塔吊防碰撞系統(tǒng)的工作原理是：通過安裝在塔吊吊臂等位置的傳感器收集信息，利用數(shù)傳電臺將數(shù)據(jù)發(fā)射至接收端，利用軟件計算出塔吊間相互位置和運動情況。它能夠在塔機(jī)接近危險位置時自動發(fā)出提示或控制信號，操作人員合理操作避免安全事故，并可提高施工效率。具體工作流程是：當(dāng)兩臺塔吊在相交旋轉(zhuǎn)半徑內(nèi)，可能發(fā)生碰撞時，在塔吊室內(nèi)的報警裝置會發(fā)出蜂鳴聲，提醒塔司注意。如果塔司不采取措施繼續(xù)造作，系統(tǒng)會自動將檔桿從位降到低檔位，后直至停止塔吊的大臂轉(zhuǎn)動為止。在塔吊工作中，通過信號數(shù)據(jù)傳輸可將塔吊的大臂平面位置，以每隔10秒的位移顯示在室的電腦屏幕上。實現(xiàn)了對塔吊自身運行狀態(tài)的實時監(jiān)測、自動預(yù)警和風(fēng)險控制，減小了塔吊碰撞的概率；并讓安全管理人員在不用去現(xiàn)場的前提下，很直觀地監(jiān)測塔吊的使用情況。
塔吊防碰撞主要部件：
1、系統(tǒng)顯示器
A、顯示屏主要由動畫顯示區(qū)、狀態(tài)指示燈區(qū)、數(shù)據(jù)顯示區(qū)以及操作區(qū)構(gòu)成;
B、操作區(qū)分為管理員操作區(qū)以及用戶操作區(qū)，輸入設(shè)置不同的密碼進(jìn)入;
2、系統(tǒng)主機(jī)
A、主控制器是系統(tǒng)的核心設(shè)備，處理所有數(shù)據(jù)的采集、發(fā)送，根據(jù)這些信息做出相應(yīng)的預(yù)警、報警和截斷控制。
B、主機(jī)采用Cortex-M內(nèi)核芯片作為主要開發(fā)平臺，具有功耗低、速度快、效率高等特點。
C、信號輸入采用航空插頭，10路繼電器控制輸出;
D、內(nèi)置 GPRS 芯片

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(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(jī)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(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；報警和提前控制塔機(jī)進(jìn)入碰撞危險區(qū)域（塔機(jī)與塔機(jī)之間、塔機(jī)與其它吊車之間、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、吊車行走位置傳感器單元構(gòu)成，所有信號進(jìn)入系統(tǒng)主機(jī)。信號進(jìn)入系統(tǒng)主機(jī)后，進(jìn)行計算各個參數(shù)，同時也接收由周邊起重機(jī)傳來的位置、參數(shù)信號。
系統(tǒng)主機(jī)仔細(xì)計算本機(jī)與周邊起重機(jī)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(jī)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(jī)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?。?1*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(jī)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(jī)處于同一個高度時，可以檢測臂與臂之間的碰撞
3.2塔機(jī)處于同一高度時，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，塔機(jī)大臂與鋼絲繩之間的防碰撞
3.4不同類型起重機(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: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(jī) 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(qiáng)了部 門對塔機(jī)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。

塔式起重機(jī)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(jī)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(jī)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(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，可進(jìn)行功能擴(kuò)展。
（六）C類標(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(jī)的回轉(zhuǎn)、變幅運動防止塔機(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(jī)的使用壽命。以上系統(tǒng)都應(yīng)具備手機(jī)實時查看和管理（手機(jī)控制功能）如果塔機(jī)有會以短信通知部門，部門可根據(jù)情況通過手機(jī)鎖定違規(guī)（項）前行動力源。
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