系統(tǒng)構成示

系統(tǒng)構成圖如下：



防碰撞系統(tǒng)中，有如下傳感器單元構成：吊鉤高度傳感器、幅度傳感器、大臂回轉傳感器、吊車行走位置傳感器單元構成，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。

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（較大、小幅度控制點、較大、小高度、特定回轉區(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)構成示
系統(tǒng)構成圖如下：
防碰撞系統(tǒng)中，有如下傳感器單元構成：吊鉤高度傳感器、幅度傳感器、大臂回轉傳感器、吊車行走位置傳感器單元構成，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。
控制內容包括：禁止幅度、高度、回轉動作；提前減速幅度、高度、回轉動作；
2.3高度、幅度、回轉傳感器
對于塔機防碰撞系統(tǒng)，需要測量精度非常高，我們采用絕對值多圈編碼器來測量高度、幅度。
類型：絕對值編碼器 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

智慧工地塔吊群防碰撞黑匣子系統(tǒng)
塔機安全監(jiān)測儀
一、概述
AS-101型塔機監(jiān)測儀是全新智能化塔式起重機（簡稱塔機或塔吊）安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，能夠全方位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備，是集精密測量、人工智能、自動控制等多種高技術于一體的電子系統(tǒng)產品。
上海宇葉有限公司研發(fā)的塔機安全監(jiān)測儀，技術水平達到國內領先，并已通過國家建筑城建機械質量監(jiān)督檢驗中心的檢測。
二、系統(tǒng)組成
AS-101型塔機安全監(jiān)測儀由帶動態(tài)顯示的主機（內置制動控制）、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、系統(tǒng)功能
功能：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；
塔機安全監(jiān)測儀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。
· 可以實現(xiàn)高達20個不同類似限制區(qū)域的設置，每個區(qū)域多可以設置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；
塔機空間限制功能：1）可以設置直線、圓形、多邊形等三種形式的障礙物或限制區(qū)，能夠充分滿足高壓線、道路、學校、住宅、建筑物、煙囪等不同類型物體的抽象；2）在多邊形障礙物或限制區(qū)中可以提供高達12個控制點，能夠真實地逼近實際障礙物或限制區(qū)的形狀；3）系統(tǒng)可設置高達20個障礙物（目前國內數(shù)量多），能夠滿足密集區(qū)域設防的要求。
· 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；
· 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，完全解決了塔吊全方位的安全監(jiān)測預警功能；
· 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，在必要時能夠實現(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黃色，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，報警燈閃爍。
· 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。
系統(tǒng)設置有安全制動系統(tǒng)，能夠保證在出現(xiàn)意外危險時安全制動塔機的運動，避免事故的發(fā)生。
性能：
· 采用工業(yè)等級設計、生產、加工標準，性能穩(wěn)定可靠；
· 易于安裝、省時省力、參數(shù)設定簡便快捷；
· 具有良好的抗干擾性能，能夠保證測量數(shù)據(jù)的準確性。
全方位防護：
· 單機安全防護：風速報警、傾斜報警、載重報警控制、空間區(qū)域保護。
群塔安全防護：防碰撞報警、防碰撞制動、區(qū)域防護；

關于塔式起重機安裝制度及網絡監(jiān)控傳輸細則
無線傳輸系統(tǒng)采用GPRS上的http傳輸，有效保證了整個遠程傳輸和回返數(shù)據(jù)的穩(wěn)定。Httpweb服務器的高并發(fā)性，保證了在數(shù)以萬計的塔機同時上傳數(shù)據(jù)的情況下正常工作。（傳輸形式以文本形式傳輸，管理人員可任意下載數(shù)據(jù)）。
視頻監(jiān)控
（一） 對比較大的工地需加裝《視頻監(jiān)控系統(tǒng)》（通過加裝攝像頭有利于操作者更直觀的操作）監(jiān)管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)送到遠程監(jiān)控中心：以圖像、視頻及數(shù)值形式顯示塔吊當前狀態(tài)(通過無線3G網絡上傳)，包括：起升倍率，起重量，工作幅度，塔臂轉角，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)。
分類安裝制度
（一） 型號為QTZ30/QTZ315等其它QTZ30型以上或將達到報廢年限、淘汰工藝的塔式起重機加裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)暫可以具備顯示、報警以及記錄查詢等基礎功能，（簡稱為a類標準安裝）。
（二） 型號為QTZ40、QTZ63、QTZ80、QTZ100、
QTZ120、QTZ125、QTZ160等其它QTZ40型以上的塔式起重機加裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)要求具備遠程監(jiān)控、顯示、報警及記錄查詢和輸出控制功能，要能實現(xiàn)對該類型的安全監(jiān)控系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)控，（簡稱為B類標準安裝）。
（三） 小區(qū)工程或其它工程安裝的塔式起重機工作覆蓋區(qū)有人員密集區(qū)（如幼兒園，公路，施工辦公宿舍等），或有高壓線通過時，要求加裝的他是安全監(jiān)控系統(tǒng)在滿足第（一）、（二）款條件后還必須具有塔機工作空間限制功能，（簡稱為C級標準安裝）。
（四） 小區(qū)工程或其它工程安裝兩臺以上的塔式起重機，當兩塔機交迭工作時，要求加裝的塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)在滿足（一）、（二）款條件后還必須具有塔機防碰撞功能，（簡稱為D類標準安裝）。
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)傳輸及監(jiān)控功能，對比較大的工地需加裝《視頻監(jiān)控系統(tǒng)》（通過加裝攝像頭有利于操作者更直觀的操作）監(jiān)管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)送到遠程監(jiān)控中心，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較近30萬個工作循環(huán)的較大力矩點，包括較大力矩發(fā)生時刻，當時的吊重以及較大力矩百分比；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變幅動作；對于具有多擋變速的起升機構，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)格的塔機產品上；能根據(jù)塔機的狀態(tài)進行參數(shù)設置；模塊設計，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、變幅運動防止塔機間結構、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)設定及設備運行記錄都要有密碼保護，防止非授權更改。
（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）如果塔機有違章會以短信通知監(jiān)管部門，監(jiān)管部門可根據(jù)情況通過手機鎖定違規(guī)（項）前行動力源。
安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督管理
（一） 購買或自用到本市建設工程的塔式起重機已經裝有安全監(jiān)控系統(tǒng)的，必須通過本市塔式起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)管部門的審評，經領導小組辦公室認可方可辦理相關手續(xù)、檢測后投入使用。
（二） 安全監(jiān)控系統(tǒng)安裝前，設備提供單位要與塔式起重機產權單位簽訂采購合同，與安裝單位簽訂委托安裝合同，并提供安全監(jiān)控系統(tǒng)的型式試驗合格證等證明材料，安裝完畢要進行聯(lián)合驗收，并出據(jù)聯(lián)合驗收單。
（三） 安全監(jiān)控系統(tǒng)自安裝驗收之日起，安全監(jiān)控系統(tǒng)提供單位要為整機保修至少一年，設備出現(xiàn)質量問題免費維修及更換零部件，接到故障維修電話后要在一天內提供上門服務，并填寫維修記錄雙方簽字確認。
（四） 每臺塔式起重機加裝的或原設備自帶的安全監(jiān)控系統(tǒng)符合要求的，要由安全站統(tǒng)一編號，與塔式起重機一一對應。塔式起重機使用單位要嚴格對安全監(jiān)控系統(tǒng)實施管理，不得隨意調整、拆卸該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和結構配件，不得擅自停止安全監(jiān)控的電源，要保證塔式起重機和安全監(jiān)控系統(tǒng)同步運行。
（五） 為塔式起重機加裝安全監(jiān)控系統(tǒng)必須由取得建筑起重設備安裝資質證書的單位完成。對塔式起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)安裝單位不能采用焊接方式，對原有的塔式起重機私自改造。安全監(jiān)控系統(tǒng)的安裝單位在施工前，必須對作業(yè)人員進行安全教育及安全技術交底，并履行簽字手續(xù)，安裝單位要嚴格按照操作規(guī)程作業(yè)，嚴禁改施工現(xiàn)場的安全防護設施及設備，要指派專人進行現(xiàn)場安全管理。
（六） 安全監(jiān)控系統(tǒng)安裝調試完畢并經驗收合格后，由設備提供單位對使用單位相關人員進行操作及維護培訓，以便使用單位人員能熟練掌握產品操作過程，了解配件及整機的維護方法，為在日常使用、檢修等提供有效數(shù)據(jù)。
（七） 經驗收合格的塔式起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)記錄的數(shù)據(jù)將作為施工單位違章作業(yè)、違規(guī)操作的證據(jù)，并作為起重傷害事故調查、原因分析的證據(jù)。

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