智能塔吊防碰撞系統(tǒng)。能夠保證塔機的安全運行，對于碰撞可能及非法入侵提供實時預警，并進行制動控制，是現(xiàn)代建筑重型機械的一種安全防護網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，是集精密測量、人工智能、自動控制等多種高技術(shù)于一體的電子系統(tǒng)產(chǎn)品。
塔機防碰撞系統(tǒng) 黑匣子 安全監(jiān)控系統(tǒng)
1、系統(tǒng)實現(xiàn)基本功能
本系統(tǒng)采用當前主流的高性能CPU，采用嵌入式系統(tǒng)，實時檢測各種傳感器單元，并計算出各個參數(shù)，通過顯示部分將這些信息提供給操作者。
當起重機的操作超出了允許的安全范圍，或者接近碰撞區(qū)域，系統(tǒng)將發(fā)出聲光報警，提醒操作者停止違規(guī)操作，同時發(fā)出禁止向危險方向運動的控制信號。
1.1限制塔機進入自身危險區(qū)域（、小幅度控制點、、小高度、特定回轉(zhuǎn)區(qū)域）；
1.2限制塔機進入周邊特定建筑物范圍；
1.3預警塔機進入周邊塔機交互區(qū)域；報警和提前控制塔機進入碰撞危險區(qū)域（塔機與塔機之間、塔機與其它吊車之間、塔機和鋼絲繩之間可能碰撞區(qū)域）；
2、系統(tǒng)構(gòu)成示
防碰撞系統(tǒng)中，有如下傳感器單元構(gòu)成：吊鉤高度傳感器、幅度傳感器、大臂回轉(zhuǎn)傳感器、吊車行走位置傳感器單元構(gòu)成，所有信號進入系統(tǒng)主機。信號進入系統(tǒng)主機后，進行計算各個參數(shù)，同時也接收由周邊起重機傳來的位置、參數(shù)信號。
系統(tǒng)主機仔細計算本機與周邊起重機的關(guān)系，一旦檢測出可能發(fā)生碰撞，會提前預警，并在快要發(fā)生碰撞之前，發(fā)出控制信號禁止塔機向危險區(qū)間運行。
2.1顯示器
此界面中，能清晰顯示該塔機的各項參數(shù)，包括：幅度、高度、回轉(zhuǎn)方位角度等數(shù)據(jù);
7英寸彩色觸摸屏，高亮度,陽光下清晰可見，分辨率800*480。大小：21*14.5*5cm；
2.2系統(tǒng)主機
系統(tǒng)主機大小24*21*8cm，提供13個控制輸出，能同時檢測6個模擬量，帶3路RS485,2路CAN總線輸出功能。能根據(jù)現(xiàn)場要求，提供多個檔位的控制輸出。
控制內(nèi)容包括：禁止幅度、高度、回轉(zhuǎn)動作；提前減速幅度、高度、回轉(zhuǎn)動作；
2.3高度、幅度、回轉(zhuǎn)傳感器
對于塔機防碰撞系統(tǒng)，需要測量精度非常高，我們采用值多圈編碼器來測量高度、幅度。
類型：值編碼器 1024圈，分辨率：每圈1024點
輸入:12V           輸出：RS485    連接軸直徑:10mm
3、防碰撞具體說明
3.1多個塔機處于同一個高度時，可以檢測臂與臂之間的碰撞
3.2塔機處于同一高度時，塔機大臂與塔機后臂之間的防碰撞
3.3處于不同高度時，塔機大臂與鋼絲繩之間的防碰撞
3.4不同類型起重機之間防碰撞，大臂與鋼絲繩和大臂本身的防碰撞
3.5起重機于建筑物體之間的防碰撞

塔吊防碰撞主要功能 ：
1、數(shù)據(jù)記錄及存儲功能
儀器以10ms為采樣周期，至少存儲*16000條工作循環(huán)對應的力矩及時間，存儲記錄只可讀取不可隨意改變
2、實時顯示功能
儀器能以圖形或數(shù)值形式動態(tài)實時顯示塔吊工作參數(shù)，使司機能直觀地了解塔吊工作狀態(tài)，作出正確操作，避免誤操作和超載
3、預警功能
儀器可設(shè)置參數(shù)，對超重力矩、起重量、幅度、回轉(zhuǎn)角和允許高度進行控制，超，系統(tǒng)將發(fā)出預警和控制信號，及時提醒塔吊司機采取緊急預防措施
4、遠程
系統(tǒng)采集的記錄數(shù)據(jù)可通過現(xiàn)場GPRS系統(tǒng)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)服務器，并通過數(shù)據(jù)服務器及時上報到塔吊在線監(jiān)督管理平臺，實現(xiàn)同步
5、防碰撞功能
可控制32臺以內(nèi)塔吊協(xié)同作業(yè)，相互之間避免碰撞事故
AS-101塔機安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，能夠保證塔機的安全運行，包括有塔機區(qū)域安全防護、塔機防碰撞、塔機超載、塔機防傾翻等功能，能夠提供塔機安全狀態(tài)的實時預警，并進行制動控制，是現(xiàn)代建筑重型機械群的一種安全防護設(shè)備，是集精密測量、人工智能、自動控制等多種高技術(shù)于一體的電子系統(tǒng)產(chǎn)品。
二、塔吊防碰撞系統(tǒng)組成
AS-101型塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)由帶動態(tài)顯示的主機（內(nèi)置制動控制）、角度傳感器、幅度傳感器、風速傳感器、力矩傳感器、重量傳感器、傾角傳感器、高度傳感器、無線通信模塊等組成。
三、塔吊防碰撞系統(tǒng)功能：
1、10.4英寸大液晶動態(tài)實時顯示，分辨率800*600，能夠直觀的顯示塔機的運行狀態(tài)以及塔機的運行閾值，易于使用；
2、塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)主界面顯示如下參數(shù)：
1）顯示實際測量值：包括有小車行程、高度、回轉(zhuǎn)角、起重量、力矩、風速、傾角等；
2）顯示塔機的基本信息：包括有塔臂長度、后塔臂長度、起重倍率、塔高；
3）顯示塔機的額定值：包括有風速、幅度以及相應的起重量和力矩；
4）顯示塔機的負荷比率、運行狀態(tài)以及預警原因，提醒塔機司機進行有效判斷；
5）顯示塔機安全制動狀態(tài)，包括有塔機的上、下、前、后、左、右運動狀態(tài)的控制。
3、可以實現(xiàn)高達20個不同類似限制區(qū)域的設(shè)置，每個區(qū)域可以設(shè)置12個控制點，在保證塔機安全運行的前提下，盡可能的提高塔機的空間作業(yè)面；      
4、 基于獲得的其他塔機的運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，進行塔機群的防碰撞計算，實現(xiàn)不同塔機間的距離預警和高度預警，避免塔機間碰撞事故的發(fā)生；
5、并集成了防碰撞、力矩限制、風速報警、傾斜報警、制動控制、塔機黑匣子等多種功能，完全解決了塔吊的安全監(jiān)測預警功能；
6、 當出現(xiàn)影響塔機安全的預警事件后，系統(tǒng)可以實現(xiàn)聲、光、圖像等多種報警方式提醒塔機司機謹慎操作，在必要時能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制；系統(tǒng)基于測量得到的本塔機的運動狀態(tài)、其他塔機的運動狀態(tài)以及系統(tǒng)障礙物的信息進行防碰撞計算，并依據(jù)防碰撞計算的結(jié)果采用聲、光、圖像的方式綜合預警。
在不同預警程度時系統(tǒng)的預警方式如下：1）二級預警時，發(fā)生預警危險的物體顯示為，報警音開啟；2）一級預警時，發(fā)生預警危險的物體顯示為紅色，報警音開啟，報閃爍。
7、 具有制動控制功能，能夠在碰撞發(fā)生前先報警提示，若繼續(xù)前行則根據(jù)算法對要碰撞的方向進行制動，停止前進，避免進一步的危險發(fā)生，大大提高了安全防護能力和等級。
四、安拾與同行其它公司塔機監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)劣比較：
AS-101塔機安全監(jiān)測儀是我安拾公司的新一代塔機安全監(jiān)測裝置，其主要特點可以歸納如下：
、能夠有效監(jiān)測塔機的幅度、高度、回轉(zhuǎn)角、重量、力矩、風速、傾角等運營量，實現(xiàn)對塔機自身運作危險（超重、傾斜過大等）、與障礙物碰撞危險、與群塔機協(xié)作碰撞危險等三種危險的有效監(jiān)測、預警和控制。
第二、具有良好的聲光報警和圖文顯示，每臺塔吊上的報警主機上有超大的10.4寸顯示屏，便于塔吊司機隨時觀察附近塔吊的運行情況，采用紅、黃、藍三色形象地顯示周邊建筑物、塔機的位置和危險等級，并發(fā)出聲光提示，避免塔機碰撞事故的發(fā)生。
第三、的分布式計算模式，每臺塔吊上的主機相當于一立的計算機，能接收塔吊之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并能立地進行塔機的各種危險的判斷、預警和控制。分布式計算模式的優(yōu)點：1）能大大縮短塔吊之間報警的時間，2）減少塔吊上主機對地面中心的依賴性。
第四、強大的兩種信息傳輸功能。區(qū)域塔吊防碰撞時是基于高增益天線和的無線，確保在兩公里內(nèi)準確無誤的接收信號，同時具有更快的數(shù)據(jù)更新頻率。同時采用GPRS、CDMA、3g等多種通訊方式完成與遠程管理平臺的通訊。
第五、功能強大的遠程管理平臺。我公司的遠程平臺采用的B/S架構(gòu)，結(jié)合了GIS、GPS、GPRS等多項技術(shù)，從而實現(xiàn)了遠程對塔機運動狀態(tài)的監(jiān)測、管理。

塔式起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)指數(shù)指標要求
（一）實施B類以上標準安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)要具有遠程數(shù)據(jù)傳輸及功能，對比較大的工地需加裝《視頻系統(tǒng)》（通過加裝攝像頭有利于操作者更直觀的操作）部門也可觀察到工地的實時情況，視頻加以保存，對事故發(fā)生后責任劃分起到重要作用。
（二）能將塔吊運行的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)、視頻及故障記錄發(fā)送到遠程中心，所有按上述四類標準安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)都要具有實時顯示功能：以圖像、視頻及數(shù)值形式顯示塔吊當前狀態(tài)，包括：起升倍率，起重量，工作幅度，塔臂轉(zhuǎn)角，起重力矩百分比，吊鉤高度，現(xiàn)場風速，以及當前的報警狀態(tài)。
（三）所有標準安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)具有的塔吊“黑匣子”記錄功能，要求記錄并存儲至少近30萬個工作循環(huán)的力矩點，包括力矩發(fā)生時刻，當時的吊重以及力矩百分比；能夠支持記錄的查閱，并可方便的進行歷史數(shù)據(jù)下載。
（四）所有標準安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)要求具有繼電器輸出控制功能，在顯示器上明確顯示輸出控制狀態(tài)，并在必要時報警。當起重力矩大于相應幅度額定值并小于額定值110%時，及時報警并停止塔機上升和向外變幅動作，允許有下降方向和向內(nèi)變幅動作；對于具有多擋變速的起升機構(gòu)，當起重力矩達到額定值的80%時，及時報警并將變速速度自動轉(zhuǎn)換為抵擋速運行。
（五）所有標準安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)要求適應面廣：能方便地安裝在各種品牌、各種規(guī)格的塔機產(chǎn)品上；能根據(jù)塔機的狀態(tài)進行參數(shù)設(shè)置；模塊設(shè)計，可進行功能擴展。
（六）C類標準安裝的塔機工作空間限制功能：該功能可根據(jù)具體施工環(huán)境進行限制區(qū)域設(shè)置，在塔機工作時安全監(jiān)控系統(tǒng)可根據(jù)需要限制塔機進入特定的區(qū)域或進入該區(qū)域后不允許吊載。具體要求參見附件2
（七）D類標準安裝的群塔防碰撞功能：對群塔（兩臺以上），且量它既交迭工作時，該系統(tǒng)能根據(jù)實施情況限制塔機的回轉(zhuǎn)、變幅運動防止塔機間結(jié)構(gòu)、起升繩或吊重發(fā)生相互碰撞。具體要求參見附件3
（八）所有標準安裝的塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)要安裝、使用方便，穩(wěn)定可靠；所有參數(shù)設(shè)定及設(shè)備運行記錄都要有密碼保護，防止非授權(quán)更改。
（九）安全監(jiān)控系統(tǒng)要求具備自檢功能，認為拆除或任一傳感器損壞都能及時顯示。
（十）安全監(jiān)控系統(tǒng)所有傳感器指示精度、抗干擾能力等指標要達到標準，具體參見附件1。安全監(jiān)控系統(tǒng)的使用壽命要大于塔機的使用壽命。以上系統(tǒng)都應具備手機實時查看和管理（手機控制功能）如果塔機有會以短信通知部門，部門可根據(jù)情況通過手機鎖定違規(guī)（項）前行動力源。

塔吊司機的安全防碰撞措施
1、塔吊必須持證上崗，嚴禁無特種作業(yè)書人員操作塔吊；
2、塔吊啟用前應對塔吊司機進行安全技術(shù)交底；
3、力矩限制器、重量限制器、變幅限位器、行走限位器、高度限位器等安全保護裝置不得隨意調(diào)整或拆除，嚴禁用限位裝置代替操作裝置；
4、塔吊司機在操作時要隨時注意起重臂的位置和將要轉(zhuǎn)動的方向，如必須與對方交叉作業(yè)時，一定先把吊鉤起升到的位置同事變幅小車開回到起重臂根部附近，再轉(zhuǎn)過對方塔機的起重臂。這樣就可以避免自己塔機起重鋼絲繩碰撞到對方塔機的起重臂而造成意外事故；
5、塔機的塔吊司機也要隨時注意對方塔機的起重臂位置和將要轉(zhuǎn)動的方向，如必須與堆放交叉作業(yè)時應先等對方受賄變幅小車并轉(zhuǎn)開起重臂后方可進行施工作業(yè)，以免己方的起重臂碰撞到對方的起重鋼絲繩造成事故。并要注意以下幾點：
1）低塔讓高塔：低塔在轉(zhuǎn)臂之前應先觀察告他的運行情況，再運行作業(yè)；
2）后塔讓先塔：在兩塔臂的工作交叉區(qū)域運行時，后進入該區(qū)域的塔要避讓入該區(qū)域的塔；
3）動塔讓靜塔：在塔臂交叉區(qū)域內(nèi)作業(yè)時，若一塔臂無回轉(zhuǎn)，小車無行走，吊鉤無運動，另一塔臂有回轉(zhuǎn)或小車行走時，動塔應避讓靜塔；
4）輕車讓重車：在兩塔同時運行時，無荷載塔機應避讓有荷載塔機。塔機長時間暫停工作時，吊鉤應起到處，小車拉到近處，大臂按順風方向停置；
5）塔吊在頂升過程中嚴禁回轉(zhuǎn)起重臂，并在使用過程中嚴禁塔吊之間發(fā)生碰撞；
6）塔吊應由專職人員操作和管理，嚴禁作業(yè)和超載使用，機械出現(xiàn)故障或運轉(zhuǎn)不正常時應立即停止使用，并及時予以解決；
7）塔臂前段設(shè)置明顯標志。從施工流水段上考慮兩塔作業(yè)時間盡量錯開，避免在同一時間，同一地點兩塔同時使用發(fā)生碰撞；
8）塔吊同時作業(yè)必須按照相鄰塔吊作業(yè)情況，其吊運方向、塔臂轉(zhuǎn)動位置、起吊高度、塔臂作業(yè)半徑內(nèi)的交叉作業(yè)，由信號工設(shè)立限位哨，以控制塔臂的轉(zhuǎn)動位置及角度，同時控制器具的水平吊運。
9）在工作完成或下班時，由于有風的緣故，應把吊鉤升到位置，把變幅小車開回起重臂根部，讓塔機的大臂隨風擺動，以免風把塔吊大臂吹變形并避免碰觸到地面上的施工材料以及電氣設(shè)備等物體而造成事故。
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