爬升式脚手架用的控制系统 本发明涉及一种建筑物施工用的脚手架用的控制系统。
目前，高层建筑物施工经常使用由多个爬升式脚手架组成的整体爬架，该爬架中的各个脚手架围绕所施工的建筑物设置，并随着施工的进程而不断爬升或下降。如果要求建筑物一侧上的几个脚手架或各个侧面上的所有脚手架，即整体爬升或下降，则要求同时提升的各个脚手架之间保持协调，并且所爬升的各个脚手架都不能发生问题，比如各个脚手架中相应提升机不能发生断链，卡链，提升机中的电动机不能发生过流现象，各个脚手架不能发生卡住现象，各个脚手架均不能发生超载，各个脚手架中的电动机的转速相同，以便使各个脚手架的爬升速度保持相同。如果其中的一个脚手架发生异常现象，或者上述地任何一项要求不能满足，则有可能会发生正在爬升的相邻脚手架之间发生支解的情况，或者一个脚手架的重量由相邻的脚手架来承受，从而导致整个爬架或所提升的几个脚手架均不能正常工作，发生断链，电动机损坏，甚至发生所有脚手架连续性坠落的严重问题。但是要满足上述理想的要求是很难的，其中一个原因是实际施工现场，许多设备均要使用电，这样会造成电压不稳或不足，还有提升机制作上会有差异，这样最终可导致提升机电动机转速不一样。再一个的原因是：目前对单个脚手架来说，没有很好的荷载等脚手架状态检测控制系统，虽然人们采用架体防坠装置来避免发生事故时架体相对导轨下坠，但是上述防坠装置只是被动式的，即是在异常事故出现之后才开始工作，操作人员不能随时了解脚手架的荷载等状态情况。由于操作人员不能对单个的脚手架的荷载，速度等状态随时进行了解，从而也就无法使整体爬架中的各个脚手架进行协调的爬升移动。
本发明的目的在于提供一种爬升式脚手架用的控制系统，该控制系统可对脚手架的运行状态随时进行了解，使脚手架能够有效地运行，并且可预防各种不安全事故的发生。
本发明的上述目的是通过下述的爬升式脚手架用的控制系统来实现的，该控制系统包括中央控制台，单个脚手架用的控制系统，该单个脚手架用的控制系统包括单台控制器，脚手架状态检测机构，脚手架中的架体防坠装置用的驱动器，脚手架提升机，脚手架中的架体防坠装置，上述中央控制台接收单台控制器给出的脚手架状态信号，并可对上述单台控制器发出控制信号，上述单台控制器接收上述脚手架状态检测机构发出的脚手架状态信号，以及中央控制台发出的信号对上述脚手架提升机，以及脚手架中的架体防坠装置用的驱动器进行驱动控制，上述脚手架中的架体防坠装置用的驱动器接收单台控制器的信号从而对架体防坠装置进行驱动。
按照本发明的一个优选实施例，上述脚手架状态检测机构包括脚手架提升机的拉力传感器以及脚手架移动速度传感器，上述拉力传感器将提升机中的拉力信号传送给单台控制器，上述速度传感器将脚手架移动速度的信号传送给单台控制器。
按照本发明的另一个优选实施例，上述中央控制台包括中央控制板，操作人员可进行输入信号的并进行操作的键盘，用于使脚手架上移的接触器，用于使脚手架下移的接触器，用于将脚手架状态显示出来的液晶显示器，报警用指示灯和报警发声器。
按照本发明的还一个优选实施例，上述液晶显示器用于脚手架提升机的拉力显示。
按照本发明的又一个优选实施例，上述单个脚手架用的控制系统还包括对脚手架提升机中的电动机的启停进行控制的接触器，它接收单台控制器的控制信号从而对上述提升机中的电动机进行控制，上述拉力信号放大器，它接收拉力传感器给出的拉力信号并对其进行放大，模拟-数字转换器，它接收拉力信号放大器上述给出的拉力放大信号，将其转变为数字信号，并传送给单台控制器。
按照本发明的再一个优选实施例，上述脚手架中的架体防坠装置用的驱动器为电磁驱动器。
按照本发明的还一个优选实施例，上述单个脚手架用的控制系统还包括下述状态检测器，该状态检测器用来对上述脚手架中的架体防坠装置用的电磁驱动器的状态进行检测并可将该检测信号传送给单台控制器，上述单台控制器通过上述电磁驱动器的电源开关对该电磁驱动器进行控制。
按照本发明的另一个优选实施例，上述单个脚手架用的控制系统设置有多个。
按照本发明的还一个优选实施例，上述速度传感器为对提升机中的导轮转速进行测定的霍尔贴片。
本发明的爬升式脚手架用的控制系统优点在于：由于采用脚手架状态检测机构对脚手架的状态，比如速度，即脚手架爬升距离，提升机拉力进行检测，这样操作人员可在工作时得知每个脚手架的实际可运行情况，从而可对多个脚手架构成的整个爬架系统进行正确，准确的控制。由于本控制系统采用分布式控制方式，这样每个脚手架荷载点的控制任务由其相应的单台控制器，如计算机来实现，其结果是中央控制台的控制任务大大减小，连接线减少，从而使成本大大降低，另外还易于进行抗干扰设计。采用本发明控制系统，可在使每个脚手架中的荷载基本保持一致的情况下，同时进行整个爬架(多个脚手架)的提升，从而可使所提升的几个脚手架保持协调。如果其中一个脚手架马上要发生异常，则该控制系统会在发生事故之前由中央控制台向每个脚手架的控制器发出信号，从而可使每个脚手架中的提升机停止工作，并且启动每个脚手架中的架体防坠装置，每个脚手架均停止爬升，这样可避免脚手架之间的支解，防止电动机损坏，链条拉断。另外，本发明的控制系统可使脚手架的提升作业要求大大降低，即使施工现场发生供电不稳定，提升机中的电动机制作有一定误差，仍可对脚手架进行有效，正确的控制。当采用提升机拉力传感器时，可随时了解脚手架静态和动态下的荷载情况，这样可防止静态下发生超载，并可更有效地进行控制。当采用脚手架移动速度传感器时，可通过中央控制台随时了解每个脚手架中的换算成移动距离的数值，这样如果整体爬升中的一个脚手架爬升距离过大(过快)，则可通过使相应的提升机停止工作或向下移动，来使各个脚手架的之间基本保持同步移动。
下面结合附图通过最佳实施例对本发明的脚手架用控制系统进行具体描述。
图1为本发明的高层建筑施工用爬升式脚手架控制系统方框总图；
图2为本发明中的一种单个脚手架控制系统方框图；
图3为中央控制台的方框图；
图4为高层建筑施工用爬升式脚手架的立面图；
图5为本发明中的一种具体的单个脚手架控制系统的示意图。
如图1所示，本发明的高层建筑施工用爬升式脚手架控制系统包括中央控制台，该中央控制台具体可为设置于远离所施工的建筑物的地面上的中央控制柜，其从总体上对施工建筑物各个侧墙面上的多个脚手架，比如20个脚手架进行控制，上述中央控制台通过电缆线与多个单台控制器连接，该多个单台控制器分别与上述的多个脚手架相对应，并对其相应的脚手架进行具体控制，比如提升机中的电动机的停止，启动，防坠装置用的电磁驱动器的驱动，比如有20个脚手架，相应地则设有20台单台控制器，它们分别称为单台控制器1号，……，单台控制器20号，每个单台控制器通过连线与脚手架的状态检测机构，比如提升机拉力传感器和脚手架移动速度传感器分别连接从而可接收该拉力传感器和速度的信号，上述每个单台控制器通过连接线与提升机，和电磁铁驱动器相连接从而可对上述提升机和电磁铁驱动器进行控制，上述电磁驱动器可根据上述单台控制器向其发出的信号对防坠装置进行驱动或不驱动。
如图2所示，单个脚手架用的控制系统包括单台控制器，比如单片计算机，提升机的拉力传感器，该拉力传感器将拉力信号传送给放大器，该放大器将该信号传送给模拟-数字转换器，该转换器将上述信号转变数字信号并传送给单片计算机；提升机过流断相检测器，该接触器对提升机中的电动机供电电流进行检测，并将该电流信号传送给单片计算机，该计算机根据上述拉力信号以及电流信号通过接触器对提升机的启停进行控制；电磁驱动器的状态检测器，该检测器对电磁驱动器的状态进行检测，并将该检测信号传送给单片计算机，该单片计算机通过开关对电磁驱动器进行驱动控制，而上述电磁驱动器用于对脚手架中的架体防坠装置进行驱动。当然该单个脚手架用的控制系统还可包括作为脚手架状态检测机构的脚手架移动速度传感器(图2中未示出，而图1中示出)它可为设置于提升机上的，对提升机中的导轮的转速进行检测的霍尔贴片，或设置于脚手架中的起吊臂链条吊环(图4中标号24)处的霍尔贴片，该传感器将速度信号传送给单片计算机，进而传送给中央控制台，这样可通过显示器将相应的脚手架所移动的，如爬升的累计距离显示出来，并且上述单片计算机可根据该信号通过接触器对提升机的启停进行控制。在单个脚手架用的控制系统中还包括电源滤波稳压装置以便提供稳定的电压。
如图3所示，上述中央控制台包括中央控制板，用于显示脚手架状态，如荷载，速度的液晶显示器，操作人员用的操作键盘，报警指示灯，用于接收中央控制板的信号使脚手架上升的上接触器，用于接收中央控制板的信号使脚手架下降的下接触器，中央控制台总开关，向中央控制台供给稳电定压的电源滤波稳压装置，上述中央控制台发出的信号通过信号光电隔离与相应的单台计算机接通。另外还可设置有报警蜂鸣器(图中未示出)。
如图4所示，本发明的控制系统是用于对高层建筑施工用爬升式脚手架1进行控制，该脚手架包括工字钢形导轨5，该导轨5分别通过附墙架12，13，14和15固定于建筑物墙面上，沿该导轨纵向设有可相对其爬升的架体7，该架体7支承于承重架3上，在承重架3顶面上设有座式提升机4，在提升架体7时，该提升机4的环链8顶端钩于固定于导轨5上的起吊臂10上的吊环24上，上述起吊臂10通过起吊臂花蓝拉杆11与建筑物墙面相连接，另外承重架3的外伸端通过承重架花蓝拉杆6与建筑物墙面相连接，在导轨5底部设置有架体防坠装置2，该架体防坠装置2设于上述承重架3下面，并且其一侧与该承重架3刚性连接，在架体防坠装置2的上方设有附墙架15。
如图5所示，对于每个脚手架设置有单台控制器46，电磁驱动器45，架体提升机中的电动机启停操纵机构(图中未示出)，比如电动机接触器，上述控制器46接收来自与架体提升机相连接的拉压传感器47的拉力信号，将其与相应的规定值进行比较从而作出判断，之后它根据该判断的结果向上述的电磁驱动器45发出驱动信号，上述电磁驱动器45接收上述控制器46发出的驱动信号并根据该信号对上述架体防坠装置2进行驱动，同时上述控制器46可根据上述所接收的拉力信号而进行判断的结果对上述电动机启停操纵机构发出信号，该机构接收上述控制器46发出的信号并根据该信号对电动机的启停状态进行控制。上述控制器46分别与中央控制台49和操作台面48相连接，操作人员可通过上述操作台面48输入信号，上述中央控制台49对控制器46给出的信号进行控制。上述拉力传感器47设置于提升机与承重架3之间。
在工作时，如果发生荷重过大的情况，比如，当提升机4即将要发生断链等情况时，控制器46接收到过大的拉力信号，则拉力传感器47向控制器46给出过大拉力的信号，控制器46对该信号与规定值进行比较，当判断结果为超载时，该控制器46马上对电磁驱动器45发出驱动信号，该驱动器45不产生电磁力，这样架体防坠装置2不受电磁力的作用，在其内部设置的弹簧件的作用下，最后将导轨5夹持住。与此同时，控制器46还向提升机中的电动机的接触器发出中断信号，从而使电动机停止工作。这样可在发生事故之前使整个脚手架中的各个部分停止工作移动，从而可避免相应组件，如链条，电动机的损坏。另外通过中央控制台49可使整体爬架中的脚手架均停止工作，从而可避免相邻脚手架之间发生支解的情况。在图5所示的系统中，还可设置速度传感器(图中未示出)以便使各个脚手架均匀地爬升。