一种塔机加、减标准节安全监控方法及装置

摘要

一种塔机加、减标准节安全监控方法，包括如下步骤：1)建立塔机加减标准节安全监控模型：a.建立模型坐标系，b.确定塔机空载中心点，c.建立塔机加减标准节安全监控模型，2)将加减标准节过程中的实时获取的塔身倾角点与所述塔机加减标准节安全监控模型相比较，根据比较结果判断塔机是否安全。发明所述的安全监控方法利用设计的塔机加减标准节安全监控模型，并结合倾角测量装置实时采集塔机的倾角数据，进而准确判断塔机当前加减标准节状态是否安全，省时省力，方便快捷，精确可靠。

说明书

技术领域

本发明涉及一种塔机加、减标准节安全监控方法及装置，属于建筑机械安全的技术领域。

背景技术

由于塔机本身结构复杂，除了承受自重和工作载荷以外，还要承受冲击载荷以及惯性力的作用，另外，塔机在使用过程中存在司机安装操作违规等现象，导致塔机事故频频发生，给人的生命财产带来巨大损失。

在众多塔机安全事故中，发生在安装拆卸过程中的事故概率达到了接近50％，因此在本技术领域中急需一种塔机加、减标准节安全监控方法及装置来解决上述安全问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种塔机加、减标准节安全监控方法。本发明还提供一种实现上述方法的塔机加、减标准节安全监控装置。本发明解决了当前实际塔机操作工作中加、减标准节安全防范基本靠工作经验判断的生产安全问题。

本发明的技术方案如下：

一种塔机加、减标准节安全监控方法，包括如下步骤：

1)建立塔机加减标准节安全监控模型：

a.建立模型坐标系

以O为坐标系原点，其中O为塔身回转平面与塔身中心垂线的交点，所述塔身回转平面为塔身回转支承回转平面，所述的塔身中心垂线为与垂直于地面且过塔身在地面固定截面的中心点的直线，坐标轴x正方向为塔机起重臂在平行于地面时，远离塔身方向，坐标轴z正方向为垂直于地面向上，坐标轴y正方向为垂直于塔机起重臂轴线方向且与x、z轴符合右手螺旋法则；

b.确定塔机空载中心点：

利用倾角测量装置测量塔机塔身中心线顶端倾角，将倾角测量装置安装在塔机安全状态下的回转塔身任一主肢或与塔身轴心线存在平行度要求的结构上，塔机空载时回转任意角度范围后，采集塔机塔身中心线顶端倾角数据，记为(θ_kxi,θ_kyi)(i＝1，2，…n)，得，空载中心点1坐标为

倾角测量装置的零点2坐标为(θ_ld,θ_ld)；本发明中所使用的倾角测量装置属于现有技术，此处优选2种市面常用的倾角测量装置：体摆电容式倾角传感器、加速度倾角传感器。所述的倾角测量装置的零点均是出厂前设置的；

过空载中心点1和零点2的直线为AB；

c.建立塔机加减标准节安全监控模型：

在模型坐标系xyz中，塔机加减标准节安全监控模型为：由两条相互平行的直线和两条相对的圆弧线所围城的封闭区域，为安全区域；

所述两条相互平行的直线均平行于所述直线AB，且每条直线与所述直线AB之间的距离为D,如图1的阴影区域，以空载中心点1为圆心，以R1为半径绘制圆弧，所述圆弧在零点2一侧与所述两条直线相交；以零点2为圆心，以R2为半径绘制圆弧，所述空载中心点1一侧与所述两条直线相交；

上述D、R1、R2的确定是通过试验和数据统计获取的：

选取大、中、小型塔机各m台，安装倾角测量装置，分别记录其安全加、减标准节过程塔身中心线顶端倾角数据，记为(θ_axi,θ_ayi)(i＝1，2，…n)，统计每个塔机安全加减标准节过程记录数据坐标点与直线AB的距离di,(i＝1，2，…n)、数据坐标点与空载中心点1的距离ri1,(i＝1，2，…n)、数据坐标点与零点2的距离ri2，(i＝1，2，…n)；取di的最大值为D，取ri1的最大值为R1，取ri2的最大值为R2；

2)将加减标准节过程中的实时获取的塔身倾角点与步骤1)中所述塔机加减标准节安全监控模型相比较，根据比较结果判断塔机是否安全：

当实时获取的塔身倾角点在所述安全区域内时，则判断塔机处于安全状态；

当实时获取的塔身倾角点在所述安全区域外时，则判断塔机处于不安全状态；需要报警或提示排除不安全因素；此处所述的塔身倾角点即实时获取的塔机塔身中心线顶端倾角。

一种实现上述方法的塔机加、减标准节安全监控装置，包括主控制器，分别与主控制器相连的倾角测量装置、显示记录报警装置和远程传输单元；

所述主控制器用于实时采集塔机实时倾角值，并判断塔机是否安全：

所述倾角测量装置用于实时采集塔机实时倾角值；

所述显示记录报警装置用于实时显示上述采集的数据、并显示塔机不安全的报警信息；

所述远程传输单元用于主控制器和塔机远程中控平台之间的数据传输、采集和监控。

在本发明中，所述主控制器、倾角测量装置、显示记录报警装置和远程传输单元均是本领域技术人员根据本发明所记载内容所能设计出来的硬件，因此，其具体的硬件型号及连接关系并不是本发明要做保护的内容。

本发明的优势在于：

本发明所述的安全监控方法利用设计的塔机加减标准节安全监控模型，并结合倾角测量装置实时采集塔机的倾角数据，进而准确判断塔机当前加减标准节状态是否安全，省时省力，方便快捷，精确可靠。

附图说明

图1是本发明中所述模型坐标系；

图2是本发明所述安全区域的示意图；

在图2中，1、过空载中心点、2、零点；其中阴影区域为塔机安全区域。

图3是本发明所属安全监控装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明，但不限于此。

实施例1、

一种塔机加、减标准节安全监控方法，包括如下步骤：

1)建立塔机加减标准节安全监控模型：

a.建立模型坐标系

以O为坐标系原点，其中O为塔身回转平面与塔身中心垂线的交点，所述塔身回转平面为塔身回转支承回转平面，所述的塔身中心垂线为与垂直于地面且过塔身在地面固定截面的中心点的直线，坐标轴x正方向为塔机起重臂在平行于地面时，远离塔身方向，坐标轴z正方向为垂直于地面向上，坐标轴y正方向为垂直于塔机起重臂轴线方向且与x、z轴符合右手螺旋法则；

b.确定塔机空载中心点：

利用倾角测量装置测量塔机塔身中心线顶端倾角，将倾角测量装置安装在塔机安全状态下的回转塔身任一主肢或与塔身轴心线存在平行度要求的结构上，塔机空载时回转任意角度范围后，采集塔机塔身中心线顶端倾角数据，记为(θ_kxi,θ_kyi)(i＝1，2，…n)，得，空载中心点1坐标为优选的，此处所述塔机空载时回转角度范围为40-360°；

倾角测量装置的零点2坐标为(θ_1d,θ_1d)；

过空载中心点1和零点2的直线为AB；

c.建立塔机加减标准节安全监控模型：

在模型坐标系xyz中，塔机加减标准节安全监控模型为：由两条相互平行的直线和两条相对的圆弧线所围城的封闭区域，为安全区域；

所述两条相互平行的直线均平行于所述直线AB，且每条直线与所述直线AB之间的距离为D,如图1的阴影区域，以空载中心点1为圆心，以R1为半径绘制圆弧，所述圆弧在零点2一侧与所述两条直线相交；以零点2为圆心，以R2为半径绘制圆弧，所述空载中心点1一侧与所述两条直线相交；

上述D、R1、R2的确定是通过试验和数据统计获取的：

选取大、中、小型塔机各m台，安装倾角测量装置，分别记录其安全加、减标准节过程塔身中心线顶端倾角数据，记为(θ_axi,θ_ayi)(i＝1，2，…n)，统计每个塔机安全加减标准节过程记录数据坐标点与直线AB的距离di,(i＝1，2，…n)、数据坐标点与空载中心点1的距离ri1,(i＝1，2，…n)、数据坐标点与零点2的距离ri2，(i＝1，2，…n)；取di的最大值为D，取ri1的最大值为R1，取ri2的最大值为R2；

2)将加减标准节过程中的实时获取的塔身倾角点与步骤1)中所述塔机加减标准节安全监控模型相比较，根据比较结果判断塔机是否安全：

当实时获取的塔身倾角点在所述安全区域内时，则判断塔机处于安全状态；

当实时获取的塔身倾角点在所述安全区域外时，则判断塔机处于不安全状态。

实施例2、

一种实现如实施例1所述方法的塔机加、减标准节安全监控装置，包括主控制器，分别与主控制器相连的倾角测量装置、显示记录报警装置和远程传输单元；

所述主控制器用于实时采集塔机实时倾角值，并判断塔机是否安全：

所述倾角测量装置用于实时采集塔机实时倾角值；

所述显示记录报警装置用于实时显示上述采集的数据、并显示塔机不安全的报警信息；

所述远程传输单元用于主控制器和塔机远程中控平台之间的数据传输、采集和监控。

应用例、

将实施例2所述装置安装在目标塔机上，在加减标准节的过程中，违规移动变幅小车或者回转上部结构、起升吊钩，均会触发装置报警或者显示非安全状态。而正常的过程装置显示处于安全状态。