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塔式起重機在工作時，需根據現場實際情況而經常改變工況進行起重作業，如改變起吊角幅度、起吊臂長等，而在不同工況參數下所能起吊的額定起重量及工作、小變幅是相應不同的，因此需要一套裝置對以上參數綜合監測判斷，做出起重機正常工作、滿載、超載、變幅超上限、變幅超下限等工作狀態的指示并相應報警、提示、控制，以保證起重機械的正常工作。
塔機黑匣子（簡稱：塔式起重機安全管理系統）,主要應用于塔機的實時，避免因操作者的疏忽或判斷失誤而造成的安全事故，可極大的保證塔機的安全使用。
該裝置是綜合應用微電子技術，信息傳感技術，信息通訊技術的高科技智能產品, 是動態檢測的數字式電子記錄裝置,可廣泛應用于各類起重機械,實現對其工作狀況的實時安全保護監測。
該裝置主要應用在塔機上, 它可以對塔機安全工作狀況實時記錄并存儲，隨時將塔機違規操作進行科學檢測，為管理者對設備進行有效管理提供真實可靠的數據，有效的預防和抑制事故的發生，杜絕安全生產隱患 ,并同時為質監部門提供詳實的數據查詢，以供管理部門在制度的執行過程中有據可依，量化管理。

塔機防碰撞系統 黑匣子 安全監控系統
1、系統實現基本功能
本系統采用當前主流的高性能CPU，采用嵌入式系統，實時檢測各種傳感器單元，并計算出各個參數，通過顯示部分將這些信息提供給操作者。
當起重機的操作超出了允許的安全范圍，或者接近碰撞區域，系統將發出聲光報警，提醒操作者停止違規操作，同時發出禁止向危險方向運動的控制信號。
1.1限制塔機進入自身危險區域（、小幅度控制點、、小高度、特定回轉區域）；
1.2限制塔機進入周邊特定建筑物范圍；
1.3預警塔機進入周邊塔機交互區域；報警和提前控制塔機進入碰撞危險區域（塔機與塔機之間、塔機與其它吊車之間、塔機和鋼絲繩之間可能碰撞區域）；
2、系統構成示
防碰撞系統中，有如下傳感器單元構成：吊鉤高度傳感器、幅度傳感器、大臂回轉傳感器、吊車行走位置傳感器單元構成，所有信號進入系統主機。信號進入系統主機后，進行計算各個參數，同時也接收由周邊起重機傳來的位置、參數信號。
系統主機仔細計算本機與周邊起重機的關系，一旦檢測出可能發生碰撞，會提前預警，并在快要發生碰撞之前，發出控制信號禁止塔機向危險區間運行。
2.1顯示器
此界面中，能清晰顯示該塔機的各項參數，包括：幅度、高度、回轉方位角度等數據;
7英寸彩色觸摸屏，高亮度,陽光下清晰可見，分辨率800*480。大小：21*14.5*5cm；
2.2系統主機
系統主機大小24*21*8cm，提供13個控制輸出，能同時檢測6個模擬量，帶3路RS485,2路CAN總線輸出功能。能根據現場要求，提供多個檔位的控制輸出。
控制內容包括：禁止幅度、高度、回轉動作；提前減速幅度、高度、回轉動作；
2.3高度、幅度、回轉傳感器
對于塔機防碰撞系統，需要測量精度非常高，我們采用值多圈編碼器來測量高度、幅度。
類型：值編碼器 1024圈，分辨率：每圈1024點
輸入:12V           輸出：RS485    連接軸直徑:10mm
3、防碰撞具體說明
3.1多個塔機處于同一個高度時，可以檢測臂與臂之間的碰撞
3.2塔機處于同一高度時，塔機大臂與塔機后臂之間的防碰撞
3.3處于不同高度時，塔機大臂與鋼絲繩之間的防碰撞
3.4不同類型起重機之間防碰撞，大臂與鋼絲繩和大臂本身的防碰撞
3.5起重機于建筑物體之間的防碰撞

塔吊防碰撞優勢有哪些：
1、功能齊全：本產品能實時監控塔吊運行中的高度、幅度、轉角、風速、傾角、吊重、力矩等實時參數。
2、防碰撞功能完善：準確標定塔機坐標及角度后無需控制器即可實現多臺塔機的自動連接組網功能;塔群施工監控，防止塔群間碰撞;區域防碰撞設置安全、有效。
3、調試簡單數據自動采集：進入調試界面后，選定項目然后開啟塔機各項基本運行動作即可完成數據自動采集，調試簡單便于安裝人員高效、精準完成工作。
4、力矩曲線豐富：監測管理系統內置近百種新塔機型號的力矩曲線，可根據塔機銘牌中塔機型號自由選擇，便捷靈活。
5、真人語音報警：在塔機駕駛員違規操作時，主機立即真人發聲預警、報警并在屏幕上顯示紅色預警、報警項目，雙管齊下及時提醒駕駛人員處置。
6、產品設計合理：產品設計體積小、功能全、外觀簡潔大方，大大優于同類產品，便于在狹小塔機室內安裝。
7、安裝簡便： 精巧設計夾具，簡化安裝步驟，減少安裝人員高空作業時間。
8、維修便捷： 模塊化設計，很大方便設備維修、保養，減少維護費用。
9、總結：該儀器能實現多方實時監控。區域防碰撞。塔群防碰撞。防傾翻、防超載、實時報警、實時數據無線上傳及記錄、實時視頻、語音對講、數據黑匣子、遠程斷電、精準吊裝、塔機遠程網上備案登記等功能，特別是該儀器的后臺著重加強了監管部門對塔機的管理備案程序，是新形勢下，主管部門和各工地業主人性化服務，高效執法的有效手段。

塔式起重機安全監控系統指數指標要求
（一）實施B類以上標準安裝的安全監控系統要具有遠程數據傳輸及監控功能，對比較大的工地需加裝《視頻監控系統》（通過加裝攝像頭有利于操作者更直觀的操作）監管部門也可觀察到工地的實時情況，視頻加以保存，對事故發生后責任劃分起到重要作用。
（二）能將塔吊運行的實時狀態數據、視頻及故障記錄發送到遠程監控中心，所有按上述四類標準安裝的安全監控系統都要具有實時顯示功能：以圖像、視頻及數值形式顯示塔吊當前狀態，包括：起升倍率，起重量，工作幅度，塔臂轉角，起重力矩百分比，吊鉤高度，現場風速，以及當前的報警狀態。
（三）所有標準安裝的安全監控系統具有的塔吊“黑匣子”記錄功能，要求記錄并存儲至少近30萬個工作循環的力矩點，包括力矩發生時刻，當時的吊重以及力矩百分比；能夠支持記錄的查閱，并可方便的進行歷史數據下載。
（四）所有標準安裝的安全監控系統要求具有繼電器輸出控制功能，在顯示器上明確顯示輸出控制狀態，并在必要時報警。當起重力矩大于相應幅度額定值并小于額定值110%時，及時報警并停止塔機上升和向外變幅動作，允許有下降方向和向內變幅動作；對于具有多擋變速的起升機構，當起重力矩達到額定值的80%時，及時報警并將變速速度自動轉換為抵擋速運行。
（五）所有標準安裝的安全監控系統要求適應面廣：能方便地安裝在各種品牌、各種規格的塔機產品上；能根據塔機的狀態進行參數設置；模塊設計，可進行功能擴展。
（六）C類標準安裝的塔機工作空間限制功能：該功能可根據具體施工環境進行限制區域設置，在塔機工作時安全監控系統可根據需要限制塔機進入特定的區域或進入該區域后不允許吊載。具體要求參見附件2
（七）D類標準安裝的群塔防碰撞功能：對群塔（兩臺以上），且量它既交迭工作時，該系統能根據實施情況限制塔機的回轉、變幅運動防止塔機間結構、起升繩或吊重發生相互碰撞。具體要求參見附件3
（八）所有標準安裝的塔機安全監控系統要安裝、使用方便，穩定可靠；所有參數設定及設備運行記錄都要有密碼保護，防止非授權更改。
（九）安全監控系統要求具備自檢功能，認為拆除或任一傳感器損壞都能及時顯示。
（十）安全監控系統所有傳感器指示精度、抗干擾能力等指標要達到標準，具體參見附件1。安全監控系統的使用壽命要大于塔機的使用壽命。以上系統都應具備手機實時查看和管理（手機控制功能）如果塔機有違章會以短信通知監管部門，監管部門可根據情況通過手機鎖定違規（項）前行動力源。
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