一种建筑起重机安全监控预警报警终端及系统的制作方法

1.本实用新型属于起重机安全技术领域，尤其涉及一种建筑起重机安全监控预警报警终端及系统。


背景技术：

2.塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备又名"塔式起重机"。随着建筑市场日趋活跃，建筑物的高度不断增加，因此，建筑施工时对塔吊的依赖性也越来越大。目前，塔吊作为一种运输工具，已广泛应用于建筑、港口、铁路货运等场合。
3.但是，由于建设环境的复杂性(比如吊装重量超载、夜间模糊作业、塔吊间交叉作业频繁、高压楼宇等障碍物处于工作区等)，如何保障塔吊运行时的安全性，及时告知操作人员工作过程中的风险，并起到降低风险发生率是目前亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种建筑起重机安全监控预警报警终端及系统，旨在解决如何保障塔吊运行时的安全性，及时告知操作人员工作过程中的风险，并起到降低风险发生率的问题。
5.本实用新型是这样实现的，提供了一种建筑起重机安全监控预警报警终端，包括：
6.控制器；
7.与所述控制器电连接的信号采集模块，所述信号采集模块分别与高度传感器、幅度传感器、回转传感器、重量传感器、风速传感器以及倾角传感器通信连接，以获取塔吊运行数据，并发送至所述控制器；
8.与所述控制器连接的显示模块，用于显示所述塔吊运行数据；
9.与所述控制器连接的用户信息采集模块，用于采集驾驶人员信息，并发送至所述控制器，以确定所述驾驶人员与塔吊关联的驾驶人员是否一致；
10.与所述控制器连接的报警模块，用于当所述塔吊运行数据处于异常状态时，或者所述驾驶人员与塔吊关联驾驶人员不一致时，输出报警信号。
11.在一实施例中，所述终端，包括：
12.与所述信号采集模块通信连接的高度传感器、幅度传感器、回转传感器、重量传感器、风速传感器以及倾角传感器；
13.所述高度传感器与塔吊钢丝绳绞盘电机多功能行程开关连接，用于检测所述塔吊钢丝绳绞盘电机多功能行程开关的开关轴旋转圈数，以生成吊钩距离地面的高度信号，并发送至所述信号采集模块；
14.所述幅度传感器与塔吊钢丝绳绞盘电机多功能行程开关连接，用于检测所述塔吊钢丝绳绞盘电机多功能行程开关的开关轴旋转圈数，以生成变幅小车在塔吊大臂上的运行位置信号发送至所述信号采集模块；
15.所述回转传感器与塔吊回转机构电机多功能行程开关连接，检测所述塔吊回转机
构电机多功能行程开关的开关轴旋转圈数，并生成塔吊大臂的回转角度信号，并发送给所述信号采集模块；
16.所述风速传感器装配于塔吊后臂栏杆，用于采集风速信号，并发送给所述信号采集模块；
17.所述倾角传感器装配于塔吊大臂平衡杆，用于采集塔机工作时，塔身与地面的之间的倾斜角度信号，并发送给所述信号采集模块；
18.所述重量传感器装配于所述塔吊吊钩钢丝绳绷紧受力处，用于采集吊钩所吊载货物重量信号，并发送给所述信号采集模块。
19.在一实施例中，所述用户信息采集模块，包括：
20.与所述控制器连接，用于采集驾驶人员指纹信息的指纹采集模块；
21.与所述控制器连接，用于采集驾驶人员人脸图像的人脸信息采集模块；
22.在一实施例中，所述终端，包括：
23.与所述控制器连接的第一无线通信模块，用于接收周围塔吊发送的运行数据，并向所述周围塔吊发送所述信号采集模块获取的塔吊运行数据。
24.在一实施例中，所述终端，包括：
25.与所述控制器连接的第二无线通信模块，用于将所述塔吊运行数据以及报警信号发送给用户终端和/或监控平台。
26.在一实施例中，所述报警模块，包括：
27.与所述控制器连接的提示灯，用于当所述塔吊运行数据处于异常状态时，或者所述驾驶人员与塔吊关联驾驶人员不匹配时，输出灯光提示信息；以及
28.与所述控制器连接的声音提示模块，用于当所述塔吊运行数据处于异常状态时，或者所述驾驶人员与塔吊关联驾驶人员不匹配时，输出声音提示信息。
29.在一实施例中，所述终端，包括：
30.与所述控制器连接的塔吊运行锁定模块，用于当所述驾驶人员与所述塔吊关联驾驶人员不一致时，向塔吊运行主机发送锁定指令，以禁止塔吊运行。
31.在一实施例中，所述终端，包括：
32.安装于塔吊驾驶室内的显示终端；
33.与所述显示终端连接，用于向所述显示终端发送塔吊运行数据，以使所述显示终端进行对应显示的终端控制主机；
34.在一实施例中，所述显示模块、所述人脸信息采集模块以及所述报警模块装配于所述显示终端上，所述控制器以及信号采集模块装配于所述终端控制主机上。
35.本实用新型实施例，还提供了一种建筑起重机安全监控预警报警系统，包括：
36.如上述所述的建筑起重机安全监控预警报警终端；
37.与所述建筑起重机安全监控预警报警终端通信连接，用于接收所述建筑起重机安全监控预警报警终端发送的塔吊运行数据以及报警信号的用户终端；和/ 或
38.与所述建筑起重机安全监控预警报警终端通信连接用于接收所述建筑起重机安全监控预警报警终端发送的塔吊运行数据以及报警信号的监控平台。
39.本实用新型实施例中，提供了一种建筑起重机安全监控预警报警终端，包括：控制器；与所述控制器电连接的信号采集模块，所述信号采集模块用于获取塔吊运行数据，并发
送至所述控制器；与所述控制器连接的显示模块，用于显示所述塔吊运行数据；与所述控制器连接的用户信息采集模块，用于采集驾驶人员信息，并发送至所述控制器，以确定所述驾驶人员与塔吊关联的驾驶人员是否一致。与所述控制器连接的报警模块，用于当所述塔吊运行数据处于异常状态时，或者所述驾驶人员与塔吊关联驾驶人员不一致时，输出报警信号。通过信号采集模块实时对塔吊运行数据进行采集，并通过用户信息采集模块对驾驶人员信息进行采集，当塔吊运行数据存在异常情况，或者驾驶人员不是本塔吊绑定的驾驶人员时，及时输出预警信息，以便及时进行相应处理，提高塔吊运行的安全性，降低风险发生率。
附图说明
40.图1是本实用新型实施例提供的一种建筑起重机安全监控预警报警终端的结构示意图；
41.图2是本实用新型实施例提供的一种用户信息采集模块的结构示意图；
42.图3是本实用新型实施例提供的一种报警模块的结构示意图；
43.图4是本实用新型实施例提供的另一种建筑起重机安全监控预警报警终端的结构示意图；
44.图5是本实用新型实施例提供的一种建筑起重机安全监控预警报警系统的结构示意图；
45.其中，100、建筑起重机安全监控预警报警终端；200、用户终端；300、监控平台；1、控制器；2、信号采集模块；3、显示模块；4、用户信息采集模块； 5、报警模块；6、第一无线通信模块；7、第二无线通信模块；8、塔吊运行锁定模块；9、高度传感器；10、幅度传感器；11、回转传感器；12、重量传感器； 13、风速传感器；14、倾角传感器；41、指纹采集模块；42、人脸信息采集模块；51、提示灯；52、声音提示模块；101、显示终端；102、终端控制主机。
具体实施方式
46.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
47.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
48.参见图1-图4，本实用新型实施例中，提供了一种建筑起重机安全监控预警报警终端100，包括：控制器1；与所述控制器1电连接的信号采集模块2，所述信号采集模块2分别与高度传感器9、幅度传感器10、回转传感器11、重量传感器12、风速传感器13以及倾角传感器14通信连接，以获取塔吊运行数据，并发送至所述控制器1；与所述控制器1连接的显示模块3，用于显示所述塔吊运行数据；与所述控制器1连接的用户信息采集模块4，用于采集驾驶人员信息，并发送至所述控制器1，以确定所述驾驶人员与塔吊关联的驾驶人员是否一致。
与所述控制器1连接的报警模块5，用于当所述塔吊运行数据处于异常状态时，或者所述驾驶人员与塔吊关联驾驶人员不一致时，输出报警信号。
49.其中，当塔吊运行数据处于异常状态，具体可为，当塔吊运行数据即将到达极限值时，输出报警信息，比如，吊钩吊起的货品的重量即将达到极限值，吊钩回转的角度即将达到极限值等，输出报警信息，对塔吊即将发送的安全问题进行提前预警，避免出现安全隐患。
50.参见图1-图4，本实用新型中，通过信号采集模块2实时对塔吊运行数据进行采集，并通过用户信息采集模块4对驾驶人员信息进行采集，当塔吊运行数据存在异常情况，或者驾驶人员不是本塔吊绑定的驾驶人员时，及时输出预警信息，以便及时进行相应处理，并且可通过显示模块3，将塔吊运行数据呈现给驾驶人员，可实时感知现有吊重、障碍物、变幅小车运行位置、障碍物位置、相邻塔吊位置等，避免塔吊吊装过程中出现因吊重不清导致操作倾翻、限位失效导致小车冲顶高空坠落、临高压线作业疏忽大意触碰强电电缆、群塔作业中上下钢丝绳互纠缠导致倾翻等安全事故，检测精度高，数据实时显示准确，可有效降低安全生产风险，提高操作人员警觉性。
51.其中，该显示模块3可为触摸显示屏，可直接将塔吊力矩、重量、高度、幅度、回转、风速、倾角，障碍物等塔吊运行数据显示给驾驶人员，以便驾驶人员实际进行对应处理。并且，驾驶人员可以直接通过手动滑动显示屏，切换显示界面，以便查看不同的运行情况。
52.参见图1-图4，在本实用新型实施例中，该用户信息采集模块4包括：与所述控制器1连接，用于采集驾驶人员指纹信息的指纹采集模块41；当驾驶人员开始启动塔吊之前时，先通过该指纹采集模块41采集该驾驶人员的指纹信息，并发送至控制器1，通过控制器1将该指纹信息与预存的与该塔吊绑定的驾驶人员的指纹信息进行一一比对，当比对一致时，表示该驾驶人员可操作该塔吊，否则通过报警模块5输出预警信息，避免非本塔吊驾驶人员驾驶该塔吊。
53.其中，该指纹采集模块41可设置于该终端100的外壳上，该指纹采集模块 41可包括指纹采集器以及指纹采集口，通过该指纹采集口将用户手指放置在所述指纹采集口上，以便对用户指纹进行采集。
54.参见图1-图4，在本实用新型实施例中，该用户信息采集模块4还可包括：与所述控制器1连接，用于采集驾驶人员人脸图像的人脸信息采集模块42；当驾驶人员开始启动塔吊之前时，先通过该人脸信息采集模块42采集该驾驶人员的人脸图像，并发送至控制器1，通过该控制器1将该人脸图像与预存的与该塔吊绑定的驾驶人员的人脸图像进行一一比对，当比对一致时，表示该驾驶人员可操作该塔吊，否则通过报警模块5输出预警信息，避免非本塔吊驾驶人员驾驶该塔吊。
55.其中，该人脸信息采集模块42可设置于该终端100的外壳上，该人脸信息采集模块42可为摄像头。
56.进一步，该人脸信息采集模块42还可实时对驾驶人员的操作过程进行拍摄，并通过控制器1发送给后台监控人员，以便实时对驾驶人员的操作过程进行查看，当出现失误或者事故时，可通过该操作过程进行回溯，确定驾驶过程中是否存在错误，也可在驾驶过程存在违规操作时，及时进行纠正。
57.参见图1-图4，在本实用新型一实施例中，该终端100，包括：与所述控制器1连接的
第一无线通信模块6，用于接收周围塔吊发送的运行数据，并向所述周围塔吊发送所述信号采集模块获取的塔吊运行数据。对于塔群工作环境中，由于布置了多台塔吊同时工作，因此，塔吊在工作时，可能会出现互相干扰的情况出现，通过第一无线通信模块6可以实时获取周围塔吊的运行情况，比如，其他塔吊的位置，大臂的转动角度、转动方向以及高度等，确定是否会有碰撞，以便及时改变大臂运行方向，实现塔群防碰撞功能，可低塔吊安全隐患。
58.其中，该第一无线通信模块6可为近距离通信模块，示例性的，可为zigbee 天线、rfid射频模块、uwb通信模块等。
59.在本实用新型一实施例中，所述终端100，包括：与所述控制器1连接的第二无线通信模块7，用于将所述塔吊运行数据以及报警信号发送给用户终端 200和/或监控平台300。通过无线通信模块7将塔吊运行数据以及报警信息发送给用户终端200和/监控平台300，使得用户可以通过用户终端或者监控平台实时对塔吊的运行情况进行监控，实现塔吊安全运行可视化远程监控。
60.其中，该第二无线通信模块7可为远距离通信模块，示例性的，可为gprs 模块、wifi模块等。
61.其中，用户终端200可为手机、平板电脑等可移动设备。
62.参见图1-图4，在本实用新型一实施例中，所述报警模块5，包括：与所述控制器1连接的提示灯51，用于当所述塔吊运行数据处于异常状态时，或者所述驾驶人员与塔吊关联驾驶人员不匹配时，输出灯光提示信息。
63.其中，该提示灯51可设置于该终端100的外壳上，该提示灯可为led灯，可通过不同的颜色表示不同的塔吊运行情况，比如，当塔吊运行正常时，可显示绿色的光，当塔吊运行异常时，可输出红色的光，并可便随闪烁，以加强提示力度。
64.参见图1-图4，在本实用新型一实施例中，所述报警模块5，包括：与所述控制器1连接的声音提示模块52，用于当所述塔吊运行数据处于异常状态时，或者所述驾驶人员与塔吊关联驾驶人员不匹配时，输出声音提示信息。
65.其中，该声音提示模块52可为蜂鸣器或者语音播报模块，比如，当塔吊变幅小车处于远限位0.5米时，输出远限位提示，当塔吊力矩超过额定力矩时，输出超重提示，当塔群作业时，塔吊驶入交叉区域且相距5米时，输出防碰撞提示等。采用蜂鸣器提示时，不同的提示可通过不同的方式进行提示，比如，超重提示可响两声，防碰撞提示可响三声等具体可以根据实际情况进行设置，本技术在此不做限定。
66.在本实用新型一实施例中，所述终端，包括：与所述控制器1连接的塔吊运行锁定模块8，用于当所述驾驶人员与所述塔吊关联驾驶人员不一致时，向塔吊运行主机发送锁定指令，以禁止塔吊运行。通过设置该塔吊运行锁定模块 8，可以使得只有识别通过的用户方可正常开启塔吊，避免其他人员没有驾驶资质的人员驾驶塔吊，造成的安全性问题。
67.参见图1-图4，在本实用新型一实施例中，所述终端100，包括：安装于塔吊驾驶室内的显示终端101；与所述显示终端101连接，用于向所述显示终端101发送塔吊运行数据，以使所述显示终端101进行对应显示的终端控制主机102；通过将终端100的显示部分和终端100的控制部分分开，可以减小显示终端101的占用面积，并且便于维护。
68.其中，所述显示模块3、所述用户信息采集模块4以及所述报警模块5装配于所述显示终端101上，所述控制器1以及信号采集模块2装配于所述终端控制主机102上。以便更好
的对塔吊运行数据进行采集。
69.参见图1-图4，在本技术一实施例中，所述高度传感器9与塔吊钢丝绳绞盘电机多功能行程开关(图中未示出)连接，用于检测所述塔吊钢丝绳绞盘电机多功能行程开关的开关轴旋转圈数，以生成吊钩距离地面的高度信号，并发送至所述信号采集模块2；所述幅度传感器10与塔吊钢丝绳绞盘电机多功能行程开关连接，用于检测所述塔吊钢丝绳绞盘电机多功能行程开关的开关轴旋转圈数，以生成变幅小车在塔吊大臂上的运行位置信号发送至所述信号采集模块 2；所述回转传感器11与塔吊回转机构电机多功能行程开关连接，检测所述塔吊回转机构电机多功能行程开关的开关轴旋转圈数，并生成塔吊大臂的回转角度信号，并发送给所述信号采集模块2；所述重量传感器12装配于所述塔吊吊钩钢丝绳(图中未示出)绷紧受力处，用于采集吊钩所吊载货物重量信号，并发送给所述信号采集模块2；所述风速传感器13装配于塔吊后臂栏杆(图中未示出)，用于采集风速信号，并发送给所述信号采集模块2；所述倾角传感器14 装配于塔吊大臂平衡杆(图中未示出)，用于采集塔机工作时，塔身与地面的之间的倾斜角度信号，并发送给所述信号采集模块2。
70.其中，该终端100的外壳上设置有传感器通信接口，通过该传感器通信接口可分别与高度传感器9、幅度传感器10、回转传感器11、重量传感器12、风速传感器13以及倾角传感器14通信连接。该信号采集模块2通过该传感器通信接口获取传感器采集的塔吊运行数据，并统一发送给控制器1进行运行异常状态判定。
71.本实用新型中，通过信号采集模块2实时对塔吊运行数据进行采集，并通过用户信息采集模块4对驾驶人员信息进行采集，当塔吊运行数据存在异常情况，或者驾驶人员不是本塔吊绑定的驾驶人员时，及时输出预警信息，以便及时进行相应处理，并且可通过显示模块3，将塔吊运行数据呈现给驾驶人员，可实时感知现有吊重、障碍物、变幅小车运行位置、障碍物位置、相邻塔吊位置等，避免塔吊吊装过程中出现因吊重不清导致操作倾翻、限位失效导致小车冲顶高空坠落、临高压线作业疏忽大意触碰强电电缆、群塔作业中上下钢丝绳互纠缠导致倾翻等安全事故，检测精度高，数据实时显示准确，可有效降低安全生产风险，提高操作人员警觉性。
72.参见图5、本实用新型实施例还提供了一种建筑起重机安全监控预警报警系统，包括：如上述所述的建筑起重机安全监控预警报警终端100；与所述建筑起重机安全监控预警报警终端100通信连接，用于接收所述建筑起重机安全监控预警报警终端100发送的塔吊运行数据以及报警信号的用户终端200；与所述建筑起重机安全监控预警报警终端100通信连接用于接收所述建筑起重机安全监控预警报警终端100发送的塔吊运行数据以及报警信号的监控平台300。
73.其中，监控平台300，包括：监控平台数据库，用于将塔吊运行数据进行存储，以便根据需要进行查询，并可生成书面报表和电子表格，以便对塔吊的整体运行情况，以及容易出现的问题实际进行处理。
74.在本实用新型一实施例中，当驾驶人员存在违规操作时，该终端100可向相关人员的用户终端200发送短信告警，以便及时对违规行为进行处理。
75.本实用新型实施例中，通过将塔吊运行数据以及报警信息发送给用户终端以及监控平台，可以实现远程塔吊可视化监控，用户可以通过监控平台查看塔吊的运行情况，也可直接通过终端查看，更为灵活，使得用户无论在哪里都可以随时查看塔吊运行情况，可以实
现全面监控，提高塔吊运行的安全性，降低安全隐患。
76.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。