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(dāng)兩臺塔吊在相交旋轉(zhuǎn)半徑內(nèi)，可能發(fā)生碰撞時，在塔吊室內(nèi)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(zhuǎn)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(yù)警和風(fēng)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(dāng)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(dāng)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(zhuǎn)區(qū)域）；
1.2限制塔機進入周邊特定建筑物范圍；
1.3預(yù)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(gòu)成示
防碰撞系統(tǒng)中，有如下傳感器單元構(gòu)成：吊鉤高度傳感器、幅度傳感器、大臂回轉(zhuǎn)傳感器、吊車行走位置傳感器單元構(gòu)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(xì)計算本機與周邊起重機的關(guān)系，一旦檢測出可能發(fā)生碰撞，會提前預(yù)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(zhuǎn)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?。?1*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(nèi)容包括：禁止幅度、高度、回轉(zhuǎn)動作；提前減速幅度、高度、回轉(zhuǎn)動作；
2.3高度、幅度、回轉(zhuǎn)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

塔式起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)指數(shù)指標(biāo)要求
（一）實施B類以上標(biāo)準(zhǔn)安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)要具有遠(yuǎn)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(zé)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(yuǎn)程中心，所有按上述四類標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)前狀態(tài)，包括：起升倍率，起重量，工作幅度，塔臂轉(zhuǎn)角，起重力矩百分比，吊鉤高度，現(xiàn)場風(fēng)速，以及當(dāng)前的報警狀態(tài)。
（三）所有標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)起重力矩大于相應(yīng)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(nèi)變幅動作；對于具有多擋變速的起升機構(gòu)，當(dāng)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(zhuǎn)換為抵擋速運行。
（五）所有標(biāo)準(zhǔn)安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)要求適應(yīng)面廣：能方便地安裝在各種品牌、各種規(guī)格的塔機產(chǎn)品上；能根據(jù)塔機的狀態(tài)進行參數(shù)設(shè)置；模塊設(shè)計，可進行功能擴展。
（六）C類標(biāo)準(zhǔn)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(shè)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(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)、變幅運動防止塔機間結(jié)構(gòu)、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(biāo)準(zhǔn)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(shè)定及設(shè)備運行記錄都要有密碼保護，防止非授權(quán)更改。
（九）安全監(jiān)控系統(tǒng)要求具備自檢功能，認(rèn)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(biāo)要達到標(biāo)準(zhǔn)，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(yīng)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。

塔式起重機在工作時，需根據(jù)現(xiàn)場實際情況而經(jīng)常改變工況進行起重作業(yè)，如改變起吊角幅度、起吊臂長等，而在不同工況參數(shù)下所能起吊的額定起重量及工作、小變幅是相應(yīng)不同的，因此需要一套裝置對以上參數(shù)綜合監(jiān)測判斷，做出起重機正常工作、滿載、超載、變幅超上限、變幅超下限等工作狀態(tài)的指示并相應(yīng)報警、提示、控制，以保證起重機械的正常工作。
塔機黑匣子（簡稱：塔式起重機安全管理系統(tǒng)）,主要應(yīng)用于塔機的實時，避免因操作者的疏忽或判斷失誤而造成的安全事故，可極大的保證塔機的安全使用。
該裝置是綜合應(yīng)用微電子技術(shù)，信息傳感技術(shù)，信息通訊技術(shù)的高科技智能產(chǎn)品, 是動態(tài)檢測的數(shù)字式電子記錄裝置,可廣泛應(yīng)用于各類起重機械,實現(xiàn)對其工作狀況的實時安全保護監(jiān)測。
該裝置主要應(yīng)用在塔機上, 它可以對塔機安全工作狀況實時記錄并存儲，隨時將塔機違規(guī)操作進行科學(xué)檢測，為管理者對設(shè)備進行有效管理提供真實可靠的數(shù)據(jù)，有效的預(yù)防和抑制事故的發(fā)生，杜絕安全生產(chǎn)隱患 ,并同時為質(zhì)監(jiān)部門提供詳實的數(shù)據(jù)查詢，以供管理部門在制度的執(zhí)行過程中有據(jù)可依，量化管理。

塔吊司機的安全防碰撞措施
1、塔吊必須持證上崗，嚴(yán)禁無特種作業(yè)書人員操作塔吊；
2、塔吊啟用前應(yīng)對塔吊司機進行安全技術(shù)交底；
3、力矩限制器、重量限制器、變幅限位器、行走限位器、高度限位器等安全保護裝置不得隨意調(diào)整或拆除，嚴(yán)禁用限位裝置代替操作裝置；
4、塔吊司機在操作時要隨時注意起重臂的位置和將要轉(zhuǎn)動的方向，如必須與對方交叉作業(yè)時，一定先把吊鉤起升到的位置同事變幅小車開回到起重臂根部附近，再轉(zhuǎn)過對方塔機的起重臂。這樣就可以避免自己塔機起重鋼絲繩碰撞到對方塔機的起重臂而造成意外事故；
5、塔機的塔吊司機也要隨時注意對方塔機的起重臂位置和將要轉(zhuǎn)動的方向，如必須與堆放交叉作業(yè)時應(yīng)先等對方受賄變幅小車并轉(zhuǎn)開起重臂后方可進行施工作業(yè)，以免己方的起重臂碰撞到對方的起重鋼絲繩造成事故。并要注意以下幾點：
1）低塔讓高塔：低塔在轉(zhuǎn)臂之前應(yīng)先觀察告他的運行情況，再運行作業(yè)；
2）后塔讓先塔：在兩塔臂的工作交叉區(qū)域運行時，后進入該區(qū)域的塔要避讓入該區(qū)域的塔；
3）動塔讓靜塔：在塔臂交叉區(qū)域內(nèi)作業(yè)時，若一塔臂無回轉(zhuǎn)，小車無行走，吊鉤無運動，另一塔臂有回轉(zhuǎn)或小車行走時，動塔應(yīng)避讓靜塔；
4）輕車讓重車：在兩塔同時運行時，無荷載塔機應(yīng)避讓有荷載塔機。塔機長時間暫停工作時，吊鉤應(yīng)起到處，小車?yán)浇?，大臂按順風(fēng)方向停置；
5）塔吊在升過程中嚴(yán)禁回轉(zhuǎn)起重臂，并在使用過程中嚴(yán)禁塔吊之間發(fā)生碰撞；
6）塔吊應(yīng)由專職人員操作和管理，嚴(yán)禁作業(yè)和超載使用，機械出現(xiàn)故障或運轉(zhuǎn)不正常時應(yīng)立即停止使用，并及時予以解決；
7）塔臂前段設(shè)置明顯標(biāo)志。從施工流水段上考慮兩塔作業(yè)時間盡量錯開，避免在同一時間，同一地點兩塔同時使用發(fā)生碰撞；
8）塔吊同時作業(yè)必須按照相鄰塔吊作業(yè)情況，其吊運方向、塔臂轉(zhuǎn)動位置、起吊高度、塔臂作業(yè)半徑內(nèi)的交叉作業(yè)，由信號工設(shè)立限位哨，以控制塔臂的轉(zhuǎn)動位置及角度，同時控制器具的水平吊運。
9）在工作完成或下班時，由于有風(fēng)的緣故，應(yīng)把吊鉤升到位置，把變幅小車開回起重臂根部，讓塔機的大臂隨風(fēng)擺動，以免風(fēng)把塔吊大臂吹變形并避免碰觸到地面上的施工材料以及電氣設(shè)備等物體而造成事故。
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