[发明专利]一种智能塔吊系统及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑使用的塔吊，具体是指一种具有自我学习功能的安全塔吊。

背景技术

塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备，用来搬运施工用的钢筋、混凝土、钢管等各种建筑原材料。现有技术中的塔吊主要釆用人工在高空操作间进行操控，对操作工人的熟练度以及操作精确度要求较高，保障性较低。并且，很多情况下搬运的货物相对固定，塔吊操控是重复、单调、繁重的高强度工作，容易造成疲劳，带来安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能塔吊系统及其工作方法，以实现塔吊的智能化控制。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能塔吊系统，包括：吊臂，控制单元，吊钩单元和位于装卸作业区的信标发生器；其中所述控制单元安装于塔吊操作间内，且用于对吊臂及吊钩单元进行控制；所述吊钩单元包括：安全间距检测单元、声光报警单元；以及所述吊钩单元通过安全间距检测单元与信标发生器实时测距，当距离低于限定值时，所述声光报警单元进行报警，并将报警信号发送至控制单元。

进一步，所述控制单元包括：控制器，以及与该控制器相连的键盘单元、操控动作采集单元；其中所述键盘单元适于输入吊装指令；所述操控动作采集单元适于记录与吊装指令相匹配的塔吊主体及吊钩单元的吊装轨迹。

进一步，所述操控动作采集单元包括：用于检测吊臂转向的地磁传感器，安装于变幅机构内的第一光电旋转编码器，以采集吊钩单元对应的载重小车在吊臂上的行进距离，以及还包括：用于检测吊钩悬吊高度的第二光电旋转编码器，用于检测吊钩所挂物重量的称重传感器；所述控制器内存储有与物料类型、重量数据对应数据库，当称重传感器获得当前所挂物的重量时，即获得该物料的类型；所述控制器适于在一物料首次完成吊装后，记录该物料的吊装轨迹，并将该物料对应的吊装轨迹写入数据库中；当控制器切换成自动控制模式时，所述控制器按照该物料的第一次的吊装轨迹将物料进行吊装运输。

进一步，所述控制器适于对物料存放点位置进行标定，以及对物料卸料点位置进行标定；所述吊装轨迹包括，向物料存放点位置方向移动的第一吊臂转向轨迹、载重小车的第一行进轨迹和吊钩的第一悬吊轨迹；以及向物料卸料点位置方向移动的第二吊臂转向轨迹、载重小车的第二行进轨迹和吊钩的第二悬吊轨迹；通过键盘单元选择需要自动执行的相应轨迹；若全选，则为自动控制模式；若部分选择，则为混合操作模式；若未选择，则为人工模式。

进一步，当声光报警单元进行报警后，所述控制器控制吊钩单元减速运行；或切换成人工控制。

又一方面，本发明还提供了一种所述智能塔吊系统的工作方法，即

所述吊钩单元通过安全间距检测单元与信标发生器实时测距，当距离低于限定值时，所述声光报警单元进行报警，并将报警信号发送至控制单元。

进一步，所述控制单元包括：控制器，以及与该控制器相连的键盘单元、操控动作采集单元；其中所述键盘单元适于输入吊装指令；所述操控动作采集单元适于记录与吊装指令相匹配的塔吊主体及吊钩单元的吊装轨迹。

进一步，所述操控动作采集单元包括：用于检测吊臂转向的地磁传感器，安装于变幅机构内的第一光电旋转编码器，以采集吊钩单元对应的载重小车在吊臂上的行进距离，以及还包括：用于检测吊钩悬吊高度的第二光电旋转编码器，用于检测吊钩所挂物重量的称重传感器；所述控制器内存储有与物料类型、重量数据对应数据库，当称重传感器获得当前所挂物的重量时，即获得该物料的类型；所述控制器适于在一物料首次完成吊装后，记录该物料的吊装轨迹，并将该物料对应的吊装轨迹写入数据库中；当控制器切换成自动控制模式时，所述控制器按照该物料的第一次的吊装轨迹将物料进行吊装运输。

进一步，所述控制器适于对物料存放点位置进行标定，以及对物料卸料点位置进行标定；所述吊装轨迹包括，向物料存放点位置方向移动的第一吊臂转向轨迹、载重小车的第一行进轨迹和吊钩的第一悬吊轨迹；以及向物料卸料点位置方向移动的第二吊臂转向轨迹、载重小车的第二行进轨迹和吊钩的第二悬吊轨迹；通过键盘单元选择需要自动执行的相应轨迹；若全选，则为自动控制模式；若部分选择，则为混合操作模式；若未选择，则为人工模式。

进一步，所述限定值包括：安全距离范围，以及在安全距离范围内再划定危险范围，即当吊钩进入安全距离范围内，声光报警单元进行报警，所述控制器控制吊钩单元减速运行；若吊钩进入危险范围，塔吊将停止运行并强制切换成人工控制。