一种用于塔式起重机群运维安全保障系统的制作方法

本发明涉及起重机群运维，具体是一种用于塔式起重机群运维安全保障系统。

背景技术：

1、在现代化建筑行业中，塔式起重机作为大型施工设备，发挥着至关重要的作用，随着城市化进程的加快，高层建筑的增多，塔式起重机的使用频率和数量也呈现出显著的增长趋势，然而，随之而来的是一系列安全问题，尤其是在复杂的施工现场环境中，塔式起重机群的运维安全面临着巨大的挑战。

2、传统的塔式起重机安全保障方法主要依赖于操作人员的经验和技能，以及定期的维护和检查，然而，这种方法存在明显的局限性，首先，人为因素往往成为安全事故的隐患，操作失误或疏忽可能导致严重的后果，其次，传统的维护和检查方法难以实现对塔式起重机群的实时监控和预警，无法在事故发生前及时发现并处理潜在的安全隐患。

3、为保障塔式起重机的服役安全，已为塔式起重机安装了安全监控系统，通常包括负载监控、高度监控、幅度监控、倾斜监控等功能，能够实现对塔式起重机单一设备的实时监控和预警，然而，对于塔式起重机群的安全保障，这些系统还存在一些局限性，例如，缺乏对塔式起重机群之间的协同作业和相互影响的考虑，难以实现对整个施工现场塔式起重机群的全面监控和管理。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于塔式起重机群运维安全保障系统，旨在解决一般技术中的用于塔式起重机群运维安全保障系统难以实现对整个施工现场塔式起重机群的全面监控和管理的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：所述用于塔式起重机群运维安全保障系统，包括：可调节阻尼装置、监测系统和控制系统，所述可调节阻尼装置用于控制起重机的转动速度；所述监测系统具有三维激光扫描仪和拉线式位移计，所述三维激光扫描仪安装式起重机驾驶室的顶部，用于感知起重臂工作范围内的空间情况，并对该区域内的平面进行三维建模，判断起重臂工作范围内是否存在障碍物，所述拉线式位移计感知操纵杆的操作状态，对塔式起重机群进行协同管理提供实时数据支持；所述控制系统与可调节阻尼装置和监测系统电连接，所述监测系统将监测的数字信号传递至控制系统，所述控制系统识别塔式起重机的工作状态，并发出控制信号，所述控制系统控制可调节阻尼装置以控制塔式起重机速度。

3、有益效果是：通过设置三维激光扫描仪实时感知起重臂工作范围内的空间情况，可以准确判断是否有障碍物进入危险区域，从而提前预防潜在的碰撞风险，显著提升塔式起重机群作业的安全性；拉线式位移计的应用可以实时监控塔式起重机群的工作状态，及时发现并解决问题，减少因设备故障导致的停工时间，提升运维效率。

4、本发明的进一步的技术方案为，所述可调节阻尼装置包括安装于塔架上的下安装底板和安装在起重臂上的上安装底板。

5、本发明的进一步的技术方案为，所述下安装底板上固定安装有多个呈圆周阵列均匀分布的铁板，每个所述铁板的上表面均固定安装有铜板。

6、本发明的进一步的技术方案为，所述上安装底板的底部安装有多个永磁体，多个所述永磁体与多个铜板一一对应，且所述永磁体与上安装底板之间安装有驱动器，所述驱动器驱动永磁体靠近或远离铜板。

7、有益效果是：采用非接触式的方式耗能，减缓塔式起重机的转动速度，避免采用接触式耗能方式出现锁死，进而引起塔式起重机倒塌的情况。

8、本发明的进一步的技术方案为，所述监测系统预测塔式起重机群内各个起重机是否会发生碰撞或者缠绕的危险，在即将发生碰撞或者缠绕时，发出警报并通过控制系统控制控制塔式起重机停止转动。

9、一种用于塔式起重机群运维安全保障系统的使用方法，其特征是，包括以下步骤：

10、s1、依据工程现场塔式起重机布置方案，依据各个塔式起重机的工作半径r，绘制塔式起重机群布置图；

11、s2、依据塔式起重机群布置图，绘制各个塔式起重机的工作范围，将重叠范围标记为红色；

12、s3、在塔吊工作过程中，每次顶升之后，三维激光扫描仪对该高度的工作环境进行扫描，建立该高度处的三维激光模型，并将相关数据传输至控制系统，用于判断起重臂工作范围内是否存在障碍物；

13、s4、若该塔式起重机服务半径内无其他障碍物时，监测系统转换为静态运行；若塔式起重机周围存在障碍物，激活三维激光扫描仪的动态状态，根据障碍物的方位确定三维激光扫描仪的旋转方位，即采用三维激光扫描仪重点扫描障碍物的方向；

14、s5、拉线式位移计记录操作杆的操作状态，即操作杆的操作幅度，通过记录操作杆的运动状态，并将相关数据传输至控制系统。通过驾驶员模拟驾驶，捕捉驾驶员的操作习惯，建立驾驶员操作杆操作状态与塔式起重机转动幅度的关系模型，并将该模型存储至控制系统。控制系统预测该起重机起重臂的运动状态；

15、s6、若塔式起重机可能发生碰撞，或者缆绳可能出现缠绕，发出预警，及时提醒驾驶员。同时，控制系统控制驱动器伸长，调节永磁体与铜板的距离，增大可调节阻尼装置的耗能能力，控制塔式起重机减速，保障各个塔式起重机之间避免发生碰撞，进而保障整个塔式起重机群的工作安全。

16、本发明的进一步的技术方案为，在s1中，可依据塔式起重机的起重高度h，将塔式起重机的工作半径扩展为r+0.05h，避免货物摆动引起的缆绳缠绕。

17、本发明的进一步的技术方案为，在s2中，绘制各个塔式起重机的工作范围时，将塔式起重机的扩展工作半径加入其中。

18、本发明的进一步的技术方案为，在s4中，监测系统静态运行时，三维激光扫描仪扫描频率为1次/天。

技术特征：

1.一种用于塔式起重机群运维安全保障系统，其特征是，包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于塔式起重机群运维安全保障系统，其特征是，所述可调节阻尼装置包括安装于塔架上的下安装底板（1）和安装在起重臂上的上安装底板（2）。

3.根据权利要求2所述的一种用于塔式起重机群运维安全保障系统，其特征是，所述下安装底板（1）上固定安装有多个呈圆周阵列均匀分布的铁板（5），每个所述铁板（5）的上表面均固定安装有铜板（3）。

4.根据权利要求3所述的一种用于塔式起重机群运维安全保障系统，其特征是，所述上安装底板（2）的底部安装有多个永磁体（4），多个所述永磁体（4）与多个铜板（3）一一对应，且所述永磁体（4）与上安装底板（2）之间安装有驱动器（6），所述驱动器（6）驱动永磁体（4）靠近或远离铜板（3）。

5.根据权利要求1所述的一种用于塔式起重机群运维安全保障系统，其特征是，所述监测系统预测塔式起重机群内各个起重机是否会发生碰撞或者缠绕的危险，在即将发生碰撞或者缠绕时，发出警报并通过控制系统控制控制塔式起重机停止转动。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种用于塔式起重机群运维安全保障系统的使用方法，其特征是，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种用于塔式起重机群运维安全保障系统，其特征是，在s1中，可依据塔式起重机的起重高度h，将塔式起重机的工作半径扩展为r+0.05h，避免货物摆动引起的缆绳缠绕。

8.根据权利要求7所述的一种用于塔式起重机群运维安全保障系统，其特征是，在s2中，绘制各个塔式起重机的工作范围时，将塔式起重机的扩展工作半径加入其中。

9.根据权利要求6所述的一种用于塔式起重机群运维安全保障系统，其特征是，在s4中，监测系统静态运行时，三维激光扫描仪（7）扫描频率为1次/天。

技术总结本发明提供一种用于塔式起重机群运维安全保障系统，涉及起重机群运维技术领域，该用于塔式起重机群运维安全保障系统，包括可调节阻尼装置、监测系统和控制系统，所述可调节阻尼装置用于控制起重机的转动速度；所述监测系统具有三维激光扫描仪和拉线式位移计，所述三维激光扫描仪安装式起重机驾驶室的顶部，用于感知起重臂工作范围内的空间情况；通过设置三维激光扫描仪实时感知起重臂工作范围内的空间情况，可以准确判断是否有障碍物进入危险区域，从而提前预防潜在的碰撞风险，显著提升塔式起重机群作业的安全性；拉线式位移计的应用可以实时监控塔式起重机群的工作状态，及时发现并解决问题，减少因设备故障导致的停工时间，提升运维效率。技术研发人员：侯振国,孙维东,祝青鑫,徐红杰,陈浩峰,宋少卿,吕仲亮,王国梁,周英博,赵宁博受保护的技术使用者：中国建筑第七工程局有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4