[實用新型]旋挖鉆機回轉監控預警系統

有效

• 申請號: 201520857363.7
• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN205089306U
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 宋陽;生風軍;李虎;劉穎超;許寧寧;黃國棟;趙永華
• 申請（專利權）人: 山東弘方重工機械有限公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00;G08B21/00
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

技術領域

本實用新型涉及一種預警系統，尤其涉及一種旋挖鉆機回轉監控預警系統。

背景技術

旋挖鉆機是工程施工中常用的鉆孔機械，目前，旋挖鉆機在高鐵、高速公路、橋梁及工民建行業應用越來越廣泛。旋挖鉆機屬大型工程機械裝置，回轉半徑大，其在旋轉或行走作業時，由于旋挖鉆機的上車的阻擋，操作機手不能看到旋挖鉆機的后面和右側的狀況。另外，旋挖鉆機施工環境及施工工況復雜，作業時還需要地面人員現場指揮，然而，有時操作機手不能及時聽到或看到地面人員發出的指揮指令而出現安全事故；加之經常需要在夜間施工，在施工過程中操作人員視線范圍較窄，如果周圍工作人員在旋挖轉接回轉半徑之內，會存在一些安全隱患。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種能自動判斷安全狀態并自動預警的旋挖鉆機回轉監控預警系統，為旋挖鉆機施工提供更高的安全保障。

具體技術方案是：旋挖鉆機回轉監控預警系統包括主控芯片、角度傳感器、繼電器、聲光報警器、攝像頭、超聲波傳感器、顯示器和蜂鳴器；其中角度傳感器、攝像頭、超聲波傳感器、顯示器和蜂鳴器分別與主控芯片相連接，聲光報警器通過繼電器連接主控芯片。

所述攝像頭與超聲波傳感器至少分別設置一組，安裝在旋挖鉆機的右側和/或后側。攝像頭實時采集旋挖鉆機的后側和右側的可視范圍內的視頻信息并將其傳送至主控芯片，超聲波傳感器實時采集旋挖鉆機的后側和右側的可探測范圍的人或障礙物的位置距離信息并將其傳送主控芯片，顯示在顯示器上。

所述角度傳感器安裝在旋挖鉆機的回轉馬達上。用以檢測回轉馬達的旋轉角度，并將角度信息傳給主控芯片。當整車在回轉時，主控芯片輸出電壓信號驅動繼電器，繼電器吸合，使聲光開關得電，發出報警信號。

所述繼電器為常開型繼電器，當主控芯片根據角度傳感器發回的信號判斷整車在回轉時，主控芯片輸出電壓信號驅動繼電器吸合，使聲光報警器得電，發出報警信號。

本實用新型的有益效果是：

(1)在不需要地面人員的指揮下，利用攝像頭和超聲波傳感器傳回到顯示器上的視頻信息及對應的位置距離信息，旋挖鉆機的操作人員可以安全方便的操控作業。

(2)蜂鳴器能夠在超聲波傳感器探測到障礙物過近時對操作人員發出警報，提高安全保障。

(3)實現了旋挖鉆機回轉時能夠自動發出聲光報警，旋挖鉆機靜止時聲光報警停止，同時顯示器能夠同步監控回轉報警信息。

附圖說明

圖1是本實用新型原理框圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例和附圖對本實用新型做進一步說明。

旋挖鉆機回轉監控預警系統包括主控芯片、角度傳感器、繼電器、聲光報警器、攝像頭、超聲波傳感器、顯示器和蜂鳴器，角度傳感器、攝像頭、超聲波傳感器、顯示器和蜂鳴器分別與主控芯片相連接，聲光報警器通過繼電器連接主控芯片。

實施例一：

攝像頭與超聲波傳感器分別設置兩組，安裝在旋挖鉆機的右側和后側。攝像頭實時采集旋挖鉆機的后側和右側的可視范圍內的視頻信息并將其傳送至主控芯片；長距離超聲波傳感器實時采集旋挖鉆機的后側和右側的可探測范圍的人或障礙物的位置距離信息并將其傳送至主控芯片；主控芯片判斷位置距離信息是否低于預先設定的0.5～1米的安全距離閾值，如果低于，則向蜂鳴器發送信號，蜂鳴器報警，主控芯片將視頻信息和位置距離信息同步疊加后傳送至顯示屏上同步顯示，即在實時顯示視頻畫面的同時還顯示出視頻畫面中人禍障礙物離旋挖鉆機的實時距離，供操作手查看。

角度傳感器用以檢測旋挖轉機回轉馬達的旋轉角度，當回轉馬達運動時，角度傳感器發出相差90°頻率不定的方波信號，把這兩路信號記為A相和B相。可編程控制器接受到角度傳感器發出的方波信號，進行程序處理。通過兩路方波的相位差來判斷回轉馬達的正反轉，具體方式為，當A相領先B相90°時，整車轉向為順時針，當B相領先A相90°時，整車轉向為逆時針。通過兩路方波信號的頻率可以計算出馬達的回轉角度，然后除以轉速比，就得到整車的回轉角度，具體計算公式為：當該值大于360度時，減去360的整數倍，得到一個0-360度的值。

設定定時器，定時周期為0.5秒，在每個定時器周期中，把回轉角度值賦給存儲器，即存儲器中存放的為0.5秒前的回轉角度，將實時回轉角度與存儲器中的值進行比較，當其差值的絕對值大于5時，則認為整車在回轉，此時可編程控制器輸出電壓信號驅動繼電器，繼電器吸合，使其常開觸點閉合，聲光開關得電，發出報警信號。