起重吊鉤自發(fā)電無線視頻監(jiān)控與防碰撞系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及大型起重機(jī)吊裝監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種可自發(fā)電進(jìn)行無線視頻監(jiān)控與防碰撞的起重吊鉤監(jiān)控系統(tǒng)。
二、【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程是突飛猛進(jìn)，工程建設(shè)更是遍布全國各地，在眾多的建設(shè)項(xiàng)目中，一種非常重要的設(shè)備，就是工業(yè)起重吊車和起重機(jī)，工業(yè)大型起重吊車越來越廣泛地應(yīng)用于石油、冶金等重型工業(yè)生產(chǎn)中，起重機(jī)作為一種起吊搬運(yùn)設(shè)備，大量應(yīng)用于建筑業(yè)、制造業(yè)以及港口運(yùn)輸業(yè)。目前，在各種工地上，起重機(jī)、吊車、塔吊機(jī)的應(yīng)用范圍從十多米高，發(fā)展到近百米，而塔吊機(jī)的規(guī)格與型號(hào)也多種多樣，用途廣泛。然而迄今為止，起重機(jī)、吊車、塔吊機(jī)仍需人在上面的駕駛室內(nèi)進(jìn)行高空操作，這就帶來兩個(gè)主要問題，一個(gè)是操作人員要從幾十米或上百米的高度觀察地面吊裝物品的工作情況，很難準(zhǔn)確地判斷吊鉤位置，只能在地面指揮人員的幫助下，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)未完成吊鉤的起降操作，難免有時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏差和照顧不到的時(shí)候，這就極容易發(fā)生碰撞事故，至少是事故發(fā)生的一種隱患。另一個(gè)是在塔吊機(jī)提升物品和吊臂與平衡臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，操作人員要左顧右盼，密切注視周圍是否具備被吊物品移動(dòng)的空間，免得發(fā)生碰撞，這種碰撞的事故，在實(shí)際工作中時(shí)稍有不慎就會(huì)發(fā)生。甚至，還有塔吊機(jī)在工作中因?yàn)檫@樣或那樣的原因，偶爾發(fā)生塔吊機(jī)倒塌的事故，這時(shí)，在半空中駕駛室的操作員人身安全就要受到相當(dāng)大的威脅。
[0003]起重機(jī)更是使用的越來越多的起重設(shè)備，而汽車起重機(jī)由于其施工轉(zhuǎn)移場(chǎng)地快速的優(yōu)點(diǎn)得到了最廣泛的使用。目前，控制吊裝作業(yè)的方法是由起重指揮人員的肉眼及多年的時(shí)間經(jīng)驗(yàn)來把握。由于吊車司機(jī)的操作室視線，往往被起吊物體或是其他物體遮擋，司機(jī)很難能準(zhǔn)確判斷出吊鉤的準(zhǔn)確位置，只能完全依靠地面人員的指揮，效率低下，而且生產(chǎn)安全完全由地面指揮人員負(fù)責(zé)，發(fā)生事故的概率較高。在小吊車吊裝時(shí)，一般能控制在20mm偏差之內(nèi)；而對(duì)于大吊車而言，由于其吊臂很長，人站在被吊物體的附近，會(huì)產(chǎn)生視覺誤差，這就可能造成吊鉤在較大偏離中心垂直線的情況下進(jìn)行大件吊裝，帶來安全隱患，甚至造成重大安全事故。上述問題不僅存在于大型工業(yè)起重吊車的起吊作業(yè)過程中，在龍門起重機(jī)、汽車起重機(jī)或其他起重機(jī)的起吊過程中，也存在相同的問題。
[0004]無論是大噸位起重機(jī)還是汽車起重機(jī)，在實(shí)際施工過程中，吊起物體的執(zhí)行部件是吊具，吊具是起重機(jī)械中吊取貨物的裝置，吊取成件物品最常用的吊具是吊鉤，現(xiàn)行的吊具品種多樣，結(jié)構(gòu)合理，吊運(yùn)能力強(qiáng)，適用于各個(gè)領(lǐng)域。當(dāng)人們使用吊具吊運(yùn)貨物時(shí)，安全性是首要考慮的。在工程機(jī)械的起吊作業(yè)過程中，吊鉤不僅要發(fā)生垂直方向的移動(dòng)，還有橫向的移動(dòng)，由于慣性或者外力作用，通過鋼絲繩懸掛在起重機(jī)臂上部的吊鉤及貨物會(huì)形成相應(yīng)的擺動(dòng)，因此吊鉤的運(yùn)動(dòng)是三維運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0005]在現(xiàn)代高層建筑的施工過程中，為了使塔吊機(jī)能完成所需要的作業(yè)，都是采用在地面對(duì)吊車或起重機(jī)手勢(shì)指揮方法，或者配備對(duì)講機(jī)進(jìn)行指揮，一般需要地面指揮人員與塔吊機(jī)操作員進(jìn)行配合，塔吊機(jī)操作人員按照指揮人員的指令對(duì)起重機(jī)進(jìn)行操縱，如果指揮人員的責(zé)任心不強(qiáng)、個(gè)人能力不夠，就很容易發(fā)生安全事故；但由于場(chǎng)地建筑物的特殊性，會(huì)給塔吊機(jī)的地面指揮人員和操作人員帶來視覺障礙，使地面指揮人員和塔吊機(jī)操作人員視線受阻，產(chǎn)生操作盲區(qū)，另一方面，塔吊機(jī)操作人員由于無法看清工作環(huán)境，操作比較盲目，工作時(shí)精神比較緊張，容易疲勞而造成嚴(yán)重事故。這種指揮方式安全性差，工效低，會(huì)給起吊和安放物料帶來一定的難度和危險(xiǎn)性，存在很大的安全隱患。因此，解決塔吊機(jī)操作人員工作時(shí)的可視化和防碰撞問題，是提高建筑施工安全的有效方法。
[0006]而現(xiàn)行的吊具并不具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和提示功能，人們只能通過操作或增大吊運(yùn)空間來確保吊運(yùn)的安全性，增加了吊運(yùn)的難度和成本，陣低了生產(chǎn)效率。因此，對(duì)起重機(jī)、吊車、塔吊機(jī)等的使用過程和行為及時(shí)進(jìn)行有效的監(jiān)管，成為了切實(shí)控制危險(xiǎn)因素和安全隱患，預(yù)防和減少起重機(jī)安全生產(chǎn)事故發(fā)生的重中之重。
[0007]目前，對(duì)起重機(jī)和吊鉤通過監(jiān)控手段來改善吊裝的安全，已經(jīng)有過一些嘗試，也有人為他們的設(shè)計(jì)申請(qǐng)了專利。如:專利號(hào):CN90106963.9用于具有提升鋼繩的起重器械上的、自供電力的使吊物旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置，專利號(hào):CN201020268691.0塔吊無線可視系統(tǒng)，專利號(hào):CN200920229419.9電子吊裝卸現(xiàn)場(chǎng)同步數(shù)據(jù)與圖像自動(dòng)傳輸系統(tǒng)，專利號(hào):CN201020108279.2帶有安全監(jiān)控設(shè)施的起重機(jī)，專利號(hào):CN201220019643.7塔吊起重臂等，這些專利都是從一個(gè)局部的改進(jìn)，來達(dá)到改善吊裝安全的目的；在吊鉤的自供電方面，通過重新設(shè)計(jì)一種專用的吊鉤，或是通過對(duì)吊索鋼絲繩的摩擦來達(dá)到，而專用的吊鉤無法對(duì)眾多現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行改裝，對(duì)吊索鋼絲繩的摩擦，有很大的安全隱患。
[0008]也有為解決吊車駕駛員不能看清吊鉤下施工現(xiàn)場(chǎng)的不足，而提供的一些塔式起重機(jī)的監(jiān)視系統(tǒng)，讓塔吊機(jī)的操作人員在駕駛室內(nèi)，通過顯示屏的屏幕來看到吊裝施工現(xiàn)場(chǎng)的裝置，這種塔式起重機(jī)的監(jiān)視系統(tǒng)，包括有安裝在起重機(jī)吊臂上的供電裝置、攝像裝置及安裝在駕駛室內(nèi)的控制器和監(jiān)視器，供電裝置向攝像裝置進(jìn)行供電，控制器可向攝像裝置發(fā)送控制信號(hào)，攝像裝置主要包括有一攝像頭，該攝像頭固定在活動(dòng)滑車支架上，其鏡頭與吊鉤處于同一垂直線上，可拍攝吊鉤下方的圖像，該攝像裝置包括有一控制信號(hào)接收器，可根據(jù)控制信號(hào)，對(duì)攝像頭進(jìn)行控制，還包括有一視頻放大器，可將其拍攝到的圖像傳給監(jiān)視器，該監(jiān)視器包括有一接收模塊及一顯示器，該接收模塊可接收視頻放大器所傳送的視頻信號(hào)，而顯示器可以將所接收的視頻信號(hào)以圖像的形式顯示出來。但是，由于攝像頭一般都是安裝在吊臂的前端，居高臨下的觀察施工現(xiàn)場(chǎng)，往往距離地面很遠(yuǎn)，加上攝像頭的像素不夠、又沒有測(cè)距和報(bào)警功能，只能起到輔助作用，所以，現(xiàn)有的塔吊機(jī)視頻監(jiān)控裝置，雖然在一定程度上緩解了指揮人員與塔吊機(jī)操作人員之間協(xié)作的問題，但這些設(shè)備自動(dòng)化程度較低，在工作過程中，需要塔吊機(jī)操作人員根據(jù)情況隨時(shí)對(duì)攝像頭倍率進(jìn)行于動(dòng)調(diào)整，因此，現(xiàn)有的塔吊機(jī)視頻監(jiān)控裝置的可操作性不夠好，操作過程中容易導(dǎo)致塔吊機(jī)操作人員顧此失彼，產(chǎn)生誤操作，因此，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的吊裝操作，尚不能完全倚靠它。
[0009]如果，綜合應(yīng)用微電子技術(shù)，信息傳感技術(shù)，信息通訊技術(shù)，動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)，將其應(yīng)用于各類起重機(jī)械，實(shí)現(xiàn)對(duì)其工作狀況的實(shí)時(shí)安全保護(hù)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，并通過車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的遠(yuǎn)程工程機(jī)械施工狀態(tài)監(jiān)控與救助服務(wù)系統(tǒng)，就可以很好的解決這些問題。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供一種能夠很好地解決吊裝施工安全問題的起重吊鉤自發(fā)電無線視頻監(jiān)控與防碰撞系統(tǒng)，通過安裝這個(gè)系統(tǒng)，就可以很好地達(dá)到解決吊裝施工的安全問題的目的。
[0011]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種利用起重吊鉤在工作時(shí)的動(dòng)能來自行發(fā)電，為安裝在吊鉤上的工作部件供電的實(shí)現(xiàn)方法。
[0012]綜合應(yīng)用微電子技術(shù)，信息傳感技術(shù)，信息通訊技術(shù)，動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)，將其應(yīng)用于各類起重機(jī)械，實(shí)現(xiàn)對(duì)其工作狀況的實(shí)時(shí)安全保護(hù)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，并通過車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的遠(yuǎn)程工程機(jī)械施工狀態(tài)監(jiān)控與救助服務(wù)系統(tǒng)，傳遞施工安全信息。CAN網(wǎng)絡(luò)模塊獲取施工機(jī)械識(shí)別號(hào)等信息；GPS/北斗模塊獲取定位等信息；TPMS模塊獲取胎壓等信息；3G、4G通訊模塊負(fù)責(zé)通過移動(dòng)通訊協(xié)議與云端的工程機(jī)械