CN106976805A - 一种起吊设备的安全距离控制*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种起吊设备的安全距离控制***，该***包括主控装置和多个测量装置，测量装置分别用于配置在起吊设备的吊臂和吊物上，主控装置通过无线通信方式分别与多个测量装置相连接，测量装置用于对其周围的距离和电场强度进行检测，并将检测到的距离和电场强度发送到主控装置，主控装置的处理模块对距离和电场强度进行判断，当距离小于预设的距离阈值或电场强度大于预设的场强阈值时，表明起吊设备的吊臂或吊物距离周围物体或者高压带电设备的距离已经达到危险距离，这时输出急停控制信号，起吊设备根据该急停控制信号及时终止向危险方向继续运行，从而能够避免吊臂或吊物向周围物体或者高压带电设备进一步接近，避免触电或碰撞事故的发生。

Description

一种起吊设备的安全距离控制***

技术领域

本申请涉及自动控制技术领域，更具体地说，涉及一种起吊设备的安全距离控制***。

背景技术

当施工人员在变电站、电厂等场所进行电气安装施工时，其周围布满了高压电力线和高压带电体，稍不留意就有可能造成重大的安全事故。特别是对于一些需要使用起吊设备进行作业情况，由于这些场所的安全距离有严格的规定，而目前由于仅能够通过目视或绳测的方式对吊臂和吊物与电气设备之间的距离进行判断，误差较大，有可能造成触电或碰撞等事故，严重时甚至会造成人员伤亡。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种起吊设备的安全距离控制***，用于控制起吊设备在变电站或电厂作业时安全运行，以避免触电或碰撞事故的发生。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种起吊设备的安全距离控制***，包括用于配置在所述起吊设备的控制室的主控装置和用于配置在所述起吊设备的吊臂和/或吊物上的多个测量装置，所述主控装置与所述测量装置通过无线通信方式连接，所述主控装置包括第一信号收发模块和处理模块，所述测量装置包括第二信号收发模块、距离检测模块和电场检测模块，其中：

所述距离检测模块用于测量所述测量装置相对于周围物体的距离，并输出反映所述距离的距离信号；

所述电场检测模块用于测量所述测量装置周围的电场强度，并输出反映所述电场强度的场强信号；

所述第二信号收发模块与所述距离检测模块相连接，用于发送所述距离信号和所述场强信号；

所述第一信号收发模块用于接收所述第二信号收发模块发送的所述距离信号和所述场强信号；

所述处理模块与所述第一信号收发模块相连接，用于接收所述第一信号收发模块输出的所述距离信号和所述场强信号，并当所述距离小于预设的距离阈值或所述电场强度大于预设的场强阈值时输出急停控制信号；

所述急停控制信号用于控制所述起吊设备停止运行。

可选的，所述测量装置包括超声波测距传感器。

可选的，所述电场检测模块包括电场强度测量传感器。

可选的，所述第一信号收发模块用于通过轮询的方式接收所述距离信号和所述场强信号。

可选的，所述第一信号收发模块和所述第二信号收发模块通过跳频通信方式相连接。

可选的，所述主控装置还包括与所述处理模块相连接的设置模块，其中：

所述设置模块用于接收操作人员输入的所述距离阈值和所述场强阈值。

可选的，所述主控装置还包括与所述处理模块相连接的显示模块，其中：

所述显示模块用于显示所述距离和/或电场强度。

可选的，所述处理模块还用于当所述距离小于预设的距离阈值或所述电场强度大于预设的场强阈值时输出报警信号，所述主控装置还包括与所述处理模块相连接的报警模块，其中：

所述报警模块用于根据所述报警信号向操作人员发出报警提示信息。

可选的，所述测量装置的供电设备包括电池和无线充电电路，其中：

所述无线充电电路与所述电池相连接，用于接收无线方式发送的电能。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种起吊设备的安全距离控制***，该***包括主控装置和多个测量装置，测量装置分别用于配置在起吊设备的吊臂和吊物上，主控装置通过无线通信方式分别与多个测量装置相连接，测量装置用于对其周围的距离和电场强度进行检测，并将检测到的距离和电场强度发送到主控装置，主控装置的处理模块对距离和电场强度进行判断，当距离小于预设的距离阈值或电场强度大于预设的场强阈值时，表明起吊设备的吊臂或吊物距离周围物体或者高压带电设备的距离已经达到危险距离，这时输出急停控制信号，起吊设备根据该急停控制信号及时终止向危险方向继续运行，从而能够避免吊臂或吊物向周围物体或者高压带电设备进一步接近，使吊臂或吊物能够避免与周围物体或高压带电设备碰撞，避免触电或碰撞事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种起吊设备的安全距离控制***的结构框图；

图2为本申请另一实施例提供的一种起吊设备的安全距离控制***的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例提供的一种起吊设备的安全距离控制***的结构框图。

如图1所示，本实施例提供的安全距离控制***应用起吊设备上，包括用于配置在起吊设备的控制室的主控装置10和用于配置在起吊设备的吊臂和吊物上的多个测量装置20，主控装置10分别与多个测量装置之间通过无线通信方式相连接。其中，主控装置包括第一信号收发模块12和处理模块11，每个测量装置包括第二信号收发模块23、距离检测模块21和电场检测模块22。

测量装置20中的距离检测模块21用于对与周围之间的物体的距离进行测量，并生成反映该距离的距离信号。其中距离检测模块21中设置有超声波测距传感器，用于通过超声波测距的方式对其与周边物体距离进行测量。电场检测模块22用于其所处环境的电场强度进行检测，并输出反映该电场强度的场强信号。其中电场检测模块22中包括电场强度测量传感器，由于变电站和电厂遍布高压带电设备，因此通过检测电场强度能够有效判断距离高压带电设备的距离。

第二信号收发模块23用于将距离检测模块输出的距离信号和电场测量模块获得场强信号通过无线通信方式发送到主控装置10。

主控装置10通过其第一信号收发模块12接收测量装置20中的第二信号收发模块23发送的距离信号和场强信号，并将该距离信号和场强信号输出到处理模块11。由于该距离信号携带有反映测量装置距离周围物体的距离的信息，且该场强信号也携带有反映测量装置所处环境内的电场强度信息，因此处理模块11能够通过接收该距离信号和场强信号获取到测量装置获取的上述距离和电场强度。

处理模块11在接收到距离信号和场强信号后，将其中的距离与预设的距离阈值进行比较，并同时对电场强度与预设的场强阈值进行比较。当该距离小于该距离阈值或者电场强度大于场强阈值时表示起吊设备的吊臂或者吊物距离周围的物体或者高压带电设备的距离小于安全距离，此时及时发出急停控制信号。

处理模块11的控制信号输出端与起吊设备的主控设备的控制信号输入端相连接，当处理模块11向该主控设备输出急停控制信号后，该主控设备能够根据接收到的急停控制信号控制起吊设备停止运行，从而避免吊臂或吊物继续向周围物体或高压带电体靠近。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种起吊设备的安全距离控制***，该***包括主控装置和多个测量装置，测量装置分别用于配置在起吊设备的吊臂和吊物上，主控装置通过无线通信方式分别与多个测量装置相连接，测量装置用于对其周围的距离和电场强度进行检测，并将检测到的距离和电场强度发送到主控装置，主控装置的处理模块对距离和电场强度进行判断，当距离小于预设的距离阈值或电场强度大于预设的场强阈值时，表明起吊设备的吊臂或吊物距离周围物体或者高压带电设备的距离已经达到危险距离，这时输出急停控制信号，起吊设备根据该急停控制信号及时终止向危险方向继续运行，从而能够避免吊臂或吊物向周围物体或者高压带电设备进一步接近，使吊臂或吊物能够避免与周围物体或高压带电设备碰撞，避免触电或碰撞事故的发生。

本实施例中，主控装置10通过轮询的方式控制多个测量装置20轮流进行工作，从而能够避免超声波互相干扰。并且第二信号收发模块23与第一信号收发模块12之间通过跳频方式进行无线通信。

例如：第一信号收发模块12与第二信号收发模块23之间每隔10ms通讯应答一个来回，当通讯被干扰中断的时间超过50ms，第二信号收发模块23立刻切换到下一个频道监听并等待70ms，如果还没收到第一信号收发模块12的信息，继续跳到下一个频道再等70ms，无限循环。对于第一信号收发模块12来说，通讯中断50ms后立刻跳到下一个频道发送信息尝试恢复通讯，如果3ms内未收到第二信号收发模块23的应答，继续跳下一个频道发送完再等3ms，也是无限循环。

因为所选的2.4G频段通信带宽较宽，可实现高达2Mbit/S的波特率进行通信，因此发送耗时很短基本可以忽略。一个监听周期内(70ms)足够主机跳频遍历70/3＝23个频道，也就是说，如果只划分23个频道，两者重新同频从而恢复通讯的机会在一个监听周期70ms内就会出现一次。所以，即使被随机频率干扰，也很快会在一个无干扰的频道上恢复通讯，这时跳频结束，直到再次被干扰中断。

关于跳频列表，当某个频道被干扰时，其相邻频道被干扰的概率最高，为了尽快恢复通讯，我们会跳到尽可能远离上一个的频道上，所以可以按此原则制定跳频列表。

另外，测量装置中的电源设备可包括电池和无线充电电路，从而使测量装置能够利用外部的无线充电器对其进行充电，无需外设充电接头，因此可以把测量装置做成防水防尘的全密封整体结构，从而能够在起吊施工这种恶劣的外部环境中正常工作。。

实施例二

图2为本申请另一实施例提供一种起吊设备的安全距离控制***的结构框图。

如图2所示，本实施例提供的安全距离控制***是在上一实施例的基础上进行了局部改进，具体为在主控装置10内增设设置模块13、显示模块14和报警模块15。

设置模块13、显示模块14和报警模块分别与处理模块13相连接，设置模块13用于接收操作人员输入的距离阈值和场强阈值，从而使操作人员可以根据实际工作环境对上述阈值进行设定。

显示模块14则用于显示各类参数，包括距离和电场强度。当选用触摸屏作为显示模块14时，可以替代设置模块13的工作，从而只用一个触摸屏执行设定和显示的工作。

处理模块11在吊臂或吊物距离周围物体或高压带电设备的距离小于安全距离时，即距离小于距离阈值或电场强度大于场强阈值时及时输出报警信号，与处理模块11相连接的报警模块15根据报警信号及时向操作人员发出报警提示信息，从而使操作人员能够在急停不能奏效时及时采取处置措施，从而能够进一步避免危险的发生。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种起吊设备的安全距离控制***，其特征在于，包括用于配置在所述起吊设备的控制室的主控装置和用于配置在所述起吊设备的吊臂和/或吊物上的多个测量装置，所述主控装置与所述测量装置通过无线通信方式连接，所述主控装置包括第一信号收发模块和处理模块，所述测量装置包括第二信号收发模块、距离检测模块和电场检测模块，其中：

所述距离检测模块用于测量所述测量装置相对于周围物体的距离，并输出反映所述距离的距离信号；

所述电场检测模块用于测量所述测量装置周围的电场强度，并输出反映所述电场强度的场强信号；

所述第二信号收发模块与所述距离检测模块相连接，用于发送所述距离信号和所述场强信号；

所述第一信号收发模块用于接收所述第二信号收发模块发送的所述距离信号和所述场强信号；

所述处理模块与所述第一信号收发模块相连接，用于接收所述第一信号收发模块输出的所述距离信号和所述场强信号，并当所述距离小于预设的距离阈值或所述电场强度大于预设的场强阈值时输出急停控制信号；

所述急停控制信号用于控制所述起吊设备停止运行。

2.如权利要求1所述的安全距离控制***，其特征在于，所述测量装置包括超声波测距传感器。

3.如权利要求1所述的安全距离控制***，其特征在于，所述电场检测模块包括电场强度测量传感器。

4.如权利要求1所述的安全距离控制***，其特征在于，所述第一信号收发模块用于通过轮询的方式接收所述距离信号和所述场强信号。

5.如权利要求1所述的安全距离控制***，其特征在于，所述第一信号收发模块和所述第二信号收发模块通过跳频通信方式相连接。

6.如权利要求1～5任一项所述的安全距离控制***，其特征在于，所述主控装置还包括与所述处理模块相连接的设置模块，其中：

所述设置模块用于接收操作人员输入的所述距离阈值和所述场强阈值。

7.如权利要求6所述的安全距离控制***，其特征在于，所述主控装置还包括与所述处理模块相连接的显示模块，其中：

所述显示模块用于显示所述距离和/或电场强度。

8.如权利要求6所述的安全距离控制***，其特征在于，所述处理模块还用于当所述距离小于预设的距离阈值或所述电场强度大于预设的场强阈值时输出报警信号，所述主控装置还包括与所述处理模块相连接的报警模块，其中：

所述报警模块用于根据所述报警信号向操作人员发出报警提示信息。

9.如权利要求6所述的安全距离控制***，其特征在于，所述测量装置的供电设备包括电池和无线充电电路，其中：

所述无线充电电路与所述电池相连接，用于接收无线方式发送的电能。