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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

塔吊防碰撞主要部件：
1、系統顯示器
A、顯示屏主要由動畫顯示區、狀態指示燈區、數據顯示區以及操作區構成;
B、操作區分為管理員操作區以及用戶操作區，輸入設置不同的密碼進入;
2、系統主機
A、主控制器是系統的核心設備，處理所有數據的采集、發送，根據這些信息做出相應的預警、報警和截斷控制。
B、主機采用Cortex-M內核芯片作為主要開發平臺，具有功耗低、速度快、效率高等特點。
C、信號輸入采用航空插頭，10路繼電器控制輸出;
D、內置 GPRS 芯片

塔吊防碰撞主要功能 ：
1、數據記錄及存儲功能
儀器以10ms為采樣周期，至少存儲*16000條工作循環對應的力矩及時間，存儲記錄只可讀取不可隨意改變
2、實時顯示功能
儀器能以圖形或數值形式動態實時顯示塔吊工作參數，使司機能直觀地了解塔吊工作狀態，作出正確操作，避免誤操作和超載
3、預警功能
儀器可設置參數，對超重力矩、起重量、幅度、回轉角和允許高度進行控制，超限時，系統將發出預警和控制信號，及時提醒塔吊司機采取緊急預防措施
4、遠程
系統采集的記錄數據可通過現場GPRS系統傳輸到數據服務器，并通過數據服務器及時上報到塔吊在線監督管理平臺，實現同步
5、防碰撞功能
可控制32臺以內塔吊協同作業，相互之間避免碰撞事故
AS-101塔機安全監測預警系統，能夠保證塔機的安全運行，包括有塔機區域安全防護、塔機防碰撞、塔機超載、塔機防傾翻等功能，能夠提供塔機安全狀態的實時預警，并進行制動控制，是現代建筑重型機械群的一種安全防護設備，是集精密測量、人工智能、自動控制等多種高技術于一體的電子系統產品。
二、塔吊防碰撞系統組成
AS-101型塔機安全監控系統由帶動態顯示的主機（內置制動控制）、角度傳感器、幅度傳感器、風速傳感器、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、塔吊防碰撞系統功能：
1、10.4英寸大液晶動態實時顯示，分辨率800*600，能夠直觀的顯示塔機的運行狀態以及塔機的運行閾值，易于使用；
2、塔機安全監控系統主界面顯示如下參數：
1）顯示實際測量值：包括有小車行程、高度、回轉角、起重量、力矩、風速、傾角等；
2）顯示塔機的基本信息：包括有塔臂長度、后塔臂長度、起重倍率、塔高；
3）顯示塔機的額定值：包括有風速、幅度以及相應的起重量和力矩；
4）顯示塔機的負荷比率、運行狀態以及預警原因，提醒塔機司機進行有效判斷；
5）顯示塔機安全制動狀態，包括有塔機的上、下、前、后、左、右運動狀態的控制。
3、可以實現高達20個不同類似限制區域的設置，每個區域可以設置12個控制點，在保證塔機安全運行的前提下，盡可能的提高塔機的空間作業面；      
4、 基于獲得的其他塔機的運行狀態的數據，進行塔機群的防碰撞計算，實現不同塔機間的距離預警和高度預警，避免塔機間碰撞事故的發生；
5、并集成了防碰撞、力矩限制、風速報警、傾斜報警、制動控制、塔機黑匣子等多種功能，完全解決了塔吊的安全監測預警功能；
6、 當出現影響塔機安全的預警事件后，系統可以實現聲、光、圖像等多種報警方式提醒塔機司機謹慎操作，在必要時能夠實現自動控制；系統基于測量得到的本塔機的運動狀態、其他塔機的運動狀態以及系統障礙物的信息進行防碰撞計算，并依據防碰撞計算的結果采用聲、光、圖像的方式綜合預警。
在不同預警程度時系統的預警方式如下：1）二級預警時，發生預警危險的物體顯示為，報警音開啟；2）一級預警時，發生預警危險的物體顯示為紅色，報警音開啟，報閃爍。
7、 具有制動控制功能，能夠在碰撞發生前先報警提示，若繼續前行則根據算法對要碰撞的方向進行制動，停止前進，避免進一步的危險發生，大大提高了安全防護能力和等級。
四、安拾與同行其它公司塔機監測系統的優劣比較：
AS-101塔機安全監測儀是我安拾公司自主研發的新一代塔機安全監測裝置，其主要特點可以歸納如下：
、能夠有效監測塔機的幅度、高度、回轉角、重量、力矩、風速、傾角等運營量，實現對塔機自身運作危險（超重、傾斜過大等）、與障礙物碰撞危險、與群塔機協作碰撞危險等三種危險的有效監測、預警和控制。
第二、具有良好的聲光報警和圖文顯示，每臺塔吊上的報警主機上有超大的10.4寸顯示屏，便于塔吊司機隨時觀察附近塔吊的運行情況，采用紅、黃、藍三色形象地顯示周邊建筑物、塔機的位置和危險等級，并發出聲光提示，避免塔機碰撞事故的發生。
第三、的分布式計算模式，每臺塔吊上的主機相當于一立的計算機，能接收塔吊之間傳輸的數據，并能立地進行塔機的各種危險的判斷、預警和控制。分布式計算模式的優點：1）能大大縮短塔吊之間報警的時間，2）減少塔吊上主機對地面中心的依賴性。
第四、強大的兩種信息傳輸功能。區域塔吊防碰撞時是基于高增益天線和的無線，確保在兩公里內準確無誤的接收信號，同時具有更快的數據更新頻率。同時采用GPRS、CDMA、3g等多種通訊方式完成與遠程管理平臺的通訊。
第五、功能強大的遠程管理平臺。我公司的遠程平臺采用的B/S架構，結合了GIS、GPS、GPRS等多項技術，從而實現了遠程對塔機運動狀態的監測、管理。

塔機安全管理系統是基于傳感器技術、嵌入式技術，數據采集技術、數據處理技術、無線傳感網絡與遠程通信技術相融合的系統平臺，也可稱為塔機運行實時系統；該系統可應用于塔機的實時，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。通過前端裝置和后臺管理系統無縫融合，實現了開放式的實時塔吊作業，在對塔吊實現現場安全的同時，通過遠程高速無線數據傳輸，將塔吊運行工況安全數據和報警信息通過移動互聯網（DTU)實時發送到遠程物聯網平臺，并能在報警時自動觸發手機短信向相關人員告知，從而實現實時的動態遠程、遠程報警，使得塔吊安全成為開放的實時動態。
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