[发明专利]一种塔机吊物防摆、防旋转和防倾翻的方法、系统及装置

说明书

本发明属于塔式起重机的安全控制技术领域，公开了一种塔机吊物防摆、防旋转和防倾翻的方法、系统及装置，姿态检测装置通过无线信号连接有无线信号接收器，无线信号接收器通过连接线路与塔机电控系统连接；姿态检测装置内部设置有六轴陀螺仪传感器、无线信号发射器和电源，六轴陀螺仪传感器与无线信号发射器连接，电源分别与六轴陀螺仪传感器、无线信号发射器连接，姿态检测装置外侧嵌装有控制按键。本发明能够实时检测塔式起重机吊物的运动状态参数，通过无线信号传递到塔机电控系统，当吊物的相关运动状态达到预警阈值时，通过触摸显示屏发出吊物危险预警提示，最大限度确保塔机施工作业安全。

技术领域

本发明属于塔式起重机的安全控制技术领域，尤其涉及一种塔机吊物防摆、防旋转和防倾翻的方法、系统及装置。

背景技术

目前，塔式起重机是建筑工地上必不可少的一种起重设备，主要应用于建筑工地中对装配式建筑和物料进行垂直和水平方位的输送作业，(后面都装配式建筑和物料简称吊物)，具有使用广泛、起升重量大、起升高度高、变幅半径覆盖面广、360度回转作业和施工效率高的特点。

在施工作业现场过程中，因塔司视野受限、吊物违规起吊、不规范挂钩，或在吊装过程中与建筑物碰撞等，引发吊物大幅度摆动、旋转和倾翻，导致塔式起重机施工作业不稳定，甚至造成高空坠物，严重威胁现场人员和设备的安全性。

专利号：202211071067.5的专利文献提供了《塔吊起吊重物时重物坠落伤人危险自动感知方法及系统》，该专利涉及施工现场安全管理技术领域，用以解决现有施工现场的安全管理由于仅依靠人工而容易导致危险感知疏漏的问题。但是该专利未对塔式起重机的吊物状态进行参数检测。

小吨位塔式起重机没有相关的吊物检测和预防措施，不安全，保护预防等级较低；大吨位塔式起重机配备有起升防溢、回转平稳运行和变幅防摇功能，对吊物稳定起吊起到一定保护措施，但相对成本高，缺少直接的检测和预警机制，且特殊功能对塔机的整体钢结构依赖大，当塔式起重机换起重臂长或顶升加装标准节后，需专业技术调整电控系统参数，才能起到良好的作用。塔式起重机现场施工，全靠驾驶员的工作经验和责任心，缺少检测预防机制。当工作操作视野受限，其危险性更高。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有的小吨位塔式起重机没有相关的吊物检测和预防措施，不安全，保护预防等级较低。

(2)现有的大吨位塔式起重机的吊物稳定装置成本高，缺少直接的检测和预警机制，且特殊功能对塔机的整体钢结构依赖大。

(3)塔式起重机现场施工，全靠驾驶员的工作经验和责任心，缺少检测预防机制，当工作操作视野受限，其危险性更高。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种塔机吊物防摆、防旋转和防倾翻的方法、系统及装置。

本发明是这样实现的，一种塔机吊物防摆、防旋转和防倾翻的系统包括：

姿态检测模块，安装在塔机吊钩或吊设货物位置，用于实时检测塔式起重机吊物的运动状态参数；

无线信号传输模块，用于实现姿态检测模块与塔机电控系统的数据交互；

塔机电控系统，用于完成塔机的吊重作业驱动控制，包括起升、变幅和回转电机的控制、八大安全保护逻辑控制和电子安全监控系统。

进一步，姿态检测模块包括：

六轴陀螺仪传感器，用于实时采集吊物的X轴角速度、Y轴角速度、Z轴角速度、X轴加速度、Y轴加速度和Z轴加速度变量；

无线发射单元，用于对六轴陀螺仪的实时六个变量进行无线传输；

电池电源管理单元，用于给姿态检测模块进行供电。