智慧工地塔吊群防碰撞黑匣子系統(tǒng)
塔機安全監(jiān)測儀
一、概述
AS-101型塔機監(jiān)測儀是全新智能化塔式起重機（簡稱塔機或塔吊）安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，能夠全方位保證塔機的安全運行，包括有塔機區(qū)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(tài)的實時預(yù)警，并進行制動控制，是現(xiàn)代建筑重型機械群的一種安全防護設(shè)備，是集精密測量、人工智能、自動控制等多種高技術(shù)于一體的電子系統(tǒng)產(chǎn)品。
上海宇葉有限公司研發(fā)的塔機安全監(jiān)測儀，技術(shù)水平達到國內(nèi)領(lǐng)先，并已通過國家建筑城建機械質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的檢測。
二、系統(tǒng)組成
AS-101型塔機安全監(jiān)測儀由帶動態(tài)顯示的主機（內(nèi)置制動控制）、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、系統(tǒng)功能
功能：10.4英寸大液晶動態(tài)實時顯示，分辨率800*600，能夠直觀的顯示塔機的運行狀態(tài)以及塔機的運行閾值，易于使用；
塔機安全監(jiān)測儀主界面顯示如下參數(shù)：1）顯示實際測量值：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(fēng)速、幅度以及相應(yīng)的起重量和力矩；4）顯示塔機的負(fù)荷比率、運行狀態(tài)以及預(yù)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(tài)，包括有塔機的上、下、前、后、左、右運動狀態(tài)的控制。
· 可以實現(xiàn)高達20個不同類似限制區(qū)域的設(shè)置，每個區(qū)域多可以設(shè)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(yè)面；
塔機空間限制功能：1）可以設(shè)置直線、圓形、多邊形等三種形式的障礙物或限制區(qū)，能夠充分滿足高壓線、道路、學(xué)校、住宅、建筑物、煙囪等不同類型物體的抽象；2）在多邊形障礙物或限制區(qū)中可以提供高達12個控制點，能夠真實地逼近實際障礙物或限制區(qū)的形狀；3）系統(tǒng)可設(shè)置高達20個障礙物（目前國內(nèi)數(shù)量多），能夠滿足密集區(qū)域設(shè)防的要求。
· 基于獲得的其他塔機的運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，進行塔機群的防碰撞計算，實現(xiàn)不同塔機間的距離預(yù)警和高度預(yù)警，避免塔機間碰撞事故的發(fā)生；
· 并集成了防碰撞、力矩限制、風(fēng)速報警、傾斜報警、制動控制、塔機黑匣子等多種功能，完全解決了塔吊全方位的安全監(jiān)測預(yù)警功能；
· 當(dāng)出現(xiàn)影響塔機安全的預(yù)警事件后，系統(tǒng)可以實現(xiàn)聲、光、圖像等多種報警方式提醒塔機司機謹(jǐn)慎操作，在必要時能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制；系統(tǒng)基于測量得到的本塔機的運動狀態(tài)、其他塔機的運動狀態(tài)以及系統(tǒng)障礙物的信息進行防碰撞計算，并依據(jù)防碰撞計算的結(jié)果采用聲、光、圖像的方式綜合預(yù)警。
在不同預(yù)警程度時系統(tǒng)的預(yù)警方式如下：1）二級預(yù)警時，發(fā)生預(yù)警危險的物體顯示為黃色，報警音開啟；2）一級預(yù)警時，發(fā)生預(yù)警危險的物體顯示為紅色，報警音開啟，報警燈閃爍。
· 具有制動控制功能，能夠在碰撞發(fā)生前先報警提示，若繼續(xù)前行則根據(jù)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(fā)生，大大提高了安全防護能力和等級。
系統(tǒng)設(shè)置有安全制動系統(tǒng)，能夠保證在出現(xiàn)意外危險時安全制動塔機的運動，避免事故的發(fā)生。
性能：
· 采用工業(yè)等級設(shè)計、生產(chǎn)、加工標(biāo)準(zhǔn)，性能穩(wěn)定可靠；
· 易于安裝、省時省力、參數(shù)設(shè)定簡便快捷；
· 具有良好的抗干擾性能，能夠保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
全方位防護：
· 單機安全防護：風(fēng)速報警、傾斜報警、載重報警控制、空間區(qū)域保護。
群塔安全防護：防碰撞報警、防碰撞制動、區(qū)域防護；

功能特點

1、實時檢測并顯示塔吊的運行狀態(tài)

2、日常使用基于塔機行為的群塔防碰撞功能

3、區(qū)域保護功能，阻止小車進入被保護區(qū)域

4、遠(yuǎn)程 監(jiān)控功能，在線隨時查看塔機實時運行狀態(tài)

5、進入預(yù)警區(qū)域，帶有預(yù)警減速、回轉(zhuǎn)斷續(xù)制動功能

6、工作循環(huán)記錄、系統(tǒng)修改記錄等“黑匣子”功能

7、斷電自動保存當(dāng)前數(shù)據(jù)，得電自動恢復(fù)

8、鋼絲繩倍率輕松切換，方便

9、司機身份認(rèn)證功能（人臉識別）（選裝）

10、傳感器故障自檢功能

11、中英文界面切換

系統(tǒng)主機

系統(tǒng)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(jù)現(xiàn)場要求，提供多個檔位的控制輸出。

控制內(nèi)容包括：禁止幅度、高度、回轉(zhuǎn)動作；提前減速幅度、高度、回轉(zhuǎn)動作；

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第一章 塔式起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)簡介 1.1 塔式起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)簡介
zzkj型塔式起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)采用AVR微電腦為核心控制，模塊化結(jié)構(gòu)，全按鍵操作，液晶顯示。具有精度高、性能穩(wěn)定、工作可靠、安裝調(diào)試簡便等特點及數(shù)字顯示、聲光報警、斷電保護等功能。適用于單塔或群塔施工環(huán)境下工作的塔式起重機的適時監(jiān)控。
1）規(guī)格型號
型號定義
ZZKJ - X - X
代表：包括“重量、力矩、幅度、高度、回轉(zhuǎn)”顯示、記錄、報警功能、防碰撞、防傾翻、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能8寸彩屏顯示的塔機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)。
2） 產(chǎn)品主要功能：
F 能夠自動檢測起重設(shè)備的各種信號并處理。如：重量信號、高度信號、幅度信號、角度信號、力矩信號等。
F 以圖形和數(shù)值實時顯示當(dāng)前的工況參數(shù)。如：額定起重量、實際起重量、高度、幅度、角度等。
F 系統(tǒng)能自動對起重設(shè)備的性能參數(shù)進行連續(xù)采樣，實時跟蹤，進行運算、比較、判斷，隨時發(fā)出聲光報警，顯示各參數(shù)的同時，并切斷起重機向危險方向運行的回路，同時允許其向安全方向運行，從而實現(xiàn)安全自動控制。
F 設(shè)置數(shù)據(jù)掉電保持功能,存貯的數(shù)據(jù)可保持10年。
F 可存儲1.6×104個超載工作循環(huán)及對應(yīng)時間點的信息。
F 可控制塔群協(xié)同作業(yè)，相互間不發(fā)生碰撞事故。
F 數(shù)據(jù)可上傳監(jiān)控平臺，遠(yuǎn)程監(jiān)控。
F 主機通用性好，在不改變主機的情況下，只要將軟件加以修改，就能夠滿足各種類型起重機機械的要求，便于批量生產(chǎn)，機內(nèi)存儲了多組額定載荷曲線，滿足了各種工況無級報警要求。
3）特點
F 對傳感器的“溫度漂移”和“零點漂移”可進行自動調(diào)節(jié)補償。
F 主板核心采用自主開發(fā)AVR主板，處理速度更快，精度更高，可靠性進一步增強。
F 中文漢字圖形顯示，各個工況參數(shù)一目了然，同時有起重機狀態(tài)指示。
F 人工智能參數(shù)表設(shè)置，提示結(jié)果顯示，防止參數(shù)的誤設(shè)定。
F 低功耗，數(shù)字電路全部采用CMOS芯片。
F 所有設(shè)置參數(shù)菜單表格清楚明了，非常利于調(diào)試及校正；
F 安裝調(diào)試全部鍵盤操作，給用戶更改起重機工況后調(diào)整帶來極大方便。
F 具有聲光報警功能。
4）主要技術(shù)參數(shù)
1、工作環(huán)境溫度： －20℃～60℃
2、工作環(huán)境濕度： 95%(25℃)
3、工 作 電 壓： AC85-265V
4、工 作 方 式： 連續(xù)
5、振 動： 加速度≤5g(g為重力加速度)
6、系統(tǒng)綜合誤差： 小于±5%
7、整 機 功 耗： 小于15W
8、報 警 音 量： 大于60db
9、動 作 誤 差： ＜±3%

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