本發(fā)明涉及一種塔吊系統(tǒng)，具體涉及一種無人塔吊遙控工作系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

塔吊是建筑工地上最常用的一種起重設(shè)備又名“塔式起重機(jī)”，以一節(jié)一節(jié)的接長(zhǎng)，用來吊施工用的鋼筋、木楞、混凝土、鋼管等施工的原材料。塔吊是工地上一種必不可少的設(shè)備。塔吊尖的功能是承受臂架拉繩及平衡臂拉繩傳來的上部荷載，并通過回轉(zhuǎn)塔架、轉(zhuǎn)臺(tái)、承座等的結(jié)構(gòu)部件式直接通過轉(zhuǎn)臺(tái)傳遞給塔身結(jié)構(gòu)。自升塔頂有截錐柱式、前傾或后傾截錐柱式、人字架式及斜撐架式。凡是上回轉(zhuǎn)塔機(jī)均需設(shè)平衡重，其功能是支承平衡重，用以構(gòu)成設(shè)計(jì)上所要求的作用方面與起重力矩方向相反的平衡力矩。除平衡重外，還常在其尾部裝設(shè)起升機(jī)構(gòu)。起升機(jī)構(gòu)之所以同平衡重一起安放在平衡臂尾端，一則可發(fā)揮部分配重作用，二則增大繩卷筒與塔尖導(dǎo)輪間的距離，以利鋼絲繩的排繞并避免發(fā)生亂繩現(xiàn)象。平衡重的用量與平衡臂的長(zhǎng)度成反比關(guān)系，而平衡臂長(zhǎng)度與起重臂長(zhǎng)度之間又存在一定比例關(guān)系。平衡重量相當(dāng)可觀，輕型塔機(jī)一般至少要3～4t，重型的要近30t。

現(xiàn)有的塔吊一般為人在塔吊頂部對(duì)塔吊進(jìn)行控制，同時(shí)在施工現(xiàn)場(chǎng)有人指揮，但是采取這種方式操作塔吊效率較低，同時(shí)，登上塔吊頂部的人的安全也不能得到有效的保障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是遠(yuǎn)程對(duì)塔吊進(jìn)行操控，目的在于提供一種無人塔吊遙控工作系統(tǒng)，解決現(xiàn)有的塔吊一般為人在塔吊頂部對(duì)塔吊進(jìn)行控制，同時(shí)在施工現(xiàn)場(chǎng)有人指揮，但是采取這種方式操作塔吊效率較低，同時(shí)，登上塔吊頂部的人的安全也不能得到有效的保障的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種無人塔吊遙控工作系統(tǒng)，包括連接在CAN總線上的中央處理器和至少一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制器，所述中央處理器上連接有現(xiàn)場(chǎng)通信模塊；還包括塔吊和連接在塔吊上的塔吊控制模塊，塔吊控制模塊上還裝有與現(xiàn)場(chǎng)通信模塊匹配的遠(yuǎn)程通信模塊；

現(xiàn)場(chǎng)控制器：接收外界輸入的控制信息，通過CAN總線發(fā)送給中央處理器；

中央處理器：接收現(xiàn)場(chǎng)控制器發(fā)送的控制信號(hào)，處理后將控制信號(hào)發(fā)送給現(xiàn)場(chǎng)通信模塊；

現(xiàn)場(chǎng)通信模塊：接收中央處理器發(fā)送的控制信號(hào)，將控制信號(hào)發(fā)送給遠(yuǎn)程通信模塊；

遠(yuǎn)程通信模塊：接收現(xiàn)場(chǎng)通信模塊發(fā)送的控制信號(hào)，將控制信號(hào)發(fā)送給塔吊控制模塊；

塔吊控制模塊：接受遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送的控制信號(hào)和運(yùn)動(dòng)傳感器模塊發(fā)送的反饋信號(hào)對(duì)塔吊進(jìn)行控制；

運(yùn)動(dòng)傳感模塊：檢測(cè)塔吊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，將運(yùn)動(dòng)狀態(tài)作為反饋信號(hào)發(fā)送給塔吊控制模塊?，F(xiàn)場(chǎng)控制器根據(jù)工作人員的操作發(fā)送控制信號(hào)給中央處理器，中央處理器接受到控制信號(hào)后通過現(xiàn)場(chǎng)通信模塊、遠(yuǎn)程通信模塊將控制信號(hào)發(fā)送到塔吊控制模塊，同時(shí)，安裝在塔吊上的運(yùn)動(dòng)傳感模塊檢測(cè)塔吊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并將塔吊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)反饋給塔吊控制模塊，塔吊控制模塊根據(jù)中央處理器和反饋信號(hào)完成對(duì)塔吊的控制。

所述塔吊模塊采用閉環(huán)PID控制對(duì)塔吊進(jìn)行控制。PID控制器是一個(gè)在工業(yè)控制應(yīng)用中常見的反饋回路部件，由比例單元P、積分單元I和微分單元D組成。PID控制的基礎(chǔ)是比例控制；積分控制可消除穩(wěn)態(tài)誤差，但可能增加超調(diào)；微分控制可加快大慣性系統(tǒng)響應(yīng)速度以及減弱超調(diào)趨勢(shì)。

所述現(xiàn)場(chǎng)通信模塊與遠(yuǎn)程通信模塊之間采用GSM/GPRS信號(hào)進(jìn)行通信。采用GSM/GPRS進(jìn)行通信安全性高、穩(wěn)定性強(qiáng)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成熟。

連接在CAN總線上的現(xiàn)場(chǎng)控制器的數(shù)量至少為兩個(gè)時(shí)，中央處理器上還連接有信號(hào)選擇模塊。由于施工現(xiàn)場(chǎng)可能有多個(gè)地方需要塔吊，在施工現(xiàn)場(chǎng)交接現(xiàn)場(chǎng)控制器不方便，因此，可以采用多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制器分布在施工現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)采用多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制器時(shí)，如果在同一時(shí)間有兩個(gè)或兩個(gè)以上的現(xiàn)場(chǎng)控制器在發(fā)送信號(hào)，則需要選擇一個(gè)信號(hào)發(fā)送到中央處理器對(duì)塔吊進(jìn)行控制，其他的信號(hào)則系統(tǒng)不做響應(yīng)。

所述信號(hào)選擇模塊為數(shù)據(jù)庫(kù)。可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)存現(xiàn)場(chǎng)控制器的選擇規(guī)則，中央處理器根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的選擇規(guī)則選擇合適的現(xiàn)場(chǎng)控制器的信號(hào)發(fā)送到塔吊控制器，同時(shí)，還可以隨時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)則進(jìn)行修改，如設(shè)置為手動(dòng)選擇現(xiàn)場(chǎng)控制器，中央處理器通過外界的輸入信號(hào)來選擇合適的現(xiàn)場(chǎng)控制器。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明一種無人塔吊遙控工作系統(tǒng)，只需要一個(gè)人從地面進(jìn)行控制，工作效率高；

2、本發(fā)明一種無人塔吊遙控工作系統(tǒng)，不需要人登上塔吊，安全性高。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例

如圖1所示，本發(fā)明一種無人塔吊遙控工作系統(tǒng)，包括連接在CAN總線上的中央處理器S12MagniV和2個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制器GBC-1M34A，所述中央處理器上連接有現(xiàn)場(chǎng)通信模塊；還包括塔吊和連接在塔吊上的塔吊控制模塊AT89S52，塔吊控制模塊上還裝有與現(xiàn)場(chǎng)通信模塊匹配的遠(yuǎn)程通信模塊；現(xiàn)場(chǎng)控制器根據(jù)工作人員的操作發(fā)送控制信號(hào)給中央處理器，中央處理器接受到控制信號(hào)后通過現(xiàn)場(chǎng)通信模塊、遠(yuǎn)程通信模塊將控制信號(hào)發(fā)送到塔吊控制模塊，同時(shí)，安裝在塔吊上的運(yùn)動(dòng)傳感模塊檢測(cè)塔吊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并將塔吊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)反饋給塔吊控制模塊，運(yùn)動(dòng)傳感器采用三軸陀螺儀芯片CMR3000，塔吊控制模塊根據(jù)中央處理器和反饋信號(hào)完成對(duì)塔吊的控制。所述塔吊模塊采用閉環(huán)PID控制對(duì)塔吊進(jìn)行控制。PID控制器是一個(gè)在工業(yè)控制應(yīng)用中常見的反饋回路部件，所述現(xiàn)場(chǎng)通信模塊與遠(yuǎn)程通信模塊之間采用GSM/GPRS信號(hào)進(jìn)行通信。采用GSM/GPRS進(jìn)行通信安全性高、穩(wěn)定性強(qiáng)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成熟。中央處理器上還連接有信號(hào)選擇模塊。由于施工現(xiàn)場(chǎng)可能有2個(gè)地方需要塔吊，在施工現(xiàn)場(chǎng)交接現(xiàn)場(chǎng)控制器不方便，因此，可以采用2個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制器分布在施工現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)采用2個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制器時(shí)，如果在同兩個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制器在都發(fā)送信號(hào)，則需要選擇一個(gè)信號(hào)發(fā)送到中央處理器對(duì)塔吊進(jìn)行控制，其他的信號(hào)則系統(tǒng)不做響應(yīng)。所述信號(hào)選擇模塊為數(shù)據(jù)庫(kù)?？梢栽跀?shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)存現(xiàn)場(chǎng)控制器的選擇規(guī)則，中央處理器根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的選擇規(guī)則選擇合適的現(xiàn)場(chǎng)控制器的信號(hào)發(fā)送到塔吊控制器，同時(shí)，還可以隨時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)則進(jìn)行修改，如設(shè)置為手動(dòng)選擇現(xiàn)場(chǎng)控制器，中央處理器通過外界的輸入信號(hào)來選擇合適的現(xiàn)場(chǎng)控制器。

現(xiàn)場(chǎng)控制器：接收外界輸入的控制信息，通過CAN總線發(fā)送給中央處理器；

中央處理器：接收現(xiàn)場(chǎng)控制器發(fā)送的控制信號(hào)，處理后將控制信號(hào)發(fā)送給現(xiàn)場(chǎng)通信模塊；

現(xiàn)場(chǎng)通信模塊：接收中央處理器發(fā)送的控制信號(hào)，將控制信號(hào)發(fā)送給遠(yuǎn)程通信模塊；

遠(yuǎn)程通信模塊：接收現(xiàn)場(chǎng)通信模塊發(fā)送的控制信號(hào)，將控制信號(hào)發(fā)送給塔吊控制模塊；

塔吊控制模塊：接受遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送的控制信號(hào)和運(yùn)動(dòng)傳感器模塊發(fā)送的反饋信號(hào)對(duì)塔吊進(jìn)行控制；

運(yùn)動(dòng)傳感模塊：檢測(cè)塔吊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，將運(yùn)動(dòng)狀態(tài)作為反饋信號(hào)發(fā)送給塔吊控制模塊。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。