塔吊防碰撞系統(tǒng)的工作原理是：通過安裝在塔吊吊臂等位置的傳感器收集信息，利用數(shù)傳電臺將數(shù)據(jù)發(fā)射至接收端，利用軟件計算出塔吊間相互位置和運動情況。它能夠在塔機接近危險位置時自動發(fā)出提示或控制信號，操作人員合理操作避免安全事故，并可提高施工效率。具體工作流程是：當兩臺塔吊在相交旋轉半徑內，可能發(fā)生碰撞時，在塔吊室內的報警裝置會發(fā)出蜂鳴聲，提醒塔司注意。如果塔司不采取措施繼續(xù)造作，系統(tǒng)會自動將檔桿從位降到低檔位，后直至停止塔吊的大臂轉動為止。在塔吊工作中，通過信號數(shù)據(jù)傳輸可將塔吊的大臂平面位置，以每隔10秒的位移顯示在室的電腦屏幕上。實現(xiàn)了對塔吊自身運行狀態(tài)的實時監(jiān)測、自動預警和風險控制，減小了塔吊碰撞的概率；并讓安全管理人員在不用去現(xiàn)場的前提下，很直觀地監(jiān)測塔吊的使用情況。
塔吊防碰撞主要部件：
1、系統(tǒng)顯示器
A、顯示屏主要由動畫顯示區(qū)、狀態(tài)指示燈區(qū)、數(shù)據(jù)顯示區(qū)以及操作區(qū)構成;
B、操作區(qū)分為管理員操作區(qū)以及用戶操作區(qū)，輸入設置不同的密碼進入;
2、系統(tǒng)主機
A、主控制器是系統(tǒng)的核心設備，處理所有數(shù)據(jù)的采集、發(fā)送，根據(jù)這些信息做出相應的預警、報警和截斷控制。
B、主機采用Cortex-M內核芯片作為主要開發(fā)平臺，具有功耗低、速度快、效率高等特點。
C、信號輸入采用航空插頭，10路繼電器控制輸出;
D、內置 GPRS 芯片

塔機防碰撞系統(tǒng) 黑匣子 安全監(jiān)控系統(tǒng)
1、系統(tǒng)實現(xiàn)基本功能
本系統(tǒng)采用當前主流的高性能CPU，采用嵌入式系統(tǒng)，實時檢測各種傳感器單元，并計算出各個參數(shù)，通過顯示部分將這些信息提供給操作者。
當起重機的操作超出了允許的安全范圍，或者接近碰撞區(qū)域，系統(tǒng)將發(fā)出聲光報警，提醒操作者停止違規(guī)操作，同時發(fā)出禁止向危險方向運動的控制信號。
1.1限制塔機進入自身危險區(qū)域（、小幅度控制點、、小高度、特定回轉區(qū)域）；
1.2限制塔機進入周邊特定建筑物范圍；
1.3預警塔機進入周邊塔機交互區(qū)域；報警和提前控制塔機進入碰撞危險區(qū)域（塔機與塔機之間、塔機與其它吊車之間、塔機和鋼絲繩之間可能碰撞區(qū)域）；
2、系統(tǒng)構成示
防碰撞系統(tǒng)中，有如下傳感器單元構成：吊鉤高度傳感器、幅度傳感器、大臂回轉傳感器、吊車行走位置傳感器單元構成，所有信號進入系統(tǒng)主機。信號進入系統(tǒng)主機后，進行計算各個參數(shù)，同時也接收由周邊起重機傳來的位置、參數(shù)信號。
系統(tǒng)主機仔細計算本機與周邊起重機的關系，一旦檢測出可能發(fā)生碰撞，會提前預警，并在快要發(fā)生碰撞之前，發(fā)出控制信號禁止塔機向危險區(qū)間運行。
2.1顯示器
此界面中，能清晰顯示該塔機的各項參數(shù)，包括：幅度、高度、回轉方位角度等數(shù)據(jù);
7英寸彩色觸摸屏，高亮度,陽光下清晰可見，分辨率800*480。大小：21*14.5*5cm；
2.2系統(tǒng)主機
系統(tǒng)主機大小24*21*8cm，提供13個控制輸出，能同時檢測6個模擬量，帶3路RS485,2路CAN總線輸出功能。能根據(jù)現(xiàn)場要求，提供多個檔位的控制輸出。
控制內容包括：禁止幅度、高度、回轉動作；提前減速幅度、高度、回轉動作；
2.3高度、幅度、回轉傳感器
對于塔機防碰撞系統(tǒng)，需要測量精度非常高，我們采用值多圈編碼器來測量高度、幅度。
類型：值編碼器 1024圈，分辨率：每圈1024點
輸入:12V           輸出：RS485    連接軸直徑:10mm
3、防碰撞具體說明
3.1多個塔機處于同一個高度時，可以檢測臂與臂之間的碰撞
3.2塔機處于同一高度時，塔機大臂與塔機后臂之間的防碰撞
3.3處于不同高度時，塔機大臂與鋼絲繩之間的防碰撞
3.4不同類型起重機之間防碰撞，大臂與鋼絲繩和大臂本身的防碰撞
3.5起重機于建筑物體之間的防碰撞

塔機安全管理系統(tǒng)(俗稱:塔機黑匣子)是集互聯(lián)網(wǎng)技術、傳感器技術、嵌入式技術、數(shù)據(jù)采集儲存技術、數(shù) 據(jù)庫技術等高科技應用技術為一體的綜合性新型儀器。該儀器能實 現(xiàn)多方實時、區(qū)域防碰撞、塔群防碰撞、防傾翻、防超載、實 時報警、實時數(shù)據(jù)無線上傳及記錄、數(shù)據(jù)黑匣子、精準吊裝、塔機 遠程網(wǎng)上備案登記等功能,特別是該儀器的后臺著重加強了部 門對塔機的管理備案程序,是新形勢下,主管部門和各工地人性化服務,執(zhí)法的有效手段。

塔式起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)指數(shù)指標要求
（一）實施B類以上標準安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)要具有遠程數(shù)據(jù)傳輸及功能，對比較大的工地需加裝《視頻系統(tǒng)》（通過加裝攝像頭有利于操作者更直觀的操作）部門也可觀察到工地的實時情況，視頻加以保存，對事故發(fā)生后責任劃分起到重要作用。
（二）能將塔吊運行的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)、視頻及故障記錄發(fā)送到遠程中心，所有按上述四類標準安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)都要具有實時顯示功能：以圖像、視頻及數(shù)值形式顯示塔吊當前狀態(tài)，包括：起升倍率，起重量，工作幅度，塔臂轉角，起重力矩百分比，吊鉤高度，現(xiàn)場風速，以及當前的報警狀態(tài)。
（三）所有標準安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)具有的塔吊“黑匣子”記錄功能，要求記錄并存儲至少近30萬個工作循環(huán)的力矩點，包括力矩發(fā)生時刻，當時的吊重以及力矩百分比；能夠支持記錄的查閱，并可方便的進行歷史數(shù)據(jù)下載。
（四）所有標準安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)要求具有繼電器輸出控制功能，在顯示器上明確顯示輸出控制狀態(tài)，并在必要時報警。當起重力矩大于相應幅度額定值并小于額定值110%時，及時報警并停止塔機上升和向外變幅動作，允許有下降方向和向內變幅動作；對于具有多擋變速的起升機構，當起重力矩達到額定值的80%時，及時報警并將變速速度自動轉換為抵擋速運行。
（五）所有標準安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)要求適應面廣：能方便地安裝在各種品牌、各種規(guī)格的塔機產品上；能根據(jù)塔機的狀態(tài)進行參數(shù)設置；模塊設計，可進行功能擴展。
（六）C類標準安裝的塔機工作空間限制功能：該功能可根據(jù)具體施工環(huán)境進行限制區(qū)域設置，在塔機工作時安全監(jiān)控系統(tǒng)可根據(jù)需要限制塔機進入特定的區(qū)域或進入該區(qū)域后不允許吊載。具體要求參見附件2
（七）D類標準安裝的群塔防碰撞功能：對群塔（兩臺以上），且量它既交迭工作時，該系統(tǒng)能根據(jù)實施情況限制塔機的回轉、變幅運動防止塔機間結構、起升繩或吊重發(fā)生相互碰撞。具體要求參見附件3
（八）所有標準安裝的塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)要安裝、使用方便，穩(wěn)定可靠；所有參數(shù)設定及設備運行記錄都要有密碼保護，防止非授權更改。
（九）安全監(jiān)控系統(tǒng)要求具備自檢功能，認為拆除或任一傳感器損壞都能及時顯示。
（十）安全監(jiān)控系統(tǒng)所有傳感器指示精度、抗干擾能力等指標要達到標準，具體參見附件1。安全監(jiān)控系統(tǒng)的使用壽命要大于塔機的使用壽命。以上系統(tǒng)都應具備手機實時查看和管理（手機控制功能）如果塔機有會以短信通知部門，部門可根據(jù)情況通過手機鎖定違規(guī)（項）前行動力源。
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