CN113526355A - 一种用于起重机工作区域人员防碰撞预警*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于起重机工作区域人员防碰撞预警***,涉及起重机工作区域人员防碰撞预警技术领域,具体为一种用于起重机工作区域人员防碰撞预警***,包括桁架上的控制器内设有电路板,所述控制器的电路板上集成设有中央处理芯片、RFID读写器、红外距离传感器、距离对比模块、储存模块和PLC控制器,所述手环内的电路板上设有GPS定位模块和RFID电子标签。本发明中,RFID读写器与RFID电子标签的距离代表了行车与人之间的距离,以及RFID读写器的安全覆盖区域可分为预警距离R1和危险距离R2,当人和行车之间的距离小于预警距离R的时候将会触发语音报警器发出语音预警,当人和行车距离小于危险距离R的时候行车停止运行,同时摄像头会进行抓拍当前的场景。
Description
技术领域
本发明涉及起重机工作区域人员防碰撞预警技术领域,具体为一种用于起重机工作区域人员防碰撞预警***。
背景技术
在生产过程中,起重机作为必不可少的设备,由于使用频繁,现场环境复杂极易造成人身事故。行车吊运重物时,当另一不用钩头挂在吊索的小圈上时,因钩头粗不容易插牢在圈环内,在操作和振动、摆动时,由于离心惯性力的作用,而引起钩头脱出坠落伤人,由于某种原因,物体突然坠落,将地面的人员砸伤或砸死,这种事故一般是惨痛的,因为坠落的重物一般都是击中人的头部(立姿)或腰部(蹲姿)。在有行车的厂房,由于生产噪声的掩盖,地面人员往往听不到指挥信号或思想麻痹,不能迅速避让,因而导致物体坠落伤人。当起吊散装金属物体或工件时,若没有捆扎牢固,吊运或搬运过程中零星小件会脱落坠下,极易碰伤人。斜拉工件也可能发生较大事故,它与竖直起吊比较,斜拉物体时绳上的张力,一部分拉力分解到竖直方向提升物体,另一部分拉力分解到水平方向拉动物体。这样,绳上的负荷变化较大,在起吊同样重的物体时,绳上的张力加大了,增加了危险性。物体沿水平方向移动会产生突然摆动、振动,或造成撞击和断绳甚至翻车事故,特别是突然拉断了的钢绳会在较大范围内晃动伤人。设备带病运转,不仅缩短了起重设备的使用寿命或修理周期,更为严重的是设备在带病运转过程中,可以导致发生许多设备和人身事故。针对以上举例,研发一款人车防撞***显得非常有必要。
蓝牙定位的方式基于RSSI(接收信号强度指示)和基于定位指纹,或者两者结合。基于距离最大的问题在于,室内环境复杂,而蓝牙作为2.4GHZ高频信号,会受到很大的干扰。加上室内的各种反射折射,手机所获取的RSSI值并没有太大的参考价值;而与此同时,为了提高定位精度,就不得不对RSSI值进行多次获取来平滑结果,这就意味着时延的增加。目前,市场上主流的蓝牙定位精度是70%的地段在2米以内,部分公司可以做到90%的地段在2米以内。目前市场上主流的蓝牙定位技术都是基于三角定位算法,通过获取周围蓝牙基站的信号强度,再通过其他的一些辅助方法比如加权平均算法,时间加权算法,惯性导航算法,卡尔曼滤波算法,高斯滤波算法等来计算出当前位置。
蓝牙定位需要部署蓝牙的信标,因此需要建设蓝牙的网络,相比之下网络建设的成本,网络维护的成本要增加不少。在定位精度上,和蓝牙信标的密度相关,精度1-5米左右。蓝牙***的稳定性跟不上,在复杂的环境下很容易被干扰,特别是声音、其他信号,还有蓝牙设备的价格也很高的缺点,故此,提供一种用于起重机工作区域人员防碰撞预警***。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种用于起重机工作区域人员防碰撞预警***,解决了上述背景技术中提出现有的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种用于起重机工作区域人员防碰撞预警***,包括桁架上的控制器内设有电路板,所述控制器的电路板上集成设有中央处理芯片、RFID读写器、红外距离传感器、距离对比模块、储存模块和PLC控制器,所述手环内的电路板上设有GPS定位模块和RFID电子标签,所述RFID电子标签利用电磁感应原理与RFID读写器实现数据传输,所述RFID读写器射频识别手环内RFID电子标签的位置,所述RFID读写器的输出端电连接有中央处理芯片,所述中央处理芯片的输出端还电连接有语音报警器、显示屏和提示灯。
可选的,所述GPS定位模块的输出端电连接有中央处理芯片,所述GPS定位模块采用北斗导航***用于确定手环位置。
可选的,所述红外距离传感器的输出端电连接有距离对比模块,所述距离对比模块的输出端电连接有中央处理芯片,所述中央处理芯片的输入端连接有储存模块。
可选的,所述中央处理芯片的输出端电连接有PLC控制器,所述PLC控制器的输出端电连接有制动模块,所述制动模块内设有与制动模块电连接的紧急制动模块,以及制动模块和紧急制动模块均与起重机的制动器相连接。
可选的,所述桁架上还设有与控制器同侧安装的语音报警器,以及摄像头,所述中央处理芯片通过API接口与摄像头实现数据传输,所述摄像头通过螺栓固定在桁架上,用于抓拍当前的场景。
可选的,所述中央处理芯片的输出端还电连接有数据传输模块,所述数据传输模块的输出端电连接有本地主机。
可选的,所述RFID读写器的安全覆盖区域可分为预警距离R和危险距离R。
本发明提供了一种用于起重机工作区域人员防碰撞预警***,具备以下有益效果:
1、该用于起重机工作区域人员防碰撞预警***中,RFID读写器与RFID电子标签的距离代表了行车与人之间的距离,以及RFID读写器的安全覆盖区域可分为预警距离R1和危险距离R2,当人和行车之间的距离小于预警距离R的时候将会触发语音报警器发出语音预警,当人和行车距离小于危险距离R的时候行车停止运行,同时摄像头会进行抓拍当前的场景。
2、该用于起重机工作区域人员防碰撞预警***设置的GPS定位模块可借助北斗导航***在显示屏上确定手环的位置,以及配合红外距离传感器检测手环与桁架之间的距离,通过距离对比模块对比储存模块内储存的安全距离,并校准GPS定位模块的定位精度,从而能够有效的提高安全程度。
3、该用于起重机工作区域人员防碰撞预警***中,手环进入预警距离R时,制动模块采用类似“点刹”的方式进行制动,手环进入危险距离R时,制动模块内的紧急制动模块对制动器完全制动。
4、该用于起重机工作区域人员防碰撞预警***设置的读写器与标签被安装或佩戴在行车或人员上,读写器与标签的距离代表了行车与人之间的距离,当距离小于设定的最小值,与读写器连接的报警器、标签均将发出报警实时提醒,防止行车与人之间发生碰撞;可以有效的降低起重机安全事故,减少人员事故的发生。
5、该用于起重机工作区域人员防碰撞预警***可以有效的降低起重机安全事故,减少人员事故的发生;***不受粉尘影响,使用过程中只要设备不坏就不用维护,并具备自我诊断功能,***发生故障时自动报警。
附图说明
图1为本发明的分布结构示意图;
图2为本发明的***结构示意图。
图中:1、中央处理芯片;2、GPS定位模块;3、RFID电子标签;4、RFID读写器;5、红外距离传感器;6、距离对比模块;7、储存模块;8、PLC控制器;9、制动模块;10、紧急制动模块;11、语音报警器;12、显示屏;13、提示灯;14、数据传输模块;15、本地主机;16、摄像头。
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。
在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1至图2,本发明提供一种技术方案:一种用于起重机工作区域人员防碰撞预警***,包括桁架上的控制器内设有电路板,控制器的电路板上集成设有中央处理芯片1、RFID读写器4、红外距离传感器5、距离对比模块6、储存模块7和PLC控制器8,手环内的电路板上设有GPS定位模块2和RFID电子标签3,RFID电子标签3利用电磁感应原理与RFID读写器4实现数据传输,RFID读写器4射频识别手环内RFID电子标签3的位置,RFID读写器4的输出端电连接有中央处理芯片1,中央处理芯片1的输出端还电连接有语音报警器11、显示屏12和提示灯13,桁架上还设有与控制器同侧安装的语音报警器11,以及摄像头16,中央处理芯片1通过API接口与摄像头16实现数据传输,摄像头16通过螺栓固定在桁架上,用于抓拍当前的场景,可将手环被安装或佩戴在行车或人员上,RFID读写器4与RFID电子标签3的距离代表了行车与人之间的距离,以及RFID读写器4的安全覆盖区域可分为预警距离R1和危险距离R2,当人和行车之间的距离小于预警距离R1的时候将会触发语音报警器11发出语音预警,当人和行车距离小于危险距离R2的时候行车停止运行,同时摄像头16会进行抓拍当前的场景;
中央处理芯片1的输出端还电连接有数据传输模块14,数据传输模块14的输出端电连接有本地主机15,中央处理芯片1将检测距离以及抓拍的场景通过数据传输模块14传输至本地主机15,可实现远程监测。
如附图2所示,一种用于起重机工作区域人员防碰撞预警***,GPS定位模块2的输出端电连接有中央处理芯片1,GPS定位模块2采用北斗导航***用于确定手环位置,红外距离传感器5的输出端电连接有距离对比模块6,距离对比模块6的输出端电连接有中央处理芯片1,中央处理芯片1的输入端连接有储存模块7,GPS定位模块2可借助北斗导航***在显示屏12上确定手环的位置,以及配合红外距离传感器5检测手环与桁架之间的距离,通过距离对比模块6对比储存模块7内储存的安全距离,并校准GPS定位模块2的定位精度,从而能够有效的提高安全程度。
可选的,中央处理芯片1的输出端电连接有PLC控制器8,PLC控制器8的输出端电连接有制动模块9,制动模块9内设有与制动模块9电连接的紧急制动模块10,以及制动模块9和紧急制动模块10均与起重机的制动器相连接,手环进入预警距离R1时,制动模块9采用类似“点刹”的方式进行制动,手环进入危险距离R2时,制动模块9内的紧急制动模块10对制动器完全制动。
综上,该用于起重机工作区域人员防碰撞预警***,使用时,首先,可将手环被安装或佩戴在行车或人员上,RFID读写器4与RFID电子标签3的距离代表了行车与人之间的距离,以及RFID读写器4的安全覆盖区域可分为预警距离R1和危险距离R2,当人和行车之间的距离小于预警距离R1的时候将会触发语音报警器11发出语音预警,当人和行车距离小于危险距离R2的时候行车停止运行,同时摄像头16会进行抓拍当前的场景,接着,GPS定位模块2可借助北斗导航***在显示屏12上确定手环的位置,以及配合红外距离传感器5检测手环与桁架之间的距离,通过距离对比模块6对比储存模块7内储存的安全距离,并校准GPS定位模块2的定位精度,从而能够有效的提高安全程度;
然后,手环进入预警距离R1时,制动模块9采用类似“点刹”的方式进行制动,手环进入危险距离R2时,制动模块9内的紧急制动模块10对制动器完全制动,接着,中央处理芯片1将检测距离以及抓拍的场景通过数据传输模块14传输至本地主机15,可实现远程监测。
以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于起重机工作区域人员防碰撞预警***,包括桁架上的控制器内设有电路板,所述控制器的电路板上集成设有中央处理芯片(1)、RFID读写器(4)、红外距离传感器(5)、距离对比模块(6)、储存模块(7)和PLC控制器(8),所述手环内的电路板上设有GPS定位模块(2)和RFID电子标签(3),其特征在于:所述RFID电子标签(3)利用电磁感应原理与RFID读写器(4)实现数据传输,所述RFID读写器(4)射频识别手环内RFID电子标签(3)的位置,所述RFID读写器(4)的输出端电连接有中央处理芯片(1),所述中央处理芯片(1)的输出端还电连接有语音报警器(11)、显示屏(12)和提示灯(13)。
2.根据权利要求1所述的一种用于起重机工作区域人员防碰撞预警***,其特征在于:所述GPS定位模块(2)的输出端电连接有中央处理芯片(1),所述GPS定位模块(2)采用北斗导航***用于确定手环位置。
3.根据权利要求1所述的一种用于起重机工作区域人员防碰撞预警***,其特征在于:所述红外距离传感器(5)的输出端电连接有距离对比模块(6),所述距离对比模块(6)的输出端电连接有中央处理芯片(1),所述中央处理芯片(1)的输入端连接有储存模块(7)。
4.根据权利要求1所述的一种用于起重机工作区域人员防碰撞预警***,其特征在于:所述中央处理芯片(1)的输出端电连接有PLC控制器(8),所述PLC控制器(8)的输出端电连接有制动模块(9),所述制动模块(9)内设有与制动模块(9)电连接的紧急制动模块(10),以及制动模块(9)和紧急制动模块(10)均与起重机的制动器相连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于起重机工作区域人员防碰撞预警***,其特征在于:所述桁架上还设有与控制器同侧安装的语音报警器(11),以及摄像头(16),所述中央处理芯片(1)通过API接口与摄像头(16)实现数据传输,所述摄像头(16)通过螺栓固定在桁架上,用于抓拍当前的场景。
6.根据权利要求1所述的一种用于起重机工作区域人员防碰撞预警***,其特征在于:所述中央处理芯片(1)的输出端还电连接有数据传输模块(14),所述数据传输模块(14)的输出端电连接有本地主机(15)。
7.根据权利要求1所述的一种用于起重机工作区域人员防碰撞预警***,其特征在于:所述RFID读写器(4)的安全覆盖区域可分为预警距离R1和危险距离R2。
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CN202110783260.0A CN113526355A (zh) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | 一种用于起重机工作区域人员防碰撞预警*** |
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CN114137977A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-04 | 北京云迹科技有限公司 | 一种移动方法、机器人、设备及存储介质 |
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2021
- 2021-07-12 CN CN202110783260.0A patent/CN113526355A/zh active Pending
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CN114137977B (zh) * | 2021-11-29 | 2024-02-27 | 北京云迹科技股份有限公司 | 一种移动方法、机器人、设备及存储介质 |
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