塔吊防碰撞系統(tǒng)的工作原理是：通過安裝在塔吊吊臂等位置的傳感器收集信息，利用數(shù)傳電臺(tái)將數(shù)據(jù)發(fā)射至接收端，利用軟件計(jì)算出塔吊間相互位置和運(yùn)動(dòng)情況。它能夠在塔機(jī)接近危險(xiǎn)位置時(shí)自動(dòng)發(fā)出提示或控制信號(hào)，操作人員合理操作避免安全事故，并可提高施工效率。具體工作流程是：當(dāng)兩臺(tái)塔吊在相交旋轉(zhuǎn)半徑內(nèi)，可能發(fā)生碰撞時(shí)，在塔吊室內(nèi)的報(bào)警裝置會(huì)發(fā)出蜂鳴聲，提醒塔司注意。如果塔司不采取措施繼續(xù)造作，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將檔桿從位降到低檔位，后直至停止塔吊的大臂轉(zhuǎn)動(dòng)為止。在塔吊工作中，通過信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸可將塔吊的大臂平面位置，以每隔10秒的位移顯示在室的電腦屏幕上。實(shí)現(xiàn)了對(duì)塔吊自身運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)預(yù)警和風(fēng)險(xiǎn)控制，減小了塔吊碰撞的概率；并讓安全管理人員在不用去現(xiàn)場(chǎng)的前提下，很直觀地監(jiān)測(cè)塔吊的使用情況。
塔吊防碰撞系統(tǒng)概述：
HKAC-A-02 型塔機(jī)防碰撞安全管理系統(tǒng)是上海宇葉電子采用*的軟件開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)通訊、信息管理等技術(shù)自主研發(fā)的一款適用于動(dòng)臂式塔機(jī)的智能化安全系統(tǒng)。
本系統(tǒng)通過顯示器向操作人員準(zhǔn)確地提供當(dāng)前塔機(jī)的主要工作狀態(tài)及塔機(jī)之間的相對(duì)位置，當(dāng)相鄰塔機(jī)之間安全距離達(dá)到預(yù)警值時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出聲光預(yù)警，當(dāng)達(dá)到報(bào)警值時(shí)，系統(tǒng)輸出控制信號(hào)，控制塔機(jī)向危險(xiǎn)方向的動(dòng)作。從而避免群塔交叉作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的碰撞危險(xiǎn)。本系統(tǒng)信息傳輸快，反應(yīng)靈敏，性能可靠，安裝簡(jiǎn)便，適用范圍廣。

塔吊防碰撞是宇葉科技公司自主研發(fā)的新一代塔機(jī)安全監(jiān)測(cè)裝置，塔吊防碰撞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要特點(diǎn)如下：
、立體防碰撞技術(shù)
塔吊黑匣子能夠有效監(jiān)測(cè)塔機(jī)幅度、回轉(zhuǎn)、高度，重量、力矩、風(fēng)速、傾角等運(yùn)行量，實(shí)現(xiàn)對(duì)塔機(jī)自身運(yùn)作危險(xiǎn)、與障礙物碰撞危險(xiǎn)、與群塔機(jī)協(xié)作碰撞等三種危險(xiǎn)的有效監(jiān)測(cè)、預(yù)警和控制。
第二、聲光報(bào)警圖文并茂，增加語音播報(bào)，智能快人一步，良好的聲光報(bào)警和圖文顯示，每臺(tái)塔吊上的報(bào)警主機(jī)上有超大的10.4寸顯示屏，便于塔吊司機(jī)隨時(shí)觀察附近塔吊的運(yùn)行情況，采用紅、黃、藍(lán)三色形象地顯示周邊建筑物、塔機(jī)的位置和危險(xiǎn)等級(jí)，并發(fā)出聲光提示，避免塔機(jī)碰撞事故的發(fā)生。增加語音播報(bào)更是改變以往聲光報(bào)警的模式，塔機(jī)運(yùn)行每個(gè)開始動(dòng)作、塔機(jī)運(yùn)行達(dá)到危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，設(shè)備增加了語音提醒和播報(bào)，更加人性化、智能化。
第三、塔吊黑匣子的分布式計(jì)算模式，每臺(tái)塔吊上的主機(jī)相當(dāng)于一立的計(jì)算機(jī)，能接收塔吊之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并能獨(dú)立地進(jìn)行塔機(jī)的各種危險(xiǎn)的判斷、預(yù)警和控制。分布式計(jì)算模式的優(yōu)點(diǎn)：1）能大大縮短塔吊之間報(bào)警的時(shí)間，2）減少塔吊上主機(jī)對(duì)地面中心的依賴性。
第四、強(qiáng)大的兩種信息傳輸功能。區(qū)域塔吊防碰撞時(shí)是基于高增益天線和的無線，確保在兩公里內(nèi)準(zhǔn)確無誤的接收信號(hào)，同時(shí)具有更快的數(shù)據(jù)更新頻率。同時(shí)采用GPRS、CDMA、3g等多種通訊方式完成與遠(yuǎn)程管理平臺(tái)的通訊。實(shí)時(shí)記錄塔機(jī)工作時(shí)間。
第五、功能強(qiáng)大的遠(yuǎn)程管理平臺(tái)。我公司的遠(yuǎn)程平臺(tái)采用的B/S架構(gòu)，結(jié)合了GIS、GPS、GPRS等多項(xiàng)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程對(duì)塔機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、管理。
第六、視頻技術(shù)，引領(lǐng)潮流塔機(jī)運(yùn)行視頻實(shí)時(shí)獲取，實(shí)時(shí)視頻，實(shí)時(shí)圖片遠(yuǎn)程管理，支持國內(nèi)通行的3種3G標(biāo)準(zhǔn)。多四路120小時(shí)歷史數(shù)據(jù)保存和回放
第七、配備智能IC卡，實(shí)現(xiàn)人機(jī)管理功能：塔式起重機(jī)屬于特種設(shè)備，操作人員應(yīng)有特種設(shè)備作業(yè)人員操作證。該系統(tǒng)需通過在線管理，通過該系統(tǒng)管理，杜塔吊、無的偽塔吊司機(jī)作業(yè)。
第八、塔吊防碰撞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)拆裝方便（采用的是無焊接安裝），系統(tǒng)能夠兼容多種塔機(jī)（包括平臂式、動(dòng)臂式）混合防碰撞。

塔吊防碰撞主要部件：
1、系統(tǒng)顯示器
A、顯示屏主要由動(dòng)畫顯示區(qū)、狀態(tài)指示燈區(qū)、數(shù)據(jù)顯示區(qū)以及操作區(qū)構(gòu)成;
B、操作區(qū)分為管理員操作區(qū)以及用戶操作區(qū)，輸入設(shè)置不同的密碼進(jìn)入;
2、系統(tǒng)主機(jī)
A、主控制器是系統(tǒng)的核心設(shè)備，處理所有數(shù)據(jù)的采集、發(fā)送，根據(jù)這些信息做出相應(yīng)的預(yù)警、報(bào)警和截?cái)嗫刂啤?br/>B、主機(jī)采用Cortex-M內(nèi)核芯片作為主要開發(fā)平臺(tái)，具有功耗低、速度快、效率高等特點(diǎn)。
C、信號(hào)輸入采用航空插頭，10路繼電器控制輸出;
D、內(nèi)置 GPRS 芯片

塔吊防碰撞主要功能 ：
1、數(shù)據(jù)記錄及存儲(chǔ)功能
儀器以10ms為采樣周期，至少存儲(chǔ)*16000條工作循環(huán)對(duì)應(yīng)的力矩及時(shí)間，存儲(chǔ)記錄只可讀取不可隨意改變
2、實(shí)時(shí)顯示功能
儀器能以圖形或數(shù)值形式動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示塔吊工作參數(shù)，使司機(jī)能直觀地了解塔吊工作狀態(tài)，作出正確操作，避免誤操作和超載
3、預(yù)警功能
儀器可設(shè)置參數(shù)，對(duì)超重力矩、起重量、幅度、回轉(zhuǎn)角和允許高度進(jìn)行控制，超限時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)出預(yù)警和控制信號(hào)，及時(shí)提醒塔吊司機(jī)采取緊急預(yù)防措施
4、遠(yuǎn)程
系統(tǒng)采集的記錄數(shù)據(jù)可通過現(xiàn)場(chǎng)GPRS系統(tǒng)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)服務(wù)器，并通過數(shù)據(jù)服務(wù)器及時(shí)上報(bào)到塔吊在線監(jiān)督管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)同步
5、防碰撞功能
可控制32臺(tái)以內(nèi)塔吊協(xié)同作業(yè)，相互之間避免碰撞事故
AS-101塔機(jī)安全監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，能夠保證塔機(jī)的安全運(yùn)行，包括有塔機(jī)區(qū)域安全防護(hù)、塔機(jī)防碰撞、塔機(jī)超載、塔機(jī)防傾翻等功能，能夠提供塔機(jī)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)預(yù)警，并進(jìn)行制動(dòng)控制，是現(xiàn)代建筑重型機(jī)械群的一種安全防護(hù)設(shè)備，是集精密測(cè)量、人工智能、自動(dòng)控制等多種高技術(shù)于一體的電子系統(tǒng)產(chǎn)品。
二、塔吊防碰撞系統(tǒng)組成
AS-101型塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)由帶動(dòng)態(tài)顯示的主機(jī)（內(nèi)置制動(dòng)控制）、角度傳感器、幅度傳感器、風(fēng)速傳感器、力矩傳感器、重量傳感器、傾角傳感器、高度傳感器、無線通信模塊等組成。
三、塔吊防碰撞系統(tǒng)功能：
1、10.4英寸大液晶動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示，分辨率800*600，能夠直觀的顯示塔機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)以及塔機(jī)的運(yùn)行閾值，易于使用；
2、塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)主界面顯示如下參數(shù)：
1）顯示實(shí)際測(cè)量值：包括有小車行程、高度、回轉(zhuǎn)角、起重量、力矩、風(fēng)速、傾角等；
2）顯示塔機(jī)的基本信息：包括有塔臂長度、后塔臂長度、起重倍率、塔高；
3）顯示塔機(jī)的額定值：包括有風(fēng)速、幅度以及相應(yīng)的起重量和力矩；
4）顯示塔機(jī)的負(fù)荷比率、運(yùn)行狀態(tài)以及預(yù)警原因，提醒塔機(jī)司機(jī)進(jìn)行有效判斷；
5）顯示塔機(jī)安全制動(dòng)狀態(tài)，包括有塔機(jī)的上、下、前、后、左、右運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的控制。
3、可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)20個(gè)不同類似限制區(qū)域的設(shè)置，每個(gè)區(qū)域可以設(shè)置12個(gè)控制點(diǎn)，在保證塔機(jī)安全運(yùn)行的前提下，盡可能的提高塔機(jī)的空間作業(yè)面；      
4、 基于獲得的其他塔機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行塔機(jī)群的防碰撞計(jì)算，實(shí)現(xiàn)不同塔機(jī)間的距離預(yù)警和高度預(yù)警，避免塔機(jī)間碰撞事故的發(fā)生；
5、并集成了防碰撞、力矩限制、風(fēng)速報(bào)警、傾斜報(bào)警、制動(dòng)控制、塔機(jī)黑匣子等多種功能，完全解決了塔吊的安全監(jiān)測(cè)預(yù)警功能；
6、 當(dāng)出現(xiàn)影響塔機(jī)安全的預(yù)警事件后，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)聲、光、圖像等多種報(bào)警方式提醒塔機(jī)司機(jī)謹(jǐn)慎操作，在必要時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制；系統(tǒng)基于測(cè)量得到的本塔機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、其他塔機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及系統(tǒng)障礙物的信息進(jìn)行防碰撞計(jì)算，并依據(jù)防碰撞計(jì)算的結(jié)果采用聲、光、圖像的方式綜合預(yù)警。
在不同預(yù)警程度時(shí)系統(tǒng)的預(yù)警方式如下：1）二級(jí)預(yù)警時(shí)，發(fā)生預(yù)警危險(xiǎn)的物體顯示為，報(bào)警音開啟；2）一級(jí)預(yù)警時(shí)，發(fā)生預(yù)警危險(xiǎn)的物體顯示為紅色，報(bào)警音開啟，報(bào)閃爍。
7、 具有制動(dòng)控制功能，能夠在碰撞發(fā)生前先報(bào)警提示，若繼續(xù)前行則根據(jù)算法對(duì)要碰撞的方向進(jìn)行制動(dòng)，停止前進(jìn)，避免進(jìn)一步的危險(xiǎn)發(fā)生，大大提高了安全防護(hù)能力和等級(jí)。
四、安拾與同行其它公司塔機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)劣比較：
AS-101塔機(jī)安全監(jiān)測(cè)儀是我安拾公司自主研發(fā)的新一代塔機(jī)安全監(jiān)測(cè)裝置，其主要特點(diǎn)可以歸納如下：
、能夠有效監(jiān)測(cè)塔機(jī)的幅度、高度、回轉(zhuǎn)角、重量、力矩、風(fēng)速、傾角等運(yùn)營量，實(shí)現(xiàn)對(duì)塔機(jī)自身運(yùn)作危險(xiǎn)（超重、傾斜過大等）、與障礙物碰撞危險(xiǎn)、與群塔機(jī)協(xié)作碰撞危險(xiǎn)等三種危險(xiǎn)的有效監(jiān)測(cè)、預(yù)警和控制。
第二、具有良好的聲光報(bào)警和圖文顯示，每臺(tái)塔吊上的報(bào)警主機(jī)上有超大的10.4寸顯示屏，便于塔吊司機(jī)隨時(shí)觀察附近塔吊的運(yùn)行情況，采用紅、黃、藍(lán)三色形象地顯示周邊建筑物、塔機(jī)的位置和危險(xiǎn)等級(jí)，并發(fā)出聲光提示，避免塔機(jī)碰撞事故的發(fā)生。
第三、的分布式計(jì)算模式，每臺(tái)塔吊上的主機(jī)相當(dāng)于一獨(dú)立的計(jì)算機(jī)，能接收塔吊之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并能獨(dú)立地進(jìn)行塔機(jī)的各種危險(xiǎn)的判斷、預(yù)警和控制。分布式計(jì)算模式的優(yōu)點(diǎn)：1）能大大縮短塔吊之間報(bào)警的時(shí)間，2）減少塔吊上主機(jī)對(duì)地面中心的依賴性。
第四、強(qiáng)大的兩種信息傳輸功能。區(qū)域塔吊防碰撞時(shí)是基于高增益天線和的無線，確保在兩公里內(nèi)準(zhǔn)確無誤的接收信號(hào)，同時(shí)具有更快的數(shù)據(jù)更新頻率。同時(shí)采用GPRS、CDMA、3g等多種通訊方式完成與遠(yuǎn)程管理平臺(tái)的通訊。
第五、功能強(qiáng)大的遠(yuǎn)程管理平臺(tái)。我公司的遠(yuǎn)程平臺(tái)采用的B/S架構(gòu)，結(jié)合了GIS、GPS、GPRS等多項(xiàng)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程對(duì)塔機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、管理。
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