[发明专利]一种塔式起重机自动驾驶系统及塔式起重机

说明书

本发明公开了一种塔式起重机自动驾驶系统及塔式起重机，包括塔机机电机构、塔上驾驶室、地面控制站、无线通讯模块，塔机机电机构包括行走机构、回转机构、变幅机构和起升机构，塔上驾驶室设置无人操控的自动化控制系统，包括塔上控制器，塔上控制器信号连接至塔机机电机构中的系列传感器和工作机构的电机，地面控制站包括地面控制器，塔上控制器通过无线通讯模块远程信号连接地面控制器。本发明省去GPS或者GNSS定位系统设备的使用，而借助现有分布设置的各传感器，在固定路线中按照系统指定的路径和控制命令，自驱动各塔机机电机构，实现固定路线的自动驾驶，使塔机吊钩在物料点和施工点之间往复移动，提高塔机工作效率和可靠性。

技术领域

本发明涉及建筑施工安全技术领域，具体涉及一种塔式起重机自动驾驶系统，以及应用了该塔式起重机自动驾驶系统的塔式起重机。

背景技术

建筑业一直是国民经济的支柱产业，为我国经济持续健康发展提供了有力的支撑。但建筑业的生产方式仍然比较粗放，传统的施工工艺及施工工法已经不能满足社会可持续发展的要求，为实现建筑领域的转型升级，加快建造方式转变，急需利用网络信息技术手段推动建筑业高质量发展。

塔式起重机是建筑工地必备的建筑材料转运设备，其利用吊钩与物料相连，并通过大臂、小车和吊钩等执行机构将物料运送到指定的位置。不过，由于塔机司机、指挥员等操作不当、设备老化等导致的安全事故时有发生。一些塔机安装了声光安全预警系统，能一定程度上降低事故风险，但是仍然远远不够。问题主要表现在：

一、司机长时间高空驾驶，容易引起视觉疲劳，作业环境恶劣、心理压力大，误操作、违规操作风险大；

二、遇到问题时，司机需要独立判断如何处理，难以保证是最优操作；

三、必然涉及到沿固定路线反复转运物料，易于疲劳，操作失误几率高，手动操作效率低下；

四、塔式起重机系统往往只能按照预先设定的规则提示风险，仍然需要司机决定如何操作。同时，由于司机常常分别独立操作变幅机构、起升机构和回转机构，塔式起重机的运行效率较低；

五、塔式起重机司机分散在各工地，不便于集中组织和管理。

另外，目前公开的塔机自动驾驶系统，常常需要GPS或者GNSS定位系统设备，既增加了成本、系统复杂度，还因信号遮挡、定位系统故障等问题降低了自动驾驶系统的可行性和可靠性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的上述缺点，而提出的一种塔式起重机自动驾驶系统及塔式起重机，该系统不需要GPS或者GNSS定位系统设备，而借助现有分布设置的各部分传感器，在固定路线中按照系统指定的路径和控制命令，自驱动各塔机机电机构，在固定路线中实现自动驾驶，使塔机吊钩在物料点和施工点之间往复移动。可以降低塔机司机的劳动强度，降低额外的GPS或GNSS定位系统的成本和定位系统故障发生的几率，提高塔机工作效率和可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种塔式起重机自动驾驶系统，包括塔机机电机构、塔上驾驶室、地面控制站、无线通讯模块，塔机机电机构包括行走机构、回转机构、变幅机构和起升机构，行走机构由行走支承装置、行走驱动装置组成，行走驱动装置包括行走驱动电机、塔身位移传感器；回转机构由回转支承装置、回转驱动装置组成，回转驱动装置包括回转驱动电机、回转角度传感器；变幅机构由小车、小车牵引装置组成，小车牵引装置包括小车牵引电机、小车位移传感器；起升机构由吊钩、吊钩提升装置组成，吊钩提升装置包括吊钩提升电机、重量传感器、升降高度传感器。

塔上驾驶室设置无人操控的自动化控制系统，包括塔上控制器，上述塔机机电机构中的系列传感器信号输入连接至塔上控制器，塔上控制器信号输出连接至上述塔机机电机构中的系列工作机构的电机。