塔吊傾倒預(yù)警裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種預(yù)警裝置。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供塔吊傾倒預(yù)警裝置以便在塔吊事故中及時預(yù)警來減少人員和財產(chǎn)損失。所采用的技術(shù)方案可概括為：塔吊傾倒預(yù)警裝置，包括激光發(fā)射單元、激光接收單元、數(shù)據(jù)處理單元及報警單元，所述激光發(fā)射單元及激光接收單元的位置相對應(yīng)，激光發(fā)射單元及激光接收單元的中垂線連線平行于塔吊的塔身中垂線，激光發(fā)射單元及激光接收單元與數(shù)據(jù)處理單元相連，數(shù)據(jù)處理單元又與報警單元相連；數(shù)據(jù)處理單元用于記錄激光發(fā)射單元發(fā)射的激光束在激光接收單元上的位移偏差量；將位移偏差量與數(shù)據(jù)處理單元設(shè)定的位移偏差安全值進行比較，若位移偏差量大于位移偏差安全值，觸發(fā)報警單元報警；適用于塔式起重機。
【專利說明】塔吊傾倒預(yù)警裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種預(yù)警裝置，尤其是涉及一種塔吊傾倒預(yù)警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高層建筑的不斷發(fā)展，塔式起重機(簡稱塔吊)在建筑施工中的應(yīng)用日益廣泛。塔吊作為一種高空吊裝設(shè)備，塔吊事故在施工事故中所占比重與日俱增，塔吊事故中人員傷亡巨大。其事故原因主要是塔吊滑鉤、塔吊旋轉(zhuǎn)碰撞、塔吊吊臂折斷等人為或非人為原因造成的塔吊傾倒。在塔吊傾倒事故中，傷亡的人員大部分來自于塔吊工作范圍內(nèi)的地面施工人員，他們在塔吊傾倒前沒有提前收到傾倒預(yù)警，無法及時采取相應(yīng)的應(yīng)急措施而造成人身傷害和財產(chǎn)損失。
[0003]在塔吊傾倒前會出現(xiàn)塔吊失穩(wěn)，重心偏移，且整個傾倒過程是一個持續(xù)性過程。而目前的塔吊的安全裝置都只能記錄塔吊操作記錄，制止違規(guī)操作方法，減少事故，并不能提前預(yù)警非人為操作失誤而引起的塔吊傾倒事故，也不能對整個塔吊施工范圍內(nèi)的人員提前進行安全預(yù)警提示，而且并不存在塔吊傾倒預(yù)警裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中塔吊傾倒不存在預(yù)警裝置的缺點，提供一種塔吊傾倒預(yù)警裝置，以便在塔吊事故中及時預(yù)警以減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:塔吊傾倒預(yù)警裝置，包括激光發(fā)射單元、激光接收單元、數(shù)據(jù)處理單元及報警單元，所述激光發(fā)射單元及激光接收單元的位置相對應(yīng)，激光發(fā)射單元及激光接收單元的中垂線連線平行于塔吊的塔身中垂線，激光發(fā)射單元及激光接收單元與數(shù)據(jù)處理單元相連，數(shù)據(jù)處理單元又與報警單元相連；
[0006]數(shù)據(jù)處理單元用于記錄激光發(fā)射單元發(fā)射的激光束在激光接收單元上的位移偏差量；將位移偏差量與數(shù)據(jù)處理單元設(shè)定的位移偏差安全值進行比較，若位移偏差量大于位移偏差安全值，觸發(fā)報警單元報警。
[0007]優(yōu)選的，激光發(fā)射單元和激光接收單元的中垂線連線與塔吊的塔身中垂線重合。
[0008]具體的，激光發(fā)射單元為紅外激光發(fā)射單元。
[0009]具體的，激光接收單元為紅外接收二極管陣列。
[0010]進一步的，數(shù)據(jù)處理單元包含第一控制模塊，第一控制模塊用于控制激光發(fā)射單元的啟停。
[0011]進一步的，數(shù)據(jù)處理單元包含第二控制模塊，第二控制模塊用于控制激光接收單元的啟停。
[0012]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案，位移偏差安全值由用戶輸入。
[0013]優(yōu)選的，報警單元為聲音報警單元和/或燈光報警單元。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，將激光的高準(zhǔn)直性應(yīng)用到塔吊傾倒預(yù)警中，能夠準(zhǔn)確的判斷塔吊傾倒前重心失穩(wěn)、偏移情況，提前對塔吊的傾倒做出預(yù)警，能讓塔吊作業(yè)范圍內(nèi)的施工人員及塔吊操作人員及時逃離事故現(xiàn)場，提前采取事故處理措施，增強安全性，減少財產(chǎn)損失，提高施工效率及縮短施工工期。本發(fā)明適用于塔式起重機。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]其中，I為激光發(fā)射單元，2為激光接收單元，3為數(shù)據(jù)處理單元，4為報警單元，5為塔吊的塔身中垂線，6為塔吊。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及實施例，詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明的塔吊傾倒預(yù)警裝置，包括激光發(fā)射單元1、激光接收單元2、數(shù)據(jù)處理單元3及報警單元4，所述激光發(fā)射單元I及激光接收單元2的位置相對應(yīng)，激光發(fā)射單元I及激光接收單元2的中垂線連線平行于塔吊的塔身中垂線，激光發(fā)射單元I及激光接收單元2與數(shù)據(jù)處理單元3相連，數(shù)據(jù)處理單元3又與報警單元4相連；激光發(fā)射單元I用于發(fā)射激光束；激光接收單元2用于接收激光發(fā)射單元I發(fā)射的激光束；數(shù)據(jù)處理單元3用于記錄激光發(fā)射單元I發(fā)射的激光束在激光接收單元2上的位移偏差量；將位移偏差量與數(shù)據(jù)處理單元3設(shè)定的位移偏差安全值進行比較，若位移偏差量大于位移偏差安全值，觸發(fā)報警單元4報警。
[0019]激光技術(shù)由于其高亮度、高準(zhǔn)直性、高相干性及單色性好而被廣泛應(yīng)用。由于激光束振蕩頻率一致且能量較強，其在空氣中運動時不會發(fā)生彎曲，集中度高，散射角度極小。天氣狀況良好時，激光經(jīng)過(數(shù)千米的距離傳遞后，其能量幾乎不會衰減。鑒于以上特性，可以考慮利用激光測量兩點位置的偏移情況。
[0020]實施例
[0021]本例中的激光發(fā)射單元I設(shè)置于塔吊頂部，激光接收單元2設(shè)置于塔吊底部，激光發(fā)射單元I及激光接收單元2的位置相互匹配，優(yōu)選的，激光發(fā)射單元I和激光接收單元2的中垂線連線與塔吊的塔身中垂線重合。激光發(fā)射單元I與激光接收單元2的間距較大，可以提高測量準(zhǔn)確率。當(dāng)激光束有極小的偏移角度時即塔吊有微小傾角時，激光接收單元2上接收的激光束就會有較大的位移偏差量，以便及時捕捉塔吊傾倒信息，及時發(fā)出預(yù)警信號。
[0022]激光發(fā)射單元I為紅外激光發(fā)射單元，相應(yīng)的，激光接收單元2為紅外接收二極管陣列，即數(shù)百個激光二級接收管分別正負相連，組成感應(yīng)陣列。當(dāng)紅外激光發(fā)射單元發(fā)出的激光束射向紅外接收二極管陣列時，相應(yīng)的紅外接收二極管正負電勢差發(fā)生變化，數(shù)據(jù)處理單元3通過電勢差變化可處理得到激光束的位移偏差量。
[0023]所述報警單元4為聲音報警單元和燈光報警單元，以便通過聲音及燈光同時發(fā)出警示信號，加強報警能力。
[0024]本裝置的工作原理為:
[0025]當(dāng)塔吊正常工作無傾倒?fàn)顟B(tài)時，由水平安裝于塔吊塔身頂部的紅外激光發(fā)射單元發(fā)射激光束到水平安裝于塔吊塔身底端的紅外接收二極管陣列上，此時數(shù)據(jù)處理單元3記錄紅外接收二極管陣列的電勢差，并電勢差的值進行數(shù)據(jù)處理形成位置數(shù)據(jù)，記錄此時的激光束在紅外接收二極管陣列上的位置，并標(biāo)記為原點。若塔吊無傾倒，則激光束恒入射在原點位置上，不會觸發(fā)報警單元4。
[0026]當(dāng)塔吊重心失穩(wěn)，發(fā)生傾倒時，紅外激光發(fā)射單元發(fā)射的激光束偏移原來的路徑，因此紅外接收二極管陣列接收的激光束偏離原點。紅外接收二極管陣列上會產(chǎn)生強大電勢差，變化的電勢差被傳輸給數(shù)據(jù)處理單元3進行計算處理，計算出對應(yīng)激光二極接收管與原點相對位置，得到位移偏差量。該位移偏差量與數(shù)據(jù)處理單元設(shè)定的位移偏差安全值進行比較，若位移偏差量大于位移偏差安全值，觸發(fā)報警單元4報警。塔吊工作范圍內(nèi)的施工人員能夠及時撤離該區(qū)域，采取應(yīng)急措施，增加事故處理應(yīng)急時間，減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。
[0027]若應(yīng)急措施得當(dāng)，塔吊回歸原來的位置，紅外激光發(fā)射單元發(fā)出的激光束又入射到紅外接收二極管陣列上設(shè)定的原點位置，使激光二極接收管電勢差復(fù)原，同時數(shù)據(jù)處理單元的位移偏差量回歸到位移偏差安全值以下，觸發(fā)報警單元4解除報警。
[0028]由于塔吊自身或紅外激光發(fā)射單元及紅外接收二極管陣列的位置會由于地面抖動等原因發(fā)生微小微移，或激光束由于外接震動等原因發(fā)生微量偏移，此時并未發(fā)生塔吊傾斜，卻引起了數(shù)據(jù)處理單元會得到激光束的位移偏差量，而錯誤地引起報警單元預(yù)警。為了避免錯誤預(yù)警，設(shè)定位移偏差安全值，當(dāng)位移偏差量小于位移偏差安全值，不會觸發(fā)報警單元，以便增加預(yù)警的正確率。
[0029]數(shù)據(jù)處理單元上可以有控制紅外激光發(fā)射單元啟停的第一控制模塊，及控制紅外接收二極管陣列啟停的第二控制模塊，以便提高操作人員對紅外激光發(fā)射單元及紅外接收二極管陣列的控制性。
[0030]此外，激光接收單元2可以為CCD (Charge Couple Device，電荷耦合裝置)，CCD可以直接根據(jù)亮度捕捉激光束的位置信息，再經(jīng)過數(shù)據(jù)處理單元計算位移偏差量。
【權(quán)利要求】
1.塔吊傾倒預(yù)警裝置，其特征在于，包括激光發(fā)射單元(I)、激光接收單元(2)、數(shù)據(jù)處理單元(3)及報警單元(4)，所述激光發(fā)射單元(I)及激光接收單元(2)的位置相對應(yīng)，激光發(fā)射單元(I)和激光接收單元(2)的中垂線連線平行于塔吊的塔身中垂線，激光發(fā)射單元(I)及激光接收單元(2 )與數(shù)據(jù)處理單元(3 )相連，數(shù)據(jù)處理單元(3 )又與報警單元(4)相連； 數(shù)據(jù)處理單元(3 )用于記錄激光發(fā)射單元(I)發(fā)射的激光束在激光接收單元(2 )上的位移偏差量；將位移偏差量與數(shù)據(jù)處理單元(3)設(shè)定的位移偏差安全值進行比較，若位移偏差量大于位移偏差安全值，觸發(fā)報警單元(4)報警。
2.如權(quán)利要求1所述的塔吊傾倒預(yù)警裝置，其特征在于，激光發(fā)射單元(I)和激光接收單元(2)的中垂線連線與塔吊的塔身中垂線重合。
3.如權(quán)利要求2所述的塔吊傾倒預(yù)警裝置，其特征在于，激光發(fā)射單元(I)為紅外激光發(fā)射單元。
4.如權(quán)利要求3所述的塔吊傾倒預(yù)警裝置，其特征在于，激光接收單元(2)為紅外接收二極管陣列。
5.如權(quán)利要求2所述的塔吊傾倒預(yù)警裝置，其特征在于，數(shù)據(jù)處理單元包含第一控制模塊，第一控制模塊用于控制激光發(fā)射單元(I)的啟停。
6.如權(quán)利要求2所述的塔吊傾倒預(yù)警裝置，其特征在于，數(shù)據(jù)處理單元包含第二控制模塊，第二控制模塊用于控制激光接收單元(2 )的啟停。
7.如權(quán)利要求2所述的塔吊傾倒預(yù)警裝置，其特征在于，位移偏差安全值由用戶輸入。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項所述的塔吊傾倒預(yù)警裝置，其特征在于，報警單元(4)為聲音報警單元和/或燈光報警單元。
【文檔編號】B66C23/88GK103434956SQ201310409452
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】孫金坤, 念紅芬, 郭劍, 張翔, 廖福臨 申請人:攀枝花學(xué)院