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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(dāng)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(dāng)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(jìn)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(jìn)入周邊特定建筑物范圍；
1.3預(yù)警塔機進(jìn)入周邊塔機交互區(qū)域；報警和提前控制塔機進(jìn)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(jìn)入系統(tǒng)主機。信號進(jìn)入系統(tǒng)主機后，進(jìn)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(xì)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(yù)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

塔機安全管理系統(tǒng)(俗稱:塔機黑匣子)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)采集儲存技術(shù)、數(shù) 據(jù)庫技術(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 現(xiàn)多方實時、區(qū)域防碰撞、塔群防碰撞、防傾翻、防超載、實 時報警、實時數(shù)據(jù)無線上傳及記錄、數(shù)據(jù)黑匣子、精準(zhǔn)吊裝、塔機 遠(yuǎn)程網(wǎng)上備案登記等功能,特別是該儀器的后臺著重加強了部 門對塔機的管理備案程序,是新形勢下,主管部門和各工地人性化服務(wù),執(zhí)法的有效手段。

塔機安全管理系統(tǒng)，以建筑起重機械在線系統(tǒng)平臺為支撐，通過高度、幅度、回轉(zhuǎn)、傾角、重量、風(fēng)速等傳感采集設(shè)備，結(jié)合有線或無線網(wǎng)絡(luò)，實時將塔機運行全過程數(shù)據(jù)留存至數(shù)據(jù)平臺服務(wù)器并傳輸至塔吊黑匣子上，不但有效預(yù)防塔式起重機超重超載、碰撞、傾覆等安全事故隱患，更讓安全看得見，事故可留痕、可追溯，控防“物的不安全狀態(tài)”。在當(dāng)今新形勢的推動和壓力下，本塔機安全監(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
塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)對塔機進(jìn)行實時，真正做到預(yù)防為主，以避免事故發(fā)生。及時直觀顯示塔機各項工作狀態(tài)，為塔機司機提供的安全信息。塔機作業(yè)全程記錄，方便診斷塔機運行狀態(tài)。智能生成各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析報表，便于監(jiān)督和管理。
1)、安全保護(hù)預(yù)警功能：
本裝置可實現(xiàn)塔機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/多機防碰撞預(yù)警等。如幅度運行達(dá)到預(yù)設(shè)限制位置時，系統(tǒng)將發(fā)出預(yù)警信號。再如多個塔機運行至預(yù)設(shè)防碰撞區(qū)域時，系統(tǒng)將發(fā)出多機防碰撞報警信號。預(yù)警功能提醒塔機司機操作當(dāng)前有風(fēng)險，需要謹(jǐn)慎操作，達(dá)到預(yù)防事故發(fā)生的目的。
2)、實時顯示功能
塔機工作的關(guān)鍵參數(shù)，系統(tǒng)以約100毫秒為采樣周期實時采集塔機的工作參數(shù)，在屏幕實時顯示力矩、額定重量、實際重量、吊鉤高度、吊鉤幅度、風(fēng)速、回轉(zhuǎn)、傾角。所有運行狀態(tài)數(shù)據(jù)化展現(xiàn)出來，并且通過FLAS直觀模擬現(xiàn)場的塔機，以供操作人員參考達(dá)到安全合理的操作塔機，改變以往經(jīng)驗操作等習(xí)慣，避免超載與誤操作。
3)、數(shù)據(jù)云存儲功能：
系統(tǒng)主機不但自帶存儲功能，可將相關(guān)運行數(shù)據(jù)存儲指主機內(nèi)，而且整合GPRS模塊，可通過3G/4G網(wǎng)絡(luò)傳輸至遠(yuǎn)程云平臺，實現(xiàn)遠(yuǎn)端云存儲，便于后期事故追溯。在塔機運行過程中，本系統(tǒng)將以約100毫秒為采樣周期實時采集塔機的工作參數(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，并將塔機運行全過程數(shù)據(jù)留存至數(shù)據(jù)平臺服務(wù)，數(shù)據(jù)在封存后可保存10年不丟失。

塔式起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)指數(shù)指標(biāo)要求
（一）實施B類以上標(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(zé)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(yuǎn)程中心，所有按上述四類標(biāo)準(zhǔn)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(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)場風(fēng)速，以及當(dāng)前的報警狀態(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(dāng)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(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)，并在必要時報警。當(dāng)起重力矩大于相應(yīng)幅度額定值并小于額定值110%時，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(dāng)起重力矩達(dá)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(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)格的塔機產(chǎn)品上；能根據(jù)塔機的狀態(tài)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；模塊設(shè)計，可進(jìn)行功能擴展。
（六）C類標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(jìn)入特定的區(qū)域或進(jìn)入該區(qū)域后不允許吊載。具體要求參見附件2
（七）D類標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(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(yīng)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。
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