一种基于物联网的施工建筑升降机及其工作方法

1.本发明涉及施工建筑升降机技术领域，具体为一种基于物联网的施工建筑升降机及其工作方法。


背景技术：

2.在工程施工中，经常出现需要使用到升降机，使得施工人员能够进行高空施工；
3.如申请号为cn111732037b名为一种建筑施工升降机，包括行走装置、旋转装置、升降装置。行走装置固定安装在旋转装置上，升降装置转动安装在旋转装置上，行走装置防止在地面上。
4.上述装置在使用的过程中，仅依靠剪叉式升降机构实现升降后的支撑定位工作，承载力有限，且剪叉式机构若与液压件连接处的轴销维护不当，会出现弯折断裂现象，易发生安全事故；所以我们提出了一种基于物联网的施工建筑升降机及其工作方法，以便于解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于物联网的施工建筑升降机及其工作方法，以解决上述背景技术中提出的现有装置在使用的过程中，仅依靠剪叉式升降机构实现升降后的支撑定位工作，承载力有限，且剪叉式机构若与液压件连接处的轴销维护不当，会出现弯折断裂现象，易发生安全事故的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的施工建筑升降机，包括驱动底座，所述驱动底座的两侧均安装有车轮，且车轮设置有四个，所述驱动底座的一侧设置有液压检修门和电控检修门，且液压检修门和电控检修门的一侧均通过合页与驱动底座转动连接，所述驱动底座上端的中间位置处安装有剪叉式升降机构，所述剪叉式升降机构的内部安装有液压伸缩杆，且液压伸缩杆设置有两个，所述剪叉式升降机构的上端安装有升降台；
7.还包括：
8.多节伸缩定位机构，其安装在所述剪叉式升降机构的前端和后端；
9.护栏，其安装在所述升降台的四周，且与所述升降台焊接连接；
10.显示屏，其安装在所述护栏后端的上方，所述显示屏的上端安装有ai人脸识别探头，所述显示屏的一侧设置有控制台。
11.优选的，所述多节伸缩定位机构包含有第一矩形管、第二矩形管、第三矩形管、第四矩形管和第五矩形管，且第一矩形管、第二矩形管、第三矩形管、第四矩形管和第五矩形管相互之间伸缩嵌套连接，所述第一矩形管、第二矩形管、第三矩形管和第四矩形管前端的上方均安装有电磁阻尼器，所述电磁阻尼器的内部安装有铁芯和电磁线圈，所述第二矩形管、第三矩形管、第四矩形管和第五矩形管下端的两侧均设置有限位块。
12.优选的，后端所述多节伸缩定位机构和驱动底座后端的外壁上均安装有爬梯架，
所述护栏的后端安装有出入门，所述出入门的一侧通过铰链与护栏转动连接，所述出入门的另一侧通过智能锁与护栏锁闭连接，所述出入门下端的外壁上安装有拉把。
13.优选的，所述控制台的上端安装有移动摇杆，所述移动摇杆的前端设置有操作按钮，所述控制台的前端安装有急停按钮，所述急停按钮的下方设置有二维码信息录入识别模块。
14.优选的，所述驱动底座两侧的中间位置处均设置有转动基座，所述转动基座的下端安装有侧边监控探头。
15.优选的，所述驱动底座的前端安装有支架，所述支架的上端安装有地面平整度传感器，所述地面平整度传感器的内部安装有多个激光测距头，且多个激光测距头等距分布。
16.优选的，所述升降台的上表面安装有支撑板，且支撑板设置有三个，三个所述支撑板下表面的四角均安装有称重传感器。
17.优选的，所述驱动底座的内部安装有plc控制器、交流调速控制器、行车电机和无线数传模块，所述plc控制器的输出端通过交流调速控制器与行车电机的输入端电性连接，所述行车电机的输出端与车轮传动连接，所述侧边监控探头、电磁阻尼器、显示屏、ai人脸识别探头、控制台、二维码信息录入识别模块、前端监控探头、地面平整度传感器和称重传感器的输出端均与plc控制器的输入端电性连接，所述电控检修门的后端安装有电源系统，且电源系统的输出端与plc控制器的输入端电性连接，所述plc控制器通过无线数传模块与物联网终端双向连接。
18.优选的，所述液压检修门的后端安装有液压系统、异响传感器、异味传感器、油压传感器，所述异响传感器、异味传感器、油压传感器的输出端均与plc控制器的输入端电性连接，所述plc控制器的输出端通过液压系统与液压伸缩杆的输入端电性连接。
19.优选的，所述一种基于物联网的施工建筑升降机的工作方法，包括以下步骤：
20.步骤一：运行前，首先对设备各部分元件进行检查，检查无误后，工作人员通过远程控制智能锁解锁，开启护栏后端的出入门，之后通过升降机后端的爬梯架爬行至升降台；
21.步骤二：到达升降台后，工作人员首先来到显示屏前，由显示屏上方的ai人脸识别探头对当前升降台上的人脸和人数信息进行检测，完毕后，再通过人员携带的移动终端出示个人信息二维码，二维码信息录入识别模块识别后，plc控制器通过无线数传模块将人脸以及二维码身份信息上传至物联网终端，物联网终端与人员信息录入系统比对，判断人脸以及二维码身份信息是否与预先录入信息吻合，确认无误后，将信息反馈至plc控制器给予操作权限；
22.步骤三：工作人员通过升降台上的控制台移动摇杆向plc控制器发送信号，由交流调速控制器驱动行车电机运行，利用车轮带动升降机移动至上料处；
23.步骤四：移动过程中，侧边监控探头以及前端监控探头实时将升降机两侧以及前方的图像信息反馈至升降台上的显示屏，方便操纵装置行进，同时地面平整度传感器能够对前方地面的平整度进行检测，若地面凹凸不平，存在升降机倾倒可能时，能够及时反馈信号至plc控制器止停行车电机；
24.步骤五：到达上料处后，由人员将建筑物料转运至升降台，建筑物料放置时，升降台上的三块支撑板通过底端的称重传感器检测各自顶端的承载重量，并将结果反馈至显示器，工作人员根据显示结果，合理调配建筑物料摆放位置，使升降机称重更加均匀；
25.步骤六：上料完毕后，继续通过控制台移动摇杆带动升降机移动至下料处，通过操作按钮向plc控制器发送信号，由液压系统驱动液压伸缩杆运行，利用剪叉式升降机构带动升降台顶升，过程中，多节伸缩定位机构依靠多节套管结构，协同其一同拉伸，每当一节矩形管到达限位处时，由plc控制器通过电源系统向电磁阻尼器输送大功率电流，使其产生强力磁场，吸附住每节矩形套管的连接处，保证升降机承载力，到达下料高度后，止停剪叉式升降机构，由人员将建筑物料送入该层即可。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
27.1、本发明通过在剪叉式升降机构两侧设置多节伸缩定位机构，在剪叉式升降机构带动升降台顶升的过程中，多节伸缩定位机构依靠多节套管结构，协同其一同拉伸，每当一节矩形管到达限位处时，由plc控制器通过电源系统向电磁阻尼器输送大功率电流，使其产生强力磁场，吸附住每节矩形套管的连接处，保证升降机承载力，当剪叉式机构与液压件连接处的轴销维护不当，出现弯折断裂现象，或液压伸缩杆意外回缩时，两侧的多节伸缩定位机构能代替剪叉式升降机构起到临时支撑的效果，不至于让升降机坍塌，下放时，由最上节矩形套管外部的电磁阻尼器首先减小电能供入，使其产生微磁，借由磁力阻尼，使最上节矩形套管缓慢落入下节套管中，如此往复，逐层递进，实现升降机的下放，提高了装置使用安全性，解决了现有装置在使用的过程中，仅依靠剪叉式升降机构实现升降后的支撑定位工作，承载力有限，且剪叉式机构若与液压件连接处的轴销维护不当，会出现弯折断裂现象，易发生安全事故的问题。
28.2、通过设置权限识别系统，具有操作权限的人员可通过二维码信息录入识别模块以及ai人脸识别探头将个人信息预先存储至物联网终端，升降机运行前，首先由ai人脸识别探头对当前升降台上的人数和人脸信息进行检测，完毕后，再通过人员携带的移动终端出示个人信息二维码，二维码信息录入识别模块识别后，plc控制器通过无线数传模块将人脸以及二维码身份信息上传至物联网终端，物联网终端与人员信息录入系统比对，判断人脸以及二维码身份信息是否与预先录入信息吻合，确认无误后，将信息反馈至plc控制器给予操作权限，一人一验，在后续操作过程中，ai人脸识别探头可继续对人员行为进行监控，由此解决了现有升降机使用过程中由于升降机自身安全缺乏有效监控，以及使用人员素质层次不齐导致事故率较高的情况。
29.3、通过在驱动底座的两侧和前端分别设置侧边监控探头和前端监控探头，移动过程中，侧边监控探头以及前端监控探头能够实时获取升降机两侧以及前方的图像信息，并将其反馈至升降台上的显示屏，方便人员操纵装置行进，避让障碍物，在前端监控探头下方设置有地面平整度传感器，地面平整度传感器向地面方向倾斜设置，使用前首先记录激光测距头射出激光到达地面的距离，基于该距离设置正负偏差值，行进过程中，若检测距离在正负偏差值范围内，则代表地面较为平坦，不会存在行车风险，若检测距离大于正负偏差值范围，则表示路面凹凸度存在升降机倾倒可能，此时地面平整度传感器能够及时反馈信号至plc控制器止停行车电机，避免事故发生。
附图说明
30.图1为本发明的整体结构示意图；
31.图2为本发明的升降器起升状态结构示意图；
32.图3为本发明的控制台结构示意图；
33.图4为本发明的多节伸缩定位机构结构示意图；
34.图5为本发明的升降台内部结构示意图；
35.图6为本发明的地面平整度传感器结构示意图；
36.图7为本发明的原理图；
37.图中：1、驱动底座；2、车轮；3、液压检修门；4、电控检修门；5、转动基座；6、侧边监控探头；7、爬梯架；8、多节伸缩定位机构；801、第一矩形管；802、第二矩形管；803、第三矩形管；804、第四矩形管；805、第五矩形管；806、限位块；807、电磁阻尼器；9、剪叉式升降机构；10、升降台；11、护栏；12、防护网；13、出入门；14、铰链；15、智能锁；16、拉把；17、显示屏；18、ai人脸识别探头；19、控制台；191、操作按钮；192、移动摇杆；193、急停按钮；194、二维码信息录入识别模块；20、支架；21、前端监控探头；22、地面平整度传感器；23、液压伸缩杆；24、支撑板；25、称重传感器；26、激光测距头；27、plc控制器；28、交流调速控制器；29、行车电机；30、电源系统；31、异响传感器；32、异味传感器；33、油压传感器；34、液压系统；35、无线数传模块。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
39.请参阅图1-7，本发明提供的一种实施例：一种基于物联网的施工建筑升降机，包括驱动底座1，驱动底座1的两侧均安装有车轮2，且车轮2设置有四个，驱动底座1的一侧设置有液压检修门3和电控检修门4，且液压检修门3和电控检修门4的一侧均通过合页与驱动底座1转动连接，驱动底座1上端的中间位置处安装有剪叉式升降机构9，剪叉式升降机构9的内部安装有液压伸缩杆23，且液压伸缩杆23设置有两个，剪叉式升降机构9的上端安装有升降台10；
40.还包括：
41.多节伸缩定位机构8，其安装在剪叉式升降机构9的前端和后端；
42.护栏11，其安装在升降台10的四周，且与升降台10焊接连接；
43.显示屏17，其安装在护栏11后端的上方，显示屏17的上端安装有ai人脸识别探头18，显示屏17的一侧设置有控制台19。
44.请参阅图4，多节伸缩定位机构8包含有第一矩形管801、第二矩形管802、第三矩形管803、第四矩形管804和第五矩形管805，且第一矩形管801、第二矩形管802、第三矩形管803、第四矩形管804和第五矩形管805相互之间伸缩嵌套连接，第一矩形管801、第二矩形管802、第三矩形管803和第四矩形管804前端的上方均安装有电磁阻尼器807，电磁阻尼器807的内部安装有铁芯和电磁线圈，第二矩形管802、第三矩形管803、第四矩形管804和第五矩形管805下端的两侧均设置有限位块806，在剪叉式升降机构9带动升降台10顶升的过程中，多节伸缩定位机构8依靠多节套管结构，协同其一同拉伸，每当一节矩形管到达限位处时，由plc控制器27通过电源系统30向电磁阻尼器807输送大功率电流，使其产生强力磁场，吸附住每节矩形套管的连接处，保证升降机承载力，当剪叉式机构与液压件连接处的轴销维护不当，出现弯折断裂现象，或液压伸缩杆意外回缩时，两侧的多节伸缩定位机构8能代替
剪叉式升降机构9起到临时支撑的效果，不至于让升降机坍塌，下放时，由最上节矩形套管外部的电磁阻尼器807首先减小电能供入，使其产生微磁，借由磁力阻尼，使最上节矩形套管缓慢落入下节套管中，如此往复，逐层递进，实现升降机的下放，提高了装置使用安全性。
45.请参阅图1，后端多节伸缩定位机构8和驱动底座1后端的外壁上均安装有爬梯架7，护栏11的后端安装有出入门13，出入门13的一侧通过铰链14与护栏11转动连接，出入门13的另一侧通过智能锁15与护栏11锁闭连接，出入门13下端的外壁上安装有拉把16，智能锁15可远程控制开启，方便人员进入升降台10。
46.请参阅图3，控制台19的上端安装有移动摇杆192，移动摇杆192的前端设置有操作按钮191，控制台19的前端安装有急停按钮193，急停按钮193的下方设置有二维码信息录入识别模块194，具有操作权限的人员可通过二维码信息录入识别模块194将个人信息预先存储至物联网终端，方便使用升降机前对权限进行匹配。
47.请参阅图1，驱动底座1两侧的中间位置处均设置有转动基座5，转动基座5的下端安装有侧边监控探头6，因人员在升降机顶部操作时位于高处，故在驱动底座1两侧设置可转动的侧边监控探头6，方便人员观察周边环境，避免碰撞。
48.请参阅图2和图6，驱动底座1的前端安装有支架20，支架20的上端安装有地面平整度传感器22，地面平整度传感器22的内部安装有多个激光测距头26，且多个激光测距头26等距分布，地面平整度传感器22向地面方向倾斜设置，使用前首先记录激光测距头26射出激光到达地面的距离，基于该距离设置正负偏差值，行进过程中，若检测距离在正负偏差值范围内，则代表地面较为平坦，不会存在行车风险，若检测距离大于正负偏差值范围，则表示路面凹凸度存在升降机倾倒可能，此时地面平整度传感器22能够及时反馈信号至plc控制器27止停行车电机29，避免事故发生。
49.请参阅图5，升降台10的上表面安装有支撑板24，且支撑板24设置有三个，三个支撑板24下表面的四角均安装有称重传感器25，升降台10上的三块支撑板24通过底端的称重传感器25检测各自顶端的承载重量，并将结果反馈至显示器17，工作人员根据显示结果，可合理调配建筑物料摆放位置，使升降机承重更加均匀。
50.请参阅图7，驱动底座1的内部安装有plc控制器27、交流调速控制器28、行车电机29和无线数传模块35，plc控制器27的输出端通过交流调速控制器28与行车电机29的输入端电性连接，行车电机29的输出端与车轮2传动连接，侧边监控探头6、电磁阻尼器807、显示屏17、ai人脸识别探头18、控制台19、二维码信息录入识别模块194、前端监控探头21、地面平整度传感器22和称重传感器25的输出端均与plc控制器27的输入端电性连接，电控检修门4的后端安装有电源系统30，且电源系统30的输出端与plc控制器27的输入端电性连接，plc控制器27通过无线数传模块35与物联网终端双向连接，plc控制器27用于完成装置内各元件的信息交互。
51.请参阅图7，液压检修门3的后端安装有液压系统34、异响传感器31、异味传感器32、油压传感器33，异响传感器31、异味传感器32、油压传感器33的输出端均与plc控制器27的输入端电性连接，plc控制器27的输出端通过液压系统34与液压伸缩杆23的输入端电性连接，异响传感器31能够检测液压系统34中液压泵、马达以及溢流阀的异常声响，异味传感器32可检测油液变质气体，油压传感器33可对供油压力进行检测，多传感器协同作用，降低了液压系统34的维护难度。
52.请参阅图1-7，一种基于物联网的施工建筑升降机的工作方法，包括以下步骤：
53.步骤一：运行前，首先对设备各部分元件进行检查，检查无误后，工作人员通过远程控制智能锁15解锁，开启护栏11后端的出入门13，之后通过升降机后端的爬梯架7爬行至升降台10；
54.步骤二：到达升降台10后，工作人员首先来到显示屏17前，由显示屏17上方的ai人脸识别探头18对当前升降台10上的人脸和人数信息进行检测，完毕后，再通过人员携带的移动终端出示个人信息二维码，二维码信息录入识别模块194识别后，plc控制器27通过无线数传模块35将人脸以及二维码身份信息上传至物联网终端，物联网终端与人员信息录入系统比对，判断人脸以及二维码身份信息是否与预先录入信息吻合，确认无误后，将信息反馈至plc控制器27给予操作权限；
55.步骤三：工作人员通过升降台10上的控制台19移动摇杆192向plc控制器27发送信号，由交流调速控制器28驱动行车电机29运行，利用车轮2带动升降机移动至上料处；
56.步骤四：移动过程中，侧边监控探头6以及前端监控探头21实时将升降机两侧以及前方的图像信息反馈至升降台10上的显示屏17，方便操纵装置行进，同时地面平整度传感器26能够对前方地面的平整度进行检测，若地面凹凸不平，存在升降机倾倒可能时，能够及时反馈信号至plc控制器27止停行车电机29；
57.步骤五：到达上料处后，由人员将建筑物料转运至升降台10，建筑物料放置时，升降台10上的三块支撑板24通过底端的称重传感器25检测各自顶端的承载重量，并将结果反馈至显示器17，工作人员根据显示结果，合理调配建筑物料摆放位置，使升降机称重更加均匀；
58.步骤六：上料完毕后，继续通过控制台19移动摇杆192带动升降机移动至下料处，通过操作按钮191向plc控制器27发送信号，由液压系统34驱动液压伸缩杆23运行，利用剪叉式升降机构9带动升降台10顶升，过程中，多节伸缩定位机构8依靠多节套管结构，协同其一同拉伸，每当一节矩形管到达限位处时，由plc控制器27通过电源系统30向电磁阻尼器807输送大功率电流，使其产生强力磁场，吸附住每节矩形套管的连接处，保证升降机承载力，到达下料高度后，止停剪叉式升降机构9，由人员将建筑物料送入该层即可。
59.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。