通过无线网络传送；