高空作业起重机控制器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410376622.4

申请日:

2014.08.01

公开号:

CN104176637A

公开日:

2014.12.03

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B66C 13/16申请公布日:20141203|||实质审查的生效IPC(主分类):B66C 13/16申请日:20140801|||公开

IPC分类号:

B66C13/16; B66C13/44

主分类号:

B66C13/16

申请人:

青岛盛嘉信息科技有限公司

发明人:

于秀梅

地址:

266000 山东省青岛市市南区如东路18号3号楼二单元101户

优先权:

专利代理机构:

北京纽盟知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11456

代理人:

许玉顺

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内容摘要

本发明提出了一种高空作业起重机控制器,包括:摄像头,分别输出塔吊前臂及两侧图像信号,图像处理模块通过相应的第一光纤线路、第二光纤线路和第三光纤线路将图像信号传送到在地面显示器;地面控制台包括:操纵手杆,操纵手杆与实际手杆1:1比例设计;行程开关,设置在每个操纵手杆的行动槽内;压力传感器,与所述操纵手杆相连接;电子开关,其控制端连接到所述行程开关,其通道两端分别连接到所述压力传感器和AD转换器;DSP处理器,连接到所述AD转换器,将压力信号编码;第一网关,将压力编码信号传输到塔式起重机高位的控制箱;所述控制箱包括第二网关;PLC控制器,根据所述压力信号控制电动机组中相应电动机的启动及转速。

权利要求书

1.  一种高空作业起重机控制器,其特征在于,包括:设置在塔吊长臂顶端下侧的第一摄像头、以及设置在高空控制台左右两侧的第二摄像头和第三摄像头,上述三个摄像头分别输出塔吊前臂及两侧图像信号到第一图像处理模块、第二图像处理模块和第三图像处理模块,所述图像处理模块通过相应的第一光纤线路、第二光纤线路和第三光纤线路将图像信号传送到在地面显示器;
地面显示器的数量为三个,第一显示器显示第一摄像头采集的塔吊前臂图像,第二显示器显示第二摄像头采集的高空控制台左侧图像,第三显示器显示第三摄像头采集的高空控制台右侧图像,第一显示器居中放置,第二显示器和第三显示器分别放在左右位置;
地面控制台包括:操纵手杆,操纵手杆与实际手杆1:1比例设计;
行程开关,设置在每个操纵手杆的行动槽内,感应操纵手杆的位置,输出开关信号;
压力传感器,与所述操纵手杆相连接,将操纵手杆的压力信号转换为电信号;
所述行程开关与压力传感器为成套对应设置;
电子开关,其控制端连接到所述行程开关,其通道两端分别连接到所述压力传感器和AD转换器;
DSP处理器,连接到所述AD转换器,将压力信号编码;
第一网关,将压力编码信号传输到塔式起重机高位的控制箱;
所述控制箱包括第二网关,接收所述压力编码信号;
PLC控制器,根据所述压力信号控制电动机组中相应电动机的启动及转速。

2.
  如权利要求1所述的高空作业起重机控制器,其特征在于,所述控制器为DSP处理器。

3.
  如权利要求2所述的高空作业起重机控制器,其特征在于,所述控制器为TMS320F2812 DSP处理器。

4.
  如权利要求1所述的高空作业起重机控制器,其特征在于,所述行程开关为光电对射开关。

说明书

高空作业起重机控制器
技术领域
本发明涉及自动控制领域,特别是指一种高空作业起重机控制器。
背景技术
塔式起重机是建筑工地上最常用的一种起重设备,以一节一节的接长,用来吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料。
按有无行走机构可分为移动式塔式起重机和固定式塔式起重机。
移动式塔式起重机根据行走装置的不同又可分为轨道式、轮胎式、汽车式、履带式四种。轨道式塔式起重机塔身固定于行走底架上,可在专设的轨道上运行,稳定性好,能带负荷行走,工作效率高,因而广泛应用于建筑安装工程。轮胎式、汽车式和履带式塔式起重机无轨道装置,移动方便,但不能带负荷行走、稳定性较差。
固定式塔式起重机根据装设位置的不同,又分为附着自升式和内爬式两种,附着自升塔式起重机能随建筑物升高而升高,适用于高层建筑,建筑结构仅承受由塔式起重机传来的水平载荷,附着方便,但占用结构用钢多;内爬式塔式起重机在建筑物内部(电梯井、楼梯间),借助一套托架和提升系统进行爬升,顶升较繁琐,但占用结构用钢少,不需要装设基础,全部自重及载荷均由建筑物承受。
无论是移动式塔式起重机还是固定式塔式起重机,都需要操作人员自行或者通过电梯井到达顶部的控制间进行操作,要忍受高温酷暑或者低温严寒的工作环境,而且塔式起重机越高,危险系数也越高,塔式起重机事故也时有发生,因此,如何实现高位塔式起重机的远程控制,是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明提出一种高空作业起重机控制器,实现了对高位塔式起重机的远程控制。
本发明的技术方案是这样实现的:
一种高空作业起重机控制器,包括:设置在塔吊长臂顶端下侧的第一摄像头、以及设置在高空控制台左右两侧的第二摄像头和第三摄像头,上述三个摄像头分别输出塔吊前臂及两侧图像信号到第一图像处理模块、第二图像处理模块和第三图像处理模块,所述图像处理模块通过相应的第一光纤线路、第二光纤线路和第三光纤线路将图像信号传送到在地面显示器;
地面显示器的数量为三个,第一显示器显示第一摄像头采集的塔吊前臂图像,第二显示器显示第二摄像头采集的高空控制台左侧图像,第三显示器显示第三摄像头采集的高空控制台右侧图像,第一显示器居中放置,第二显示器和第三显示器分别放在左右位置;
地面控制台包括:操纵手杆,操纵手杆与实际手杆1:1比例设计;
行程开关,设置在每个操纵手杆的行动槽内,感应操纵手杆的位置,输出开关信号;
压力传感器,与所述操纵手杆相连接,将操纵手杆的压力信号转换为电信号;
所述行程开关与压力传感器为成套对应设置;
电子开关,其控制端连接到所述行程开关,其通道两端分别连接到所述压力传感器和AD转换器;
DSP处理器,连接到所述AD转换器,将压力信号编码;
第一网关,将压力编码信号传输到塔式起重机高位的控制箱;
所述控制箱包括第二网关,接收所述压力编码信号;
PLC控制器,根据所述压力信号控制电动机组中相应电动机的启动及转速。
可选地,所述控制器为DSP处理器。
可选地,所述控制器为TMS320F2812 DSP处理器。
可选地,所述行程开关为光电对射开关。
本发明的有益效果是:
(1)通过设置在多个位置的摄像头实现施工现场的多维图像采集,在多个显示屏上实现场景实时还原;
(2)在地面上搭建与实际平台相同的仿真操作平台,通过RS232串口向塔式起重机顶部的操作箱发送指令,控制塔式起重机动作,实现塔式起重机远程控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明高空作业起重机控制器的控制框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明的高空作业起重机控制器包括:设置在塔吊长臂顶端下侧的第一摄像头10、以及设置在高空控制台左右两侧的第二摄像头11和第三摄像头12,上述三个摄像头分别输出塔吊前臂及两侧图像信号到第一图像处理模块20、第二图像处理模块21和第三图像处理模块22,所述图像处理模块通过相应的第一光纤线路30、第二光纤线路31和第三光纤线路32将图像信号传送到在地面显示器。
地面显示器的数量为三个,第一显示器40显示第一摄像头采集的塔吊前臂图像,第二显示器41显示第二摄像头采集的高空控制台左侧图像,第三显示器42显示第三摄像头采集的高空控制台右侧图像,第一显示器居中放置,第二显示器和第三显示器分别放在左右位置。
地面控制台包括操纵手杆50,操纵手杆50与实际手杆1:1比例设计;行程开关62,设置在每个操纵手杆的行动槽内,感应操纵手杆的位置,输出开关信号;压力传感器61,与所述操纵手杆相连接,将操纵手杆的压力信号转换为电信号;所述行程开关62与压力传感器61为成套对应设置;电子开关63,其控制端连接到所述行程开关,其通道两端分别连接到所述压力传感器61和AD转换器70;DSP处理器80,连接到所述AD转换器,将压力信号编码;第一网关91,将压力编码信号传输到塔式起重机高位的控制箱;所述控制箱包括第二网关92,接收所述压力编码信号;PLC控制器93,根据所述压力信号控制电动机组95中相应电动机的启动及转速。
优选地,所述控制器为DSP处理器。
优选地,所述控制器为TMS320F2812 DSP处理器。通过TMS320F2812 DSP处理器实现信号的转码,实时传送塔式起重机控制信号。
TMS320F2812 DSP,是32位定点DSP,其拥有EVA、EVB事件管理器和配套的12位16通道的AD数据采集,具有丰富的外设接口,如CAN、SCI等。TMS320F2812的ADC模块是一个12位分辨率的,具有流水线结构的模数转换器,TMS320F2812内置双采样保持电路,保持数据采集时窗口有独立的预定标控制。并且允许系统对同一通道转换多次,允许用户执行过采样算法,这较传统的单一转换结果增加了更多的解决方案,有利于提高采样的精度。有多个触发源可以启动ADC转换。快速的转换时间,ADC时钟可以配置为25MHz,最高采样带宽为12.5MSPS。用TMS320F2812搭建数据采集系统时,不必外接ADC,避免了复杂的硬件设计。
优选地,所述行程开关为光电对射开关。对射式光电开关由发射器和接收器组成,其工作原理是:通过发射器发出的光线直接进入接收器,当被检测物体经过发射器和接收器之间阻断光线时,光电开关就产生开关信号。
本发明的高空作业起重机控制器通过设置在多个位置的摄像头实现施工现场的多维图像采集,在多个显示屏上实现场景实时还原;在地面上搭建与实际平台相同的仿真操作平台,通过网关向塔式起重机顶部的操作箱发送指令,控制塔式起重机动作,实现塔式起重机远程控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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资源描述

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1、10申请公布号CN104176637A43申请公布日20141203CN104176637A21申请号201410376622422申请日20140801B66C13/16200601B66C13/4420060171申请人青岛盛嘉信息科技有限公司地址266000山东省青岛市市南区如东路18号3号楼二单元101户72发明人于秀梅74专利代理机构北京纽盟知识产权代理事务所特殊普通合伙11456代理人许玉顺54发明名称高空作业起重机控制器57摘要本发明提出了一种高空作业起重机控制器,包括摄像头,分别输出塔吊前臂及两侧图像信号,图像处理模块通过相应的第一光纤线路、第二光纤线路和第三光纤线路将图像信号。

2、传送到在地面显示器;地面控制台包括操纵手杆,操纵手杆与实际手杆11比例设计;行程开关,设置在每个操纵手杆的行动槽内;压力传感器,与所述操纵手杆相连接;电子开关,其控制端连接到所述行程开关,其通道两端分别连接到所述压力传感器和AD转换器;DSP处理器,连接到所述AD转换器,将压力信号编码;第一网关,将压力编码信号传输到塔式起重机高位的控制箱;所述控制箱包括第二网关;PLC控制器,根据所述压力信号控制电动机组中相应电动机的启动及转速。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN104176637AC。

3、N104176637A1/1页21一种高空作业起重机控制器,其特征在于,包括设置在塔吊长臂顶端下侧的第一摄像头、以及设置在高空控制台左右两侧的第二摄像头和第三摄像头,上述三个摄像头分别输出塔吊前臂及两侧图像信号到第一图像处理模块、第二图像处理模块和第三图像处理模块,所述图像处理模块通过相应的第一光纤线路、第二光纤线路和第三光纤线路将图像信号传送到在地面显示器;地面显示器的数量为三个,第一显示器显示第一摄像头采集的塔吊前臂图像,第二显示器显示第二摄像头采集的高空控制台左侧图像,第三显示器显示第三摄像头采集的高空控制台右侧图像,第一显示器居中放置,第二显示器和第三显示器分别放在左右位置;地面控制台。

4、包括操纵手杆,操纵手杆与实际手杆11比例设计;行程开关,设置在每个操纵手杆的行动槽内,感应操纵手杆的位置,输出开关信号;压力传感器,与所述操纵手杆相连接,将操纵手杆的压力信号转换为电信号;所述行程开关与压力传感器为成套对应设置;电子开关,其控制端连接到所述行程开关,其通道两端分别连接到所述压力传感器和AD转换器;DSP处理器,连接到所述AD转换器,将压力信号编码;第一网关,将压力编码信号传输到塔式起重机高位的控制箱;所述控制箱包括第二网关,接收所述压力编码信号;PLC控制器,根据所述压力信号控制电动机组中相应电动机的启动及转速。2如权利要求1所述的高空作业起重机控制器,其特征在于,所述控制器为。

5、DSP处理器。3如权利要求2所述的高空作业起重机控制器,其特征在于,所述控制器为TMS320F2812DSP处理器。4如权利要求1所述的高空作业起重机控制器,其特征在于,所述行程开关为光电对射开关。权利要求书CN104176637A1/3页3高空作业起重机控制器技术领域0001本发明涉及自动控制领域,特别是指一种高空作业起重机控制器。背景技术0002塔式起重机是建筑工地上最常用的一种起重设备,以一节一节的接长,用来吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料。0003按有无行走机构可分为移动式塔式起重机和固定式塔式起重机。0004移动式塔式起重机根据行走装置的不同又可分为轨道式、轮胎式、汽。

6、车式、履带式四种。轨道式塔式起重机塔身固定于行走底架上,可在专设的轨道上运行,稳定性好,能带负荷行走,工作效率高,因而广泛应用于建筑安装工程。轮胎式、汽车式和履带式塔式起重机无轨道装置,移动方便,但不能带负荷行走、稳定性较差。0005固定式塔式起重机根据装设位置的不同,又分为附着自升式和内爬式两种,附着自升塔式起重机能随建筑物升高而升高,适用于高层建筑,建筑结构仅承受由塔式起重机传来的水平载荷,附着方便,但占用结构用钢多;内爬式塔式起重机在建筑物内部电梯井、楼梯间,借助一套托架和提升系统进行爬升,顶升较繁琐,但占用结构用钢少,不需要装设基础,全部自重及载荷均由建筑物承受。0006无论是移动式塔。

7、式起重机还是固定式塔式起重机,都需要操作人员自行或者通过电梯井到达顶部的控制间进行操作,要忍受高温酷暑或者低温严寒的工作环境,而且塔式起重机越高,危险系数也越高,塔式起重机事故也时有发生,因此,如何实现高位塔式起重机的远程控制,是目前亟待解决的问题。发明内容0007本发明提出一种高空作业起重机控制器,实现了对高位塔式起重机的远程控制。0008本发明的技术方案是这样实现的0009一种高空作业起重机控制器,包括设置在塔吊长臂顶端下侧的第一摄像头、以及设置在高空控制台左右两侧的第二摄像头和第三摄像头,上述三个摄像头分别输出塔吊前臂及两侧图像信号到第一图像处理模块、第二图像处理模块和第三图像处理模块,。

8、所述图像处理模块通过相应的第一光纤线路、第二光纤线路和第三光纤线路将图像信号传送到在地面显示器;0010地面显示器的数量为三个,第一显示器显示第一摄像头采集的塔吊前臂图像,第二显示器显示第二摄像头采集的高空控制台左侧图像,第三显示器显示第三摄像头采集的高空控制台右侧图像,第一显示器居中放置,第二显示器和第三显示器分别放在左右位置;0011地面控制台包括操纵手杆,操纵手杆与实际手杆11比例设计;0012行程开关,设置在每个操纵手杆的行动槽内,感应操纵手杆的位置,输出开关信号;说明书CN104176637A2/3页40013压力传感器,与所述操纵手杆相连接,将操纵手杆的压力信号转换为电信号;001。

9、4所述行程开关与压力传感器为成套对应设置;0015电子开关,其控制端连接到所述行程开关,其通道两端分别连接到所述压力传感器和AD转换器;0016DSP处理器,连接到所述AD转换器,将压力信号编码;0017第一网关,将压力编码信号传输到塔式起重机高位的控制箱;0018所述控制箱包括第二网关,接收所述压力编码信号;0019PLC控制器,根据所述压力信号控制电动机组中相应电动机的启动及转速。0020可选地,所述控制器为DSP处理器。0021可选地,所述控制器为TMS320F2812DSP处理器。0022可选地,所述行程开关为光电对射开关。0023本发明的有益效果是00241通过设置在多个位置的摄像头。

10、实现施工现场的多维图像采集,在多个显示屏上实现场景实时还原;00252在地面上搭建与实际平台相同的仿真操作平台,通过RS232串口向塔式起重机顶部的操作箱发送指令,控制塔式起重机动作,实现塔式起重机远程控制。附图说明0026为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。0027图1为本发明高空作业起重机控制器的控制框图。具体实施方式0028下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例。

11、中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。0029如图1所示,本发明的高空作业起重机控制器包括设置在塔吊长臂顶端下侧的第一摄像头10、以及设置在高空控制台左右两侧的第二摄像头11和第三摄像头12,上述三个摄像头分别输出塔吊前臂及两侧图像信号到第一图像处理模块20、第二图像处理模块21和第三图像处理模块22,所述图像处理模块通过相应的第一光纤线路30、第二光纤线路31和第三光纤线路32将图像信号传送到在地面显示器。0030地面。

12、显示器的数量为三个,第一显示器40显示第一摄像头采集的塔吊前臂图像,第二显示器41显示第二摄像头采集的高空控制台左侧图像,第三显示器42显示第三摄像头采集的高空控制台右侧图像,第一显示器居中放置,第二显示器和第三显示器分别放在左右位置。0031地面控制台包括操纵手杆50,操纵手杆50与实际手杆11比例设计;行程开关说明书CN104176637A3/3页562,设置在每个操纵手杆的行动槽内,感应操纵手杆的位置,输出开关信号;压力传感器61,与所述操纵手杆相连接,将操纵手杆的压力信号转换为电信号;所述行程开关62与压力传感器61为成套对应设置;电子开关63,其控制端连接到所述行程开关,其通道两端分。

13、别连接到所述压力传感器61和AD转换器70;DSP处理器80,连接到所述AD转换器,将压力信号编码;第一网关91,将压力编码信号传输到塔式起重机高位的控制箱;所述控制箱包括第二网关92,接收所述压力编码信号;PLC控制器93,根据所述压力信号控制电动机组95中相应电动机的启动及转速。0032优选地,所述控制器为DSP处理器。0033优选地,所述控制器为TMS320F2812DSP处理器。通过TMS320F2812DSP处理器实现信号的转码,实时传送塔式起重机控制信号。0034TMS320F2812DSP,是32位定点DSP,其拥有EVA、EVB事件管理器和配套的12位16通道的AD数据采集,具。

14、有丰富的外设接口,如CAN、SCI等。TMS320F2812的ADC模块是一个12位分辨率的,具有流水线结构的模数转换器,TMS320F2812内置双采样保持电路,保持数据采集时窗口有独立的预定标控制。并且允许系统对同一通道转换多次,允许用户执行过采样算法,这较传统的单一转换结果增加了更多的解决方案,有利于提高采样的精度。有多个触发源可以启动ADC转换。快速的转换时间,ADC时钟可以配置为25MHZ,最高采样带宽为125MSPS。用TMS320F2812搭建数据采集系统时,不必外接ADC,避免了复杂的硬件设计。0035优选地,所述行程开关为光电对射开关。对射式光电开关由发射器和接收器组成,其工。

15、作原理是通过发射器发出的光线直接进入接收器,当被检测物体经过发射器和接收器之间阻断光线时,光电开关就产生开关信号。0036本发明的高空作业起重机控制器通过设置在多个位置的摄像头实现施工现场的多维图像采集,在多个显示屏上实现场景实时还原;在地面上搭建与实际平台相同的仿真操作平台,通过网关向塔式起重机顶部的操作箱发送指令,控制塔式起重机动作,实现塔式起重机远程控制。0037以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。说明书CN104176637A1/1页6图1说明书附图CN104176637A。

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