起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)，屬于起重機(jī)自動(dòng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】。本實(shí)用新型的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，包括控制器(1)、告警模塊(2)、電源模塊(3)、激光測(cè)距模塊(4)、紅外傳感模塊(5)、顯示模塊(6)、斷路控制模塊(7)；所述控制器(1)分別與所述告警模塊(2)、所述激光測(cè)距模塊(4)、所述紅外傳感模塊(5)、所述顯示模塊(6)、斷路控制模塊(7)電性相連。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有可以實(shí)現(xiàn)工作作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中起重機(jī)之間智能控制、從根本上杜絕碰撞事故發(fā)生等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于起重機(jī)自動(dòng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說(shuō)，屬于一種起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中橋式起重機(jī)和門式起重機(jī)通常使用在貨場(chǎng)和廠房等環(huán)境中，其現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境中通常有若干臺(tái)橋式起重機(jī)或者門式起重機(jī)同時(shí)在一個(gè)軌道上工作，同一軌道上的臺(tái)橋式起重機(jī)或者門式起重機(jī)彼此之間通常應(yīng)該保持合理的安全工作距離。每個(gè)橋式起重機(jī)或者門式起重機(jī)上的操作司機(jī)、其通常高度注意被吊裝物體的操作工作，而一般容易忽視相鄰起重機(jī)之間的安全工作距離，這樣就造成了同一軌道上的臺(tái)橋式起重機(jī)或者門式起重機(jī)彼此之間時(shí)有發(fā)生碰撞的事故?，F(xiàn)有技術(shù)中為了解決起重機(jī)之間的碰撞事故、或者起重機(jī)與軌道端頭之間的碰撞事故，臺(tái)橋式起重機(jī)或者門式起重機(jī)通常都要安裝防碰撞系統(tǒng)，這些防碰撞系統(tǒng)通常都是機(jī)械式結(jié)構(gòu)形式，只能緩解起重機(jī)之間碰撞時(shí)的沖擊力，不能從根本上解決碰撞問題。如何避免起重機(jī)之間的碰撞問題,一直是制約本【技術(shù)領(lǐng)域】的一大難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了有效地解決以上技術(shù)問題，給出了一種起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的一種起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，包括控制器、告警模塊、電源模塊、激光測(cè)距模塊、紅外傳感模塊、顯示模塊、斷路控制模塊；其中:
[0005]所述控制器分別與所述告警模塊、所述激光測(cè)距模塊、所述紅外傳感模塊、所述顯示模塊、所述斷路控制模塊電性相連；
[0006]所述激光測(cè)距模塊包括激光發(fā)射部分、激光接收部分，所述激光發(fā)射部分和所述激光接收部分平行地設(shè)置在起重機(jī)本體上、并與起重機(jī)運(yùn)動(dòng)方向保持一致；
[0007]所述紅外傳感模塊包括第一紅外線探頭、第二紅外線探頭，所述第一紅外線探頭和所述第二紅外線探頭對(duì)稱地設(shè)置；其中:所述第一紅外線探頭的紅外線探測(cè)幅度角A與所述第二紅外線探頭的紅外線探測(cè)幅度角B相同；所述第一紅外線探頭的紅外線探測(cè)區(qū)域S3與所述第二紅外線探頭的紅外線探測(cè)區(qū)域S4形成一紅外線盲區(qū)區(qū)域S1以及一紅外線疊加區(qū)域S2，所述紅外線疊加區(qū)域S2的夾角C，所述第一紅外線探頭與所述第二紅外線探頭之間的距離為H1，所述紅外線盲區(qū)區(qū)域S1與紅外線疊加區(qū)域S2同軸線，所述紅外線盲區(qū)區(qū)域S1與紅外線疊加區(qū)域S2的軸線與起重機(jī)運(yùn)動(dòng)方向方向保持一致。
[0008]根據(jù)以上所述的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)，優(yōu)選，所述告警模塊為聲光報(bào)警電路。
[0009]根據(jù)以上所述的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)，優(yōu)選，所述顯示模塊為液晶顯示屏幕。
[0010]根據(jù)以上所述的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)，優(yōu)選，所述控制器可以是DSP控制器。[0011 ] 根據(jù)以上所述的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)，優(yōu)選，所述控制器可以是ARM控制器。
[0012]根據(jù)以上所述的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)，優(yōu)選，所述激光發(fā)射部分、所述激光接收部分設(shè)置在所述第一紅外線探頭和所述第二紅外線探頭之間。
[0013]根據(jù)以上所述的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)，優(yōu)選，所述紅外線疊加區(qū)域S2的夾角C范圍為10。-30。。
[0014]根據(jù)以上所述的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)，優(yōu)選，所述第一紅外線探頭與所述第二紅外線探頭之間的距離H1為6-10cm。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有可以實(shí)現(xiàn)工作作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中起重機(jī)之間智能控制、從根本上杜絕碰撞事故發(fā)生等特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]附圖1是本發(fā)明起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]附圖2是本發(fā)明起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)紅外線檢測(cè)的示意圖；
[0018]附圖3是本發(fā)明起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)使用示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]優(yōu)選實(shí)施方式I
[0020]圖1是本發(fā)明起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；本發(fā)明的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)包括控制器1、告警模塊2、電源模塊3、激光測(cè)距模塊4、紅外傳感模塊5、顯示模塊
6、斷路控制模塊7 ;其中:控制器I分別與告警模塊2、激光測(cè)距模塊4、紅外傳感模塊5、顯示模塊6、斷路控制模塊7電性相連，電源模塊3分別與控制器1、告警模塊2、激光測(cè)距模塊
4、紅外傳感模塊5、顯示模塊6、斷路控制模塊7電性相連，電源模塊3可以直接為控制器1、告警模塊2、激光測(cè)距模塊4、紅外傳感模塊5、顯示模塊6、斷路控制模塊7提供電源；電源模塊3也可以通過控制器I為告警模塊2、激光測(cè)距模塊4、紅外傳感模塊5、顯示模塊6、斷路控制模塊7提供電源。告警模塊2為聲光報(bào)警電路，顯示模塊6為液晶顯示屏幕。告警模塊2和顯示模塊6均設(shè)置在操作司機(jī)的司機(jī)室內(nèi)，方便司機(jī)及時(shí)看到和聽到起重機(jī)之間距離的信息。如果控制器I通過激光測(cè)距模塊4和紅外傳感模塊5判斷出前方有起重機(jī)必須停車的話，則向告警模塊2和顯示模塊6發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)，并在起重機(jī)即將接近前方起重機(jī)時(shí)候、控制斷路控制模塊7切斷起重機(jī)走行電機(jī)的電源以防止發(fā)生碰撞事故發(fā)生。控制器I可以是DSP控制器。
[0021]激光測(cè)距模塊4包括激光發(fā)射部分401、激光接收部分402，激光發(fā)射部分401和激光接收部分402平行地設(shè)置在起重機(jī)本體上、并與起重機(jī)運(yùn)動(dòng)方向保持一致；紅外傳感模塊5包括第一紅外線探頭501、第二紅外線探頭502，第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502對(duì)稱地設(shè)置；其中:第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度角A與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度角B相同；第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)區(qū)域S3與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)區(qū)域S4形成一紅外線盲區(qū)區(qū)域S1以及一紅外線疊加區(qū)域S2,紅外線疊加區(qū)域S2的夾角C，第一紅外線探頭501與第二紅外線探頭502之間的距離為H1，紅外線盲區(qū)區(qū)域S1與紅外線疊加區(qū)域S2同軸線，紅外線盲區(qū)區(qū)域S1與紅外線疊加區(qū)域S2的軸線與起重機(jī)運(yùn)動(dòng)方向方向保持一致。紅外線疊加區(qū)域S2的夾角C范圍為10° -30°。第一紅外線探頭501與第二紅外線探頭502之間的距離H1為6-lOcm。激光發(fā)射部分401、激光接收部分402設(shè)置在第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502之間?？刂破鱅通過對(duì)激光測(cè)距模塊4和紅外傳感模塊5檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行有效分析，可以判斷前方是否有起重機(jī)，已決定是否進(jìn)行報(bào)警并停車以防止碰撞事故的發(fā)生。
[0022]圖2是本發(fā)明起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)中紅外線檢測(cè)的示意圖；由圖中可以看出第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502對(duì)稱地設(shè)置在一起時(shí)可以獲得非常好的預(yù)防監(jiān)測(cè)效果。第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度角為A，第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度角為B，第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502之間的距離為HnH1的范圍可以為6-10cm ;第一紅外線探頭501與第二紅外線探頭502之間的距離H1優(yōu)選8cm。第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度S3與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度S4有一盲區(qū)區(qū)域S1，第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度S3與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度S4有一重疊的紅外線疊加區(qū)域S2，其中盲區(qū)區(qū)域S1的軸線有效距離為H2，紅外線疊加區(qū)域S2的軸線有效距離為H3，盲區(qū)區(qū)域S1和與紅外線疊加區(qū)域S2同軸線、即H2和H3同軸線，盲區(qū)區(qū)域S1和與紅外線疊加區(qū)域S2的軸線與起重機(jī)行走車體的正前方保持一致、即H2和H3與起重機(jī)行走車體的正前方保持一致。
[0023]第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502均可以采用熱釋電紅外傳感器來(lái)檢測(cè)處前面起重機(jī)中操作人員的人體所輻射出來(lái)輻射的紅外信號(hào)、或者機(jī)器運(yùn)動(dòng)中所輻射的紅外信號(hào)，在第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502形成的探測(cè)器前端形成一個(gè)盲區(qū)區(qū)域S1和一個(gè)紅外線疊加區(qū)域S2，S2的夾角C范圍為10-30度，S2的夾角C優(yōu)選20度。當(dāng)裝有第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502的探頭前面有人或者移動(dòng)的物體時(shí)候、從熱釋電紅外傳感器的透鏡前走過時(shí)，人體或者移動(dòng)機(jī)器物體發(fā)出的紅外線就不斷地交替變化的進(jìn)入紅外線疊加區(qū)域S2，這樣便得到了紅外信號(hào)以忽強(qiáng)忽弱的脈沖。人體輻射的紅外線中心波長(zhǎng)為9?10um，在傳感器頂端開設(shè)了一個(gè)裝有濾光鏡片的窗口，這個(gè)濾光片可通過光的波長(zhǎng)范圍為7?lOum，正好適合于人體或移動(dòng)機(jī)器物體紅外輻射的探測(cè)，而對(duì)其它波長(zhǎng)的紅外線由濾光片予以吸收。
[0024]紅外傳感模塊5分別與第一紅外線探頭501、第二紅外線探頭502電性相連,第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502對(duì)稱地設(shè)置在起重機(jī)本體的瞄準(zhǔn)裝置本體上；第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度角A與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度角B相同；第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)區(qū)域S3與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)區(qū)域S4形成一盲區(qū)區(qū)域S1以及一紅外線疊加區(qū)域S2，盲區(qū)區(qū)域S1距離起重機(jī)本體有一定的距離，但是該盲區(qū)區(qū)域S1通常不會(huì)超過幾米、進(jìn)而不會(huì)對(duì)瞄準(zhǔn)檢測(cè)效果產(chǎn)生影響。激光測(cè)距模塊4分別與激光發(fā)射部分401、激光接收部分402電性相連，激光發(fā)射部分401和激光接收部分402設(shè)置在安裝在起重機(jī)的探頭本體上、并與起重機(jī)運(yùn)動(dòng)前進(jìn)方向保持一致。
[0025]紅外傳感模塊5的第一紅外線探頭501、第二紅外線探頭502與激光測(cè)距模塊4的激光發(fā)射部分401、激光接收部分402盡量設(shè)置在比較近的距離范圍內(nèi)，紅外傳感模塊5的第一紅外線探頭501、第二紅外線探頭502與激光測(cè)距模塊4的激光發(fā)射部分401、激光接收部分402都安裝在探頭本體的前端。
[0026]圖3是本發(fā)明起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)使用示意圖，圖中的兩個(gè)橋式起重機(jī)上都分別設(shè)置兩個(gè)防碰撞系統(tǒng)，根據(jù)具體使用情況也可以在每個(gè)起重機(jī)上只設(shè)置一個(gè)防碰撞系統(tǒng)。如圖中所示每個(gè)起重機(jī)上的防碰撞系統(tǒng),與之相對(duì)應(yīng)的起重機(jī)被檢測(cè)位置處則沒有防碰撞系統(tǒng)，這樣可以獲得非常可靠的檢測(cè)效果。[0027]優(yōu)選實(shí)施方式2
[0028]圖1是本發(fā)明起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；本發(fā)明的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)包括控制器1、告警模塊2、電源模塊3、激光測(cè)距模塊4、紅外傳感模塊5、顯示模塊
6、斷路控制模塊7 ;其中:控制器I分別與告警模塊2、激光測(cè)距模塊4、紅外傳感模塊5、顯示模塊6、斷路控制模塊7電性相連，電源模塊3分別與控制器1、告警模塊2、激光測(cè)距模塊
4、紅外傳感模塊5、顯示模塊6、斷路控制模塊7電性相連，電源模塊3可以直接為控制器1、告警模塊2、激光測(cè)距模塊4、紅外傳感模塊5、顯示模塊6、斷路控制模塊7提供電源；電源模塊3也可以通過控制器I為告警模塊2、激光測(cè)距模塊4、紅外傳感模塊5、顯示模塊6、斷路控制模塊7提供電源。告警模塊2為聲光報(bào)警電路，顯示模塊6為液晶顯示屏幕。告警模塊2和顯示模塊6均設(shè)置在操作司機(jī)的司機(jī)室內(nèi)，方便司機(jī)及時(shí)看到相關(guān)的信息。如果控制器I通過激光測(cè)距模塊4和紅外傳感模塊5判斷出前方有起重機(jī)必須停車的話，則向告警模塊2和顯示模塊6發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)，并在起重機(jī)即將接近前方起重機(jī)時(shí)候、控制斷路控制模塊7切斷起重機(jī)走行電機(jī)的電源以防止發(fā)生碰撞事故發(fā)生?？刂破鱅可以是ARM控制器。
[0029]激光測(cè)距模塊4包括激光發(fā)射部分401、激光接收部分402，激光發(fā)射部分401和激光接收部分402平行地設(shè)置在起重機(jī)本體上、并與起重機(jī)運(yùn)動(dòng)方向保持一致；紅外傳感模塊5包括第一紅外線探頭501、第二紅外線探頭502，第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502對(duì)稱地設(shè)置；其中:第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度角A與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度角B相同；第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)區(qū)域S3與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)區(qū)域S4形成一紅外線盲區(qū)區(qū)域S1以及一紅外線疊加區(qū)域S2,紅外線疊加區(qū)域S2的夾角C，第一紅外線探頭501與第二紅外線探頭502之間的距離為H1，紅外線盲區(qū)區(qū)域S1與紅外線疊加區(qū)域S2同軸線，紅外線盲區(qū)區(qū)域S1與紅外線疊加區(qū)域S2的軸線與起重機(jī)運(yùn)動(dòng)方向方向保持一致。紅外線疊加區(qū)域S2的夾角C范圍為10° -30°。第一紅外線探頭501與第二紅外線探頭502之間的距離H1為6-lOcm。激光發(fā)射部分401、激光接收部分402設(shè)置在第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502之間?？刂破鱅通過對(duì)激光測(cè)距模塊4和紅外傳感模塊5檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行有效分析，可以判斷前方是否有起重機(jī)，已決定是否進(jìn)行報(bào)警并停車以防止碰撞事故的發(fā)生。
[0030]圖2是本發(fā)明起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)中紅外線檢測(cè)的示意圖；由圖中可以看出第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502對(duì)稱地設(shè)置在一起時(shí)可以獲得非常好的預(yù)防監(jiān)測(cè)效果。第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度角為A，第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度角為B，第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502之間的距離為HnH1的范圍可以為6-10cm ;第一紅外線探頭501與第二紅外線探頭502之間的距離H1優(yōu)選8cm。第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度S3與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度S4有一盲區(qū)區(qū)域S1，第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度S3與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度S4有一重疊的紅外線疊加區(qū)域S2，其中盲區(qū)區(qū)域S1的軸線有效距離為H2，紅外線疊加區(qū)域S2的軸線有效距離為H3，盲區(qū)區(qū)域S1和與紅外線疊加區(qū)域S2同軸線、即H2和H3同軸線，盲區(qū)區(qū)域S1和與紅外線疊加區(qū)域S2的軸線與起重機(jī)行走車體的正前方保持一致、即H2和H3與起重機(jī)行走車體的正前方保持一致。
[0031]第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502均可以采用熱釋電紅外傳感器來(lái)檢測(cè)處前面起重機(jī)中操作人員的人體所輻射出來(lái)輻射的紅外信號(hào)、或者機(jī)器運(yùn)動(dòng)中所輻射的紅外信號(hào)，在第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502形成的探測(cè)器前端形成一個(gè)盲區(qū)區(qū)域S1和一個(gè)紅外線疊加區(qū)域S2，S2的夾角C范圍為10-30度，S2的夾角C優(yōu)選20度。當(dāng)裝有第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502的探頭前面有人或者移動(dòng)的物體時(shí)候、從熱釋電紅外傳感器的透鏡前走過時(shí)，人體或者移動(dòng)機(jī)器物體發(fā)出的紅外線就不斷地交替變化的進(jìn)入紅外線疊加區(qū)域S2，這樣便得到了紅外信號(hào)以忽強(qiáng)忽弱的脈沖。人體輻射的紅外線中心波長(zhǎng)為9?10um，在傳感器頂端開設(shè)了一個(gè)裝有濾光鏡片的窗口，這個(gè)濾光片可通過光的波長(zhǎng)范圍為7?lOum，正好適合于人體或移動(dòng)機(jī)器物體紅外輻射的探測(cè)，而對(duì)其它波長(zhǎng)的紅外線由濾光片予以吸收。
[0032]紅外傳感模塊5分別與第一紅外線探頭501、第二紅外線探頭502電性相連,第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502對(duì)稱地設(shè)置在起重機(jī)本體的瞄準(zhǔn)裝置本體上；第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度角A與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度角B相同；第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)區(qū)域S3與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)區(qū)域S4形成一盲區(qū)區(qū)域S1以及一紅外線疊加區(qū)域S2，盲區(qū)區(qū)域S1距離起重機(jī)本體有一定的距離，但是該盲區(qū)區(qū)域S1通常不會(huì)超過幾米、進(jìn)而不會(huì)對(duì)瞄準(zhǔn)檢測(cè)效果產(chǎn)生影響。激光測(cè)距模塊4分別與激光發(fā)射部分401、激光接收部分402電性相連，激光發(fā)射部分401和激光接收部分402設(shè)置在安裝在起重機(jī)的探頭本體上、并與起重機(jī)運(yùn)動(dòng)前進(jìn)方向保持一致。
[0033]紅外傳感模塊5的第一紅外線探頭501、第二紅外線探頭502與激光測(cè)距模塊4的激光發(fā)射部分401、激光接收部分402盡量設(shè)置在比較近的距離范圍內(nèi)，紅外傳感模塊5的第一紅外線探頭501、第二紅外線探頭502與激光測(cè)距模塊4的激光發(fā)射部分401、激光接收部分402都安裝在探頭本體的前端。
[0034]圖3是本發(fā)明起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)使用示意圖，圖中的兩個(gè)橋式起重機(jī)上都分別設(shè)置兩個(gè)防碰撞系統(tǒng)，根據(jù)具體使用情況也可以在每個(gè)起重機(jī)上只設(shè)置一個(gè)防碰撞系統(tǒng)。如圖中所示每個(gè)起重機(jī)上的防碰撞系統(tǒng),與之相對(duì)應(yīng)的起重機(jī)被檢測(cè)位置處則沒有防碰撞系統(tǒng)，這樣可以獲得非?？煽康臋z測(cè)效果。
[0035]優(yōu)選實(shí)施方式3
[0036]圖1是本發(fā)明起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；本發(fā)明的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)包括控制器1、告警模塊2、電源模塊3、激光測(cè)距模塊4、紅外傳感模塊5、顯示模塊
6、斷路控制模塊7 ;其中:控制器I分別與告警模塊2、激光測(cè)距模塊4、紅外傳感模塊5、顯示模塊6、斷路控制模塊7電性相連，電源模塊3分別與控制器1、告警模塊2、激光測(cè)距模塊
4、紅外傳感模塊5、顯示模塊6、斷路控制模塊7電性相連，電源模塊3可以直接為控制器1、告警模塊2、激光測(cè)距模塊4、紅外傳感模塊5、顯示模塊6、斷路控制模塊7提供電源；電源模塊3也可以通過控制器I為告警模塊2、激光測(cè)距模塊4、紅外傳感模塊5、顯示模塊6、斷路控制模塊7提供電源。告警模塊2為聲光報(bào)警電路，顯示模塊6為液晶顯示屏幕。告警模塊2和顯示模塊6均設(shè)置在操作司機(jī)的司機(jī)室內(nèi)，方便司機(jī)及時(shí)看到相關(guān)的信息。如果控制器I通過激光測(cè)距模塊4和紅外傳感模塊5判斷出前方有起重機(jī)必須停車的話，則向告警模塊2和顯示模塊6發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)，并在起重機(jī)即將接近前方起重機(jī)時(shí)候、控制斷路控制模塊7切斷起重機(jī)走行電機(jī)的電源以防止發(fā)生碰撞事故發(fā)生?？刂破鱅可以是AVR控制器。[0037]激光測(cè)距模塊4包括激光發(fā)射部分401、激光接收部分402，激光發(fā)射部分401和激光接收部分402平行地設(shè)置在起重機(jī)本體上、并與起重機(jī)運(yùn)動(dòng)方向保持一致；紅外傳感模塊5包括第一紅外線探頭501、第二紅外線探頭502，第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502對(duì)稱地設(shè)置；其中:第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度角A與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度角B相同；第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)區(qū)域S3與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)區(qū)域S4形成一紅外線盲區(qū)區(qū)域S1以及一紅外線疊加區(qū)域S2,紅外線疊加區(qū)域S2的夾角C，第一紅外線探頭501與第二紅外線探頭502之間的距離為H1，紅外線盲區(qū)區(qū)域S1與紅外線疊加區(qū)域S2同軸線，紅外線盲區(qū)區(qū)域S1與紅外線疊加區(qū)域S2的軸線與起重機(jī)運(yùn)動(dòng)方向方向保持一致。紅外線疊加區(qū)域S2的夾角C范圍為10° -30°。第一紅外線探頭501與第二紅外線探頭502之間的距離H1為6-lOcm。激光發(fā)射部分401、激光接收部分402設(shè)置在第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502之間?？刂破鱅通過對(duì)激光測(cè)距模塊4和紅外傳感模塊5檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行有效分析，可以判斷前方是否有起重機(jī)，已決定是否進(jìn)行報(bào)警并停車以防止碰撞事故的發(fā)生。
[0038]圖2是本發(fā)明起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)中紅外線檢測(cè)的示意圖；由圖中可以看出第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502對(duì)稱地設(shè)置在一起時(shí)可以獲得非常好的預(yù)防監(jiān)測(cè)效果。第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度角為A，第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度角為B，第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502之間的距離為HnH1的范圍可以為6-10cm ;第一紅外線探頭501與第二紅外線探頭502之間的距離H1優(yōu)選8cm。第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度S3與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度S4有一盲區(qū)區(qū)域S1，第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度S3與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度S4有一重疊的紅外線疊加區(qū)域S2，其中盲區(qū)區(qū)域S1的軸線有效距離為H2，紅外線疊加區(qū)域S2的軸線有效距離為H3，盲區(qū)區(qū)域S1和與紅外線疊加區(qū)域S2同軸線、即H2和H3同軸線，盲區(qū)區(qū)域S1和與紅外線疊加區(qū)域S2的軸線與起重機(jī)行走車體的正前方保持一致、即H2和H3與起重機(jī)行走車體的正前方保持一致。
[0039]第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502均可以采用熱釋電紅外傳感器來(lái)檢測(cè)處前面起重機(jī)中操作人員的人體所輻射出來(lái)輻射的紅外信號(hào)、或者機(jī)器運(yùn)動(dòng)中所輻射的紅外信號(hào)，在第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502形成的探測(cè)器前端形成一個(gè)盲區(qū)區(qū)域S1和一個(gè)紅外線疊加區(qū)域S2，S2的夾角C范圍為10-30度，S2的夾角C優(yōu)選20度。當(dāng)裝有第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502的探頭前面有人或者移動(dòng)的物體時(shí)候、從熱釋電紅外傳感器的透鏡前走過時(shí)，人體或者移動(dòng)機(jī)器物體發(fā)出的紅外線就不斷地交替變化的進(jìn)入紅外線疊加區(qū)域S2，這樣便得到了紅外信號(hào)以忽強(qiáng)忽弱的脈沖。人體輻射的紅外線中心波長(zhǎng)為9?10um，在傳感器頂端開設(shè)了一個(gè)裝有濾光鏡片的窗口，這個(gè)濾光片可通過光的波長(zhǎng)范圍為7?lOum，正好適合于人體或移動(dòng)機(jī)器物體紅外輻射的探測(cè)，而對(duì)其它波長(zhǎng)的紅外線由濾光片予以吸收。
[0040]紅外傳感模塊5分別與第一紅外線探頭501、第二紅外線探頭502電性相連,第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502對(duì)稱地設(shè)置在起重機(jī)本體的瞄準(zhǔn)裝置本體上；第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度角A與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度角B相同；第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)區(qū)域S3與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)區(qū)域S4形成一盲區(qū)區(qū)域S1以及一紅外線疊加區(qū)域S2，盲區(qū)區(qū)域S1距離起重機(jī)本體有一定的距離，但是該盲區(qū)區(qū)域S1通常不會(huì)超過幾米、進(jìn)而不會(huì)對(duì)瞄準(zhǔn)檢測(cè)效果產(chǎn)生影響。激光測(cè)距模塊4分別與激光發(fā)射部分401、激光接收部分402電性相連，激光發(fā)射部分401和激光接收部分402設(shè)置在安裝在起重機(jī)的探頭本體上、并與起重機(jī)運(yùn)動(dòng)前進(jìn)方向保持一致。
[0041]紅外傳感模塊5的第一紅外線探頭501、第二紅外線探頭502與激光測(cè)距模塊4的激光發(fā)射部分401、激光接收部分402盡量設(shè)置在比較近的距離范圍內(nèi)，紅外傳感模塊5的第一紅外線探頭501、第二紅外線探頭502與激光測(cè)距模塊4的激光發(fā)射部分401、激光接收部分402都安裝在探頭本體的前端。
[0042]圖3是本發(fā)明起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)使用示意圖，圖中的兩個(gè)橋式起重機(jī)上都分別設(shè)置兩個(gè)防碰撞系統(tǒng)，根據(jù)具體使用情況也可以在每個(gè)起重機(jī)上只設(shè)置一個(gè)防碰撞系統(tǒng)。如圖中所示每個(gè)起重機(jī)上的防碰撞系統(tǒng),與之相對(duì)應(yīng)的起重機(jī)被檢測(cè)位置處則沒有防碰撞系統(tǒng)，這樣可以獲得非?？煽康臋z測(cè)效果。
[0043]優(yōu)選實(shí)施方式4
[0044]圖1是本發(fā)明起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；本發(fā)明的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)包括控制器1、告警模塊2、電源模塊3、激光測(cè)距模塊4、紅外傳感模塊5、顯示模塊
6、斷路控制模塊7 ;其中:控制器I分別與告警模塊2、激光測(cè)距模塊4、紅外傳感模塊5、顯示模塊6、斷路控制模塊7電性相連，電源模塊3分別與控制器1、告警模塊2、激光測(cè)距模塊
4、紅外傳感模塊5、顯示模塊6、斷路控制模塊7電性相連，電源模塊3可以直接為控制器1、告警模塊2、激光測(cè)距模塊4、紅外傳感模塊5、顯示模塊6、斷路控制模塊7提供電源；電源模塊3也可以通過控制器I為告警模塊2、激光測(cè)距模塊4、紅外傳感模塊5、顯示模塊6、斷路控制模塊7提供電源。告警模塊2為聲光報(bào)警電路，顯示模塊6為液晶顯示屏幕。告警模塊2和顯示模塊6均設(shè)置在操作司機(jī)的司機(jī)室內(nèi)，方便司機(jī)及時(shí)看到相關(guān)的信息。如果控制器I通過激光測(cè)距模塊4和紅外傳感模塊5判斷出前方有起重機(jī)必須停車的話，則向告警模塊2和顯示模塊6發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)，并在起重機(jī)即將接近前方起重機(jī)時(shí)候、控制斷路控制模塊7切斷起重機(jī)走行電機(jī)的電源以防止發(fā)生碰撞事故發(fā)生?？刂破鱅可以是51單片機(jī)控制器。
[0045]激光測(cè)距模塊4包括激光發(fā)射部分401、激光接收部分402，激光發(fā)射部分401和激光接收部分402平行地設(shè)置在起重機(jī)本體上、并與起重機(jī)運(yùn)動(dòng)方向保持一致；紅外傳感模塊5包括第一紅外線探頭501、第二紅外線探頭502，第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502對(duì)稱地設(shè)置；其中:第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度角A與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度角B相同；第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)區(qū)域S3與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)區(qū)域S4形成一紅外線盲區(qū)區(qū)域S1以及一紅外線疊加區(qū)域S2,紅外線疊加區(qū)域S2的夾角C，第一紅外線探頭501與第二紅外線探頭502之間的距離為H1，紅外線盲區(qū)區(qū)域S1與紅外線疊加區(qū)域S2同軸線，紅外線盲區(qū)區(qū)域S1與紅外線疊加區(qū)域S2的軸線與起重機(jī)運(yùn)動(dòng)方向方向保持一致。紅外線疊加區(qū)域S2的夾角C范圍為10° -30°。第一紅外線探頭501與第二紅外線探頭502之間的距離H1為6-lOcm。激光發(fā)射部分401、激光接收部分402設(shè)置在第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502之間?？刂破鱅通過對(duì)激光測(cè)距模塊4和紅外傳感模塊5檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行有效分析，可以判斷前方是否有起重機(jī)，已決定是否進(jìn)行報(bào)警并停車以防止碰撞事故的發(fā)生。
[0046]圖2是本發(fā)明起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)中紅外線檢測(cè)的示意圖；由圖中可以看出第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502對(duì)稱地設(shè)置在一起時(shí)可以獲得非常好的預(yù)防監(jiān)測(cè)效果。第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度角為A，第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度角為B，第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502之間的距離為HnH1的范圍可以為6-10cm ;第一紅外線探頭501與第二紅外線探頭502之間的距離H1優(yōu)選8cm。第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度S3與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度S4有一盲區(qū)區(qū)域S1，第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度S3與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度S4有一重疊的紅外線疊加區(qū)域S2，其中盲區(qū)區(qū)域S1的軸線有效距離為H2，紅外線疊加區(qū)域S2的軸線有效距離為H3，盲區(qū)區(qū)域S1和與紅外線疊加區(qū)域S2同軸線、即H2和H3同軸線，盲區(qū)區(qū)域S1和與紅外線疊加區(qū)域S2的軸線與起重機(jī)行走車體的正前方保持一致、即H2和H3與起重機(jī)行走車體的正前方保持一致。
[0047]第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502均可以采用熱釋電紅外傳感器來(lái)檢測(cè)處前面起重機(jī)中操作人員的人體所輻射出來(lái)輻射的紅外信號(hào)、或者機(jī)器運(yùn)動(dòng)中所輻射的紅外信號(hào)，在第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502形成的探測(cè)器前端形成一個(gè)盲區(qū)區(qū)域S1和一個(gè)紅外線疊加區(qū)域S2，S2的夾角C范圍為10-30度，S2的夾角C優(yōu)選20度。當(dāng)裝有第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502的探頭前面有人或者移動(dòng)的物體時(shí)候、從熱釋電紅外傳感器的透鏡前走過時(shí)，人體或者移動(dòng)機(jī)器物體發(fā)出的紅外線就不斷地交替變化的進(jìn)入紅外線疊加區(qū)域S2，這樣便得到了紅外信號(hào)以忽強(qiáng)忽弱的脈沖。人體輻射的紅外線中心波長(zhǎng)為9?10um，在傳感器頂端開設(shè)了一個(gè)裝有濾光鏡片的窗口，這個(gè)濾光片可通過光的波長(zhǎng)范圍為7?lOum，正好適合于人體或移動(dòng)機(jī)器物體紅外輻射的探測(cè)，而對(duì)其它波長(zhǎng)的紅外線由濾光片予以吸收。
[0048]紅外傳感模塊5分別與第一紅外線探頭501、第二紅外線探頭502電性相連，第一紅外線探頭501和第二紅外線探頭502對(duì)稱地設(shè)置在起重機(jī)本體的瞄準(zhǔn)裝置本體上；第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)幅度角A與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)幅度角B相同；第一紅外線探頭501的紅外線探測(cè)區(qū)域S3與第二紅外線探頭502的紅外線探測(cè)區(qū)域S4形成一盲區(qū)區(qū)域S1以及一紅外線疊加區(qū)域S2，盲區(qū)區(qū)域S1距離起重機(jī)本體有一定的距離，但是該盲區(qū)區(qū)域S1通常不會(huì)超過幾米、進(jìn)而不會(huì)對(duì)瞄準(zhǔn)檢測(cè)效果產(chǎn)生影響。激光測(cè)距模塊4分別與激光發(fā)射部分401、激光接收部分402電性相連，激光發(fā)射部分401和激光接收部分402設(shè)置在安裝在起重機(jī)的探頭本體上、并與起重機(jī)運(yùn)動(dòng)前進(jìn)方向保持一致。
[0049]紅外傳感模塊5的第一紅外線探頭501、第二紅外線探頭502與激光測(cè)距模塊4的激光發(fā)射部分401、激光接收部分402盡量設(shè)置在比較近的距離范圍內(nèi)，紅外傳感模塊5的第一紅外線探頭501、第二紅外線探頭502與激光測(cè)距模塊4的激光發(fā)射部分401、激光接收部分402都安裝在探頭本體的前端。
[0050]圖3是本發(fā)明起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)使用示意圖，圖中的兩個(gè)橋式起重機(jī)上都分別設(shè)置兩個(gè)防碰撞系統(tǒng)，根據(jù)具體使用情況也可以在每個(gè)起重機(jī)上只設(shè)置一個(gè)防碰撞系統(tǒng)。如圖中所示每個(gè)起重機(jī)上的防碰撞系統(tǒng),與之相對(duì)應(yīng)的起重機(jī)被檢測(cè)位置處則沒有防碰撞系統(tǒng)，這樣可以獲得非?？煽康臋z測(cè)效果。
【權(quán)利要求】
1.一種起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，包括控制器(I)、告警模塊(2)、電源模塊(3)、激光測(cè)距模塊(4)、紅外傳感模塊(5)、顯示模塊(6)、斷路控制模塊(7);其中: 所述控制器(I)分別與所述告警模塊(2)、所述激光測(cè)距模塊(4)、所述紅外傳感模塊(5)、所述顯示模塊(6)、所述斷路控制模塊(7)電性相連； 所述激光測(cè)距模塊(4)包括激光發(fā)射部分(401)、激光接收部分(402)，所述激光發(fā)射部分(401)和所述激光接收部分(402)平行地設(shè)置在起重機(jī)本體上、并與起重機(jī)運(yùn)動(dòng)方向保持一致； 所述紅外傳感模塊(5)包括第一紅外線探頭(501)、第二紅外線探頭(502)，所述第一紅外線探頭(501)和所述第二紅外線探頭(502)對(duì)稱地設(shè)置；其中:所述第一紅外線探頭(501)的紅外線探測(cè)幅度角A與所述第二紅外線探頭(502)的紅外線探測(cè)幅度角B相同；所述第一紅外線探頭(501)的紅外線探測(cè)區(qū)域S3與所述第二紅外線探頭(502)的紅外線探測(cè)區(qū)域S4形成一紅外線盲區(qū)區(qū)域S1以及一紅外線疊加區(qū)域S2，所述紅外線疊加區(qū)域S2的夾角C，所述第一紅外線探頭(501)與所述第二紅外線探頭(502)之間的距離為H1，所述紅外線盲區(qū)區(qū)域S1與紅外線疊加區(qū)域S2同軸線，所述紅外線盲區(qū)區(qū)域S1與紅外線疊加區(qū)域S2的軸線與起重機(jī)運(yùn)動(dòng)方向方向保持一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，所述告警模塊(2)為聲光報(bào)警電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示模塊(6)為液晶顯示屏幕。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器(I)可以是DSP控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器(I)可以是ARM控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，所述激光發(fā)射部分(401)、所述激光接收部分(402)設(shè)置在所述第一紅外線探頭(501)和所述第二紅外線探頭(502)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外線疊加區(qū)域&的夾角C范圍為10° -30°。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)預(yù)防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一紅外線探頭(501)與所述第二紅外線探頭(502)之間的距離^為6-10011。
【文檔編號(hào)】B66C15/06GK203806995SQ201420212704
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】卜繁嶺, 王海文, 李穎, 梁玉文, 王景芝, 陳寶生, 黃鶴 申請(qǐng)人:李穎