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塔機(jī)防碰撞系統(tǒng) 黑匣子 安全監(jiān)控系統(tǒng)
1、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)基本功能
本系統(tǒng)采用當(dāng)前主流的高性能CPU，采用嵌入式系統(tǒng)，實(shí)時(shí)檢測(cè)各種傳感器單元，并計(jì)算出各個(gè)參數(shù)，通過(guò)顯示部分將這些信息提供給操作者。
當(dāng)起重機(jī)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(bào)警，提醒操作者停止違規(guī)操作，同時(shí)發(fā)出禁止向危險(xiǎn)方向運(yùn)動(dòng)的控制信號(hào)。
1.1限制塔機(jī)進(jìn)入自身危險(xiǎn)區(qū)域（、小幅度控制點(diǎn)、、小高度、特定回轉(zhuǎn)區(qū)域）；
1.2限制塔機(jī)進(jìn)入周邊特定建筑物范圍；
1.3預(yù)警塔機(jī)進(jìn)入周邊塔機(jī)交互區(qū)域；報(bào)警和提前控制塔機(jī)進(jìn)入碰撞危險(xiǎn)區(qū)域（塔機(jī)與塔機(jī)之間、塔機(jī)與其它吊車(chē)之間、塔機(jī)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(chē)行走位置傳感器單元構(gòu)成，所有信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)主機(jī)。信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)主機(jī)后，進(jìn)行計(jì)算各個(gè)參數(shù)，同時(shí)也接收由周邊起重機(jī)傳來(lái)的位置、參數(shù)信號(hào)。
系統(tǒng)主機(jī)仔細(xì)計(jì)算本機(jī)與周邊起重機(jī)的關(guān)系，一旦檢測(cè)出可能發(fā)生碰撞，會(huì)提前預(yù)警，并在快要發(fā)生碰撞之前，發(fā)出控制信號(hào)禁止塔機(jī)向危險(xiǎn)區(qū)間運(yùn)行。
2.1顯示器
此界面中，能清晰顯示該塔機(jī)的各項(xiàng)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(yáng)光下清晰可見(jiàn)，分辨率800*480。大小：21*14.5*5cm；
2.2系統(tǒng)主機(jī)
系統(tǒng)主機(jī)大小24*21*8cm，提供13個(gè)控制輸出，能同時(shí)檢測(cè)6個(gè)模擬量，帶3路RS485,2路CAN總線(xiàn)輸出功能。能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求，提供多個(gè)檔位的控制輸出。
控制內(nèi)容包括：禁止幅度、高度、回轉(zhuǎn)動(dòng)作；提前減速幅度、高度、回轉(zhuǎn)動(dòng)作；
2.3高度、幅度、回轉(zhuǎn)傳感器
對(duì)于塔機(jī)防碰撞系統(tǒng)，需要測(cè)量精度非常高，我們采用值多圈編碼器來(lái)測(cè)量高度、幅度。
類(lèi)型：值編碼器 1024圈，分辨率：每圈1024點(diǎn)
輸入:12V           輸出：RS485    連接軸直徑:10mm
3、防碰撞具體說(shuō)明
3.1多個(gè)塔機(jī)處于同一個(gè)高度時(shí)，可以檢測(cè)臂與臂之間的碰撞
3.2塔機(jī)處于同一高度時(shí)，塔機(jī)大臂與塔機(jī)后臂之間的防碰撞
3.3處于不同高度時(shí)，塔機(jī)大臂與鋼絲繩之間的防碰撞
3.4不同類(lèi)型起重機(jī)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(jī)于建筑物體之間的防碰撞

塔機(jī)安全管理系統(tǒng)(俗稱(chēng):塔機(jī)黑匣子)是集互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、數(shù)據(jù)采集儲(chǔ)存技術(shù)、數(shù) 據(jù)庫(kù)技術(shù)等高科技應(yīng)用技術(shù)為一體的綜合性新型儀器。該儀器能實(shí) 現(xiàn)多方實(shí)時(shí)、區(qū)域防碰撞、塔群防碰撞、防傾翻、防超載、實(shí) 時(shí)報(bào)警、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)上傳及記錄、數(shù)據(jù)黑匣子、精準(zhǔn)吊裝、塔機(jī) 遠(yuǎn)程網(wǎng)上備案登記等功能,特別是該儀器的后臺(tái)著重加強(qiáng)了部 門(mén)對(duì)塔機(jī)的管理備案程序,是新形勢(shì)下,主管部門(mén)和各工地人性化服務(wù),執(zhí)法的有效手段。

塔機(jī)安全管理系統(tǒng)，以建筑起重機(jī)械在線(xiàn)系統(tǒng)平臺(tái)為支撐，通過(guò)高度、幅度、回轉(zhuǎn)、傾角、重量、風(fēng)速等傳感采集設(shè)備，結(jié)合有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)將塔機(jī)運(yùn)行全過(guò)程數(shù)據(jù)留存至數(shù)據(jù)平臺(tái)服務(wù)器并傳輸至塔吊黑匣子上，不但有效預(yù)防塔式起重機(jī)超重超載、碰撞、傾覆等安全事故隱患，更讓安全看得見(jiàn)，事故可留痕、可追溯，控防“物的不安全狀態(tài)”。在當(dāng)今新形勢(shì)的推動(dòng)和壓力下，本塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)可以大大的提高施工效率、減少安全事故、節(jié)約人力成本，已經(jīng)成為智能化標(biāo)準(zhǔn)工地不可缺少的行業(yè)利器。
產(chǎn)品功能
塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)塔機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)，真正做到預(yù)防為主，以避免事故發(fā)生。及時(shí)直觀顯示塔機(jī)各項(xiàng)工作狀態(tài)，為塔機(jī)司機(jī)提供的安全信息。塔機(jī)作業(yè)全程記錄，方便診斷塔機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。智能生成各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表，便于監(jiān)督和管理。
1)、安全保護(hù)預(yù)警功能：
本裝置可實(shí)現(xiàn)塔機(jī)多種安全限制器的預(yù)警功能，如起重力矩限制預(yù)警、起重量限制預(yù)警、起升高度限制預(yù)警、幅度限制預(yù)警、回轉(zhuǎn)限制預(yù)警、單機(jī)/多機(jī)防碰撞預(yù)警等。如幅度運(yùn)行達(dá)到預(yù)設(shè)限制位置時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)出預(yù)警信號(hào)。再如多個(gè)塔機(jī)運(yùn)行至預(yù)設(shè)防碰撞區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)出多機(jī)防碰撞報(bào)警信號(hào)。預(yù)警功能提醒塔機(jī)司機(jī)操作當(dāng)前有風(fēng)險(xiǎn)，需要謹(jǐn)慎操作，達(dá)到預(yù)防事故發(fā)生的目的。
2)、實(shí)時(shí)顯示功能
塔機(jī)工作的關(guān)鍵參數(shù)，系統(tǒng)以約100毫秒為采樣周期實(shí)時(shí)采集塔機(jī)的工作參數(shù)，在屏幕實(shí)時(shí)顯示力矩、額定重量、實(shí)際重量、吊鉤高度、吊鉤幅度、風(fēng)速、回轉(zhuǎn)、傾角。所有運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)化展現(xiàn)出來(lái)，并且通過(guò)FLAS直觀模擬現(xiàn)場(chǎng)的塔機(jī)，以供操作人員參考達(dá)到安全合理的操作塔機(jī)，改變以往經(jīng)驗(yàn)操作等習(xí)慣，避免超載與誤操作。
3)、數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)功能：
系統(tǒng)主機(jī)不但自帶存儲(chǔ)功能，可將相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指主機(jī)內(nèi)，而且整合GPRS模塊，可通過(guò)3G/4G網(wǎng)絡(luò)傳輸至遠(yuǎn)程云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端云存儲(chǔ)，便于后期事故追溯。在塔機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，本系統(tǒng)將以約100毫秒為采樣周期實(shí)時(shí)采集塔機(jī)的工作參數(shù)，主要參數(shù)包括吊重、幅度、高度、回轉(zhuǎn)角度、力矩、力矩、風(fēng)速、前傾角、狀態(tài)等，并將塔機(jī)運(yùn)行全過(guò)程數(shù)據(jù)留存至數(shù)據(jù)平臺(tái)服務(wù)，數(shù)據(jù)在封存后可保存10年不丟失。

塔式起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)指數(shù)指標(biāo)要求
（一）實(shí)施B類(lèi)以上標(biāo)準(zhǔn)安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)要具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸及功能，對(duì)比較大的工地需加裝《視頻系統(tǒng)》（通過(guò)加裝攝像頭有利于操作者更直觀的操作）部門(mén)也可觀察到工地的實(shí)時(shí)情況，視頻加以保存，對(duì)事故發(fā)生后責(zé)任劃分起到重要作用。
（二）能將塔吊運(yùn)行的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)、視頻及故障記錄發(fā)送到遠(yuǎn)程中心，所有按上述四類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)都要具有實(shí)時(shí)顯示功能：以圖像、視頻及數(shù)值形式顯示塔吊當(dāng)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(chǎng)風(fēng)速，以及當(dāng)前的報(bào)警狀態(tài)。
（三）所有標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)至少近30萬(wàn)個(gè)工作循環(huán)的力矩點(diǎn)，包括力矩發(fā)生時(shí)刻，當(dāng)時(shí)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(jìn)行歷史數(shù)據(jù)下載。
（四）所有標(biāo)準(zhǔn)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(shí)報(bào)警。當(dāng)起重力矩大于相應(yīng)幅度額定值并小于額定值110%時(shí)，及時(shí)報(bào)警并停止塔機(jī)上升和向外變幅動(dòng)作，允許有下降方向和向內(nèi)變幅動(dòng)作；對(duì)于具有多擋變速的起升機(jī)構(gòu)，當(dāng)起重力矩達(dá)到額定值的80%時(shí)，及時(shí)報(bào)警并將變速速度自動(dòng)轉(zhuǎn)換為抵擋速運(yùn)行。
（五）所有標(biāo)準(zhǔn)安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)要求適應(yīng)面廣：能方便地安裝在各種品牌、各種規(guī)格的塔機(jī)產(chǎn)品上；能根據(jù)塔機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；模塊設(shè)計(jì)，可進(jìn)行功能擴(kuò)展。
（六）C類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)安裝的塔機(jī)工作空間限制功能：該功能可根據(jù)具體施工環(huán)境進(jìn)行限制區(qū)域設(shè)置，在塔機(jī)工作時(shí)安全監(jiān)控系統(tǒng)可根據(jù)需要限制塔機(jī)進(jìn)入特定的區(qū)域或進(jìn)入該區(qū)域后不允許吊載。具體要求參見(jiàn)附件2
（七）D類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)安裝的群塔防碰撞功能：對(duì)群塔（兩臺(tái)以上），且量它既交迭工作時(shí)，該系統(tǒng)能根據(jù)實(shí)施情況限制塔機(jī)的回轉(zhuǎn)、變幅運(yùn)動(dòng)防止塔機(jī)間結(jié)構(gòu)、起升繩或吊重發(fā)生相互碰撞。具體要求參見(jiàn)附件3
（八）所有標(biāo)準(zhǔn)安裝的塔機(jī)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(yùn)行記錄都要有密碼保護(hù)，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(rèn)為拆除或任一傳感器損壞都能及時(shí)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(biāo)要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，具體參見(jiàn)附件1。安全監(jiān)控系統(tǒng)的使用壽命要大于塔機(jī)的使用壽命。以上系統(tǒng)都應(yīng)具備手機(jī)實(shí)時(shí)查看和管理（手機(jī)控制功能）如果塔機(jī)有會(huì)以短信通知部門(mén)，部門(mén)可根據(jù)情況通過(guò)手機(jī)鎖定違規(guī)（項(xiàng)）前行動(dòng)力源。
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