塔式起重機械基礎(chǔ)穩(wěn)定度實時檢測方法及檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種塔機基礎(chǔ)安全監(jiān)控技術(shù)，尤其是涉及一種塔式起重機械基礎(chǔ)穩(wěn)定度實時檢測方法及檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]固定式塔式起重機(簡稱塔機)，是建筑施工中應(yīng)用最為廣泛的垂直運輸工具，目前常用的塔機基礎(chǔ)多采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土基礎(chǔ)，由于塔機基礎(chǔ)受力復(fù)雜、傾覆荷載較大，基礎(chǔ)設(shè)計時不僅要考慮塔機工作或非工作狀態(tài)的情形，還要考慮塔機處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、起吊過程中突然卸載、暴風(fēng)雨等特殊工況，國家出臺了 JGJT187-2009《塔式起重機混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》，規(guī)范了不同型號塔機基礎(chǔ)設(shè)計與制作的基礎(chǔ)方案，對塔機基礎(chǔ)位移和沉降和表面平整度等允許的偏差進行了規(guī)定，規(guī)定在鋼筋混凝土的強度必須達到設(shè)計要求后才可以進行塔機安裝。
[0003]塔機基礎(chǔ)穩(wěn)定是影響塔機整體穩(wěn)定性的重要因素，塔機安全生產(chǎn)各環(huán)節(jié)包括施工企業(yè)、監(jiān)理單位、生產(chǎn)廠家、建筑行政主管部門、檢測機構(gòu)等都需要加強塔機基礎(chǔ)的安全管理，杜絕安全隱患，才能夠有效地預(yù)防和減少塔機使用過程中各種事故的發(fā)生。
[0004]盡管從設(shè)計源頭采取了管理措施，但是，對已發(fā)生的塔機事故案例統(tǒng)計分析卻發(fā)現(xiàn)，塔機事故統(tǒng)計50%因為地基松動導(dǎo)致的；由于塔機基礎(chǔ)施工管理質(zhì)量、塔機在使用過程中，遇到的意外情況，例如鄰近地塊基礎(chǔ)開挖、打樁等施工，大雨時因排水不暢造成水土流失等，會導(dǎo)致塔機基礎(chǔ)的松動。因此在塔機使用過程中，為了保證使用的安全，需要及時注意基礎(chǔ)不均勻沉降和水平位移，定期作檢測。
[0005]現(xiàn)有市場上缺乏實時對塔機基礎(chǔ)進行檢測與管理的設(shè)備，對塔機基礎(chǔ)定期采用手動方式進行，技術(shù)狀態(tài)如下:
[0006]1)通過在使用外部經(jīng)緯儀，人工測量，不能做到實時檢測；
[0007]2)使用傳統(tǒng)測量方法響應(yīng)慢，精度低，成本高，難以滿足基礎(chǔ)沉降的實時監(jiān)測。
[0008]3)基礎(chǔ)不均勻沉降判斷麻煩。
[0009]4)基礎(chǔ)水平位移判斷麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種塔式起重機械基礎(chǔ)穩(wěn)定度實時檢測方法及檢測裝置，具有總線組網(wǎng)功能、精度高、響應(yīng)速度快、數(shù)據(jù)記錄完整和上傳遠程監(jiān)控中心功能，達到通過監(jiān)控技術(shù)，實時完成對塔機基礎(chǔ)沉降、水平位移和傾斜的檢測，從而提升塔機安全生產(chǎn)水平。
[0011 ] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0012]一種塔式起重機械基礎(chǔ)穩(wěn)定度實時檢測方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0013]1)開機；
[0014]2)系統(tǒng)進行自檢，并判斷自檢是否正常，若為是，執(zhí)行步驟3)，否則返回步驟1)；
[0015]3)讀取塔式起重機械的位置信息和衛(wèi)星時間，并執(zhí)行步驟4)；
[0016]4)讀取水平度傳感器測量塔機基礎(chǔ)每個角位置的傾斜度和位移傳感器測量塔機基礎(chǔ)每個角到相對固定位置位移變化，保存數(shù)據(jù)，并執(zhí)行步驟5)；
[0017]5)判斷塔機基礎(chǔ)的傾斜量或沉降量超過設(shè)定門限，若為是，執(zhí)行步驟6)，否則執(zhí)行步驟7)；
[0018]6)現(xiàn)場監(jiān)測終端發(fā)出現(xiàn)場聲光報警，提示工程人員采取相應(yīng)的防范措施，同時提醒遠程監(jiān)測中心管理人員處理，待報警解除后返回步驟5)；
[0019]7)實時將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給遠程監(jiān)控中心，遠程監(jiān)控中心記錄塔機基礎(chǔ)沉降數(shù)據(jù)與傾斜數(shù)據(jù)，分析得到其沉降趨勢，提示工程人員采取相應(yīng)的防范措施。
[0020]一種塔式起重機械基礎(chǔ)穩(wěn)定度實時檢測方法的檢測裝置，其特征在于，包括電源、電源轉(zhuǎn)換與管理模塊、監(jiān)控主機、水平度傳感器、位移傳感器、衛(wèi)星定位模塊和通信模塊，所述的電源通過電源轉(zhuǎn)換與管理模塊分別與監(jiān)控主機、衛(wèi)星定位模塊和通信模塊連接，所述的監(jiān)控主機分別與水平度傳感器、位移傳感器、衛(wèi)星定位模塊和通信模塊連接。
[0021]所述的水平度傳感器采用電子水平尺，該電子水平尺設(shè)有8個，分別安裝在塔機基礎(chǔ)四個角處，用于測量塔機基礎(chǔ)每個角位置的傾斜度。
[0022]所述的位移傳感器采用差動變壓器式位移傳感器，該差動變壓器式位移傳感器設(shè)有四個，安裝于塔機基礎(chǔ)四個角上，同時離開塔機1.5米外選擇一個相對固定的位置，安裝一個固定測量支架，該測量支架一端固定在地里，支架另一端與其中兩個差動變壓器式位移傳感器測量端接觸，用于塔機基礎(chǔ)的沉降和水平位移。
[0023]所述的電子水平尺測量的傾斜度信號、以及差動變壓器式位移傳感器測量的沉降和水平位移信號均發(fā)送給監(jiān)控主機，該監(jiān)控主機實時將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給遠程監(jiān)控中心，同時在傾斜量或沉降量超過設(shè)定門限時進行本地聲光報警。
[0024]所述的衛(wèi)星定位模塊準(zhǔn)確記錄各點時間和上傳監(jiān)控中心各測量點位置，便于監(jiān)控中心直觀觀測塔機基礎(chǔ)狀態(tài)。
[0025]所述的通信模塊與遠程監(jiān)控中心連接，用于實時將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給遠程監(jiān)控中心。
[0026]所述的電源轉(zhuǎn)換與管理模塊包括D⑶C轉(zhuǎn)換電路、電源切換電路、充電管理電路、電池、第一 LD0和第二 LD0，所述的DCDC轉(zhuǎn)換電路分別與電源、電源切換電路、充電管理電路連接，所述的電源切換電路分別與電池、第一 LD0和第二 LD0連接，所述的充電管理電路與電池連接，所述的電池與通信模塊連接，所述的第一 LD0與衛(wèi)星定位模塊連接，所述的第二LD0與監(jiān)控主機連接。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0028]1、監(jiān)控裝置實現(xiàn)了塔機基礎(chǔ)沉降、水平位移與傾斜度的實時監(jiān)控，裝置支持多達8個測試點的傾斜度測量和4個角的沉降，能實現(xiàn)塔機基礎(chǔ)全面監(jiān)控；
[0029]2、采用MEMS加速度計技術(shù)的電子水平尺進行傾斜度測量和差動變壓器式位移傳感器(LVDT)實現(xiàn)沉降和水平位移的非接觸式測量，測量精度高；
[0030]3、電子水平尺測量信號和LVDT測量信號送入測量裝置，結(jié)合嵌入式軟件，實時檢測各測量值，并通過無線公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳送至檢測中心；
[0031]4、電子水平尺采用基于槽鋼制作，便于安裝，防水，每個電子水平尺都帶有安裝孔，可以方便地安裝于基礎(chǔ)測量點，并進行水平度的校正。
[0032]5、采用RS485總線方式，同時連接4到8個電子水平尺，同時觀測塔機基礎(chǔ)4個角的水平度變化，安裝方便；
[0033]6、測量裝置帶有衛(wèi)星定位系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確記錄個點時間和上傳監(jiān)控中心各測量點位置，便于監(jiān)控中心直觀觀測塔機基礎(chǔ)狀態(tài)。
[0034]7、記錄數(shù)據(jù)安全性好，測量數(shù)據(jù)不僅保留在監(jiān)控裝置主機中，同時將作業(yè)數(shù)據(jù)保留在系統(tǒng)服務(wù)器中；
[0035]8、同時現(xiàn)場聲光告警和遠程系統(tǒng)告警相結(jié)合；
[0036]9、內(nèi)置備用電池，在裝置外部供電損壞時，能及時報警。
【附圖說明】
[0037]圖1為本發(fā)明的流程圖；
[0038]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖3為本發(fā)明傳感器布置圖；
[0040]圖4為本發(fā)明的詳細結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0042]實施例
[0043]如圖1所示，塔式起重機械基礎(chǔ)穩(wěn)定度實時檢測方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0044]1)開機；
[0045]2)系統(tǒng)進行自檢，并判斷自檢是否正常，若為是，執(zhí)行步驟3)，否則返回步驟1)；
[0046]3)讀取塔式起重機械的位置信息和衛(wèi)星時間，并執(zhí)行步驟4)；
[0047]4)讀取水平度傳感器測量塔機基礎(chǔ)每個角位置的傾斜度和位移傳感器測量塔機基礎(chǔ)每個角到相對固定位置位移變化，保存數(shù)據(jù)，并執(zhí)行步驟5)；
[0048]5)判斷塔機基礎(chǔ)的傾斜量或沉降量超過設(shè)定門限，若為是，執(zhí)行步驟6)，否則執(zhí)行步驟7)；
[0049]6)現(xiàn)場監(jiān)測終端發(fā)出現(xiàn)場聲光報警，提示工程人員采取相應(yīng)的防范措施，同時提醒遠程監(jiān)測中心管理人員處理，待報警解除后返回步驟5)；
[0050]7)實時將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給遠程監(jiān)控中心，遠程監(jiān)控中心記錄塔機基礎(chǔ)沉降數(shù)據(jù)與傾斜數(shù)據(jù)，分析得到其沉降趨勢，提示工程人員采取相應(yīng)的防范措施。以物聯(lián)網(wǎng)的手段，預(yù)防由塔機基礎(chǔ)不穩(wěn)定引起的塔機安全事故發(fā)生。
[0051]如圖2所示，本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)包括電源、電路板1、水平度傳感器2、位移傳感器
3、衛(wèi)星定位模塊4、通信模塊5、顯示屏6和聲光報警器7，所述的電路板1包括電源轉(zhuǎn)換與管理模塊、監(jiān)控主機11，所述的電源通過電源轉(zhuǎn)換與管理模塊分別與監(jiān)控主機、衛(wèi)星定位模塊和通信模塊連接，所述的監(jiān)控主機11分別與水平度傳感器2、位移傳感器3、衛(wèi)星定位模塊4和通信模塊5連接。
[0052]如圖4所示，所述的電源包括依次連接的交流供電端、電源濾波器8和A⑶C轉(zhuǎn)換器9。所述的電源轉(zhuǎn)換與管理模塊包括DCDC轉(zhuǎn)換電路12、電源切換電路13、充電管理電路14、電池15、第一