MT105系列塔吊防碰撞说明书-最终版

1、MT-105塔吊防碰撞系统用户使用说明书MT-105系列塔吊防碰撞系统用户使用说明书 西安丰树电子科技有限责任公司二零零八年十月目录1 系统概述11.1 导言11.1.1 系统主要功能11.1.2 系统的突出优点11.2 概述22 系统接线说明32.1 继电器输出接线说明32.2 传感器输入端子接线说明33 系统操作流程43.1 总塔吊数和本机号的设定53.2 现场塔吊静态信息设置与发送接收（“S”与“R”）63.2.1 塔吊静态信息设置“S”（S键）63.2.2塔吊静态信息发送“R”（R键）63.3 系统参数设置（P键）83.4 传感器标定（#C键）103.4.1 Load塔吊吊重标定：10

2、3.4.2 Radius小车半径标定：113.4.3 Height高度标定：（基本方法与小车半径标定相同）113.4.4 Quit退出标定界面：113.5 塔吊零位修正功能(O键)123.6 环境的设置(E键)123.7 系统吊重表输入（L键）133.8 系统工作界面143.9 塔吊初始位置及塔吊编号（A键）143.10 塔机的名称设定（K键）153.11 塔机的工作记录（I键）153.12 其它16附录一 塔吊防碰撞系统继电器输出定义1831 系统概述1.1 导言MT-105系统是用于复杂施工环境下多塔吊作业的安全防碰撞报警系统。它安装操作简单，可对工地特定区域内的多台塔吊进行路径防碰撞报警

3、及保护。同时，MT-105系统是一个安全有效的动态监视系统，它能够帮助塔吊操作员避免那些由于操作失误而造成严重的甚至致命的事故。因此，利用这一有效的辅助装置，能够大大提高建筑作业的工作效率，提供更为安全的施工环境。1.1.1 系统主要功能·采用液晶显示屏，现场塔吊动态信息显示（实时更新）；·蜂鸣器报警与系统安全保护（继电器输出控制）；·塔吊工作区域环境设置，如街道、校园、公共区域、电网等；·可控制16台以内的塔吊群协同作业，相互间不发生碰撞事故；·传感器标定，中/英切换；·系统可同时用于平臂式塔式起重机和动臂式起重机两种机型；

4、3;安装、操作简单；·无线通讯采用2.4G频率，抗干扰性强，可设置通讯ID地址及通道号以区别不同的工地；·系统在运行过程中，不需要主机参与，从而节省系统成本；·可扩展力以及力矩限制功能；·可扩展现场风速检测与报警功能；另外，根据用户需求可以在本系统上配备PC机监控系统。1.1.2 系统的突出优点l 可控制16台以内的塔吊群协同作业，相互间不发生碰撞事故；该工作塔群内可以有平臂或斜臂两种塔吊。l 每台塔吊可进行各自的限制区设置，分内、外两种限制区域。l 在塔吊组成通讯网络中，任意1台塔吊可随意进入或退出，管理方便。l 系统中各塔机静态参数可由地面的主监控机

5、进行在线修正，不需要管理人员上塔机处理，同时，工地所有塔机的状态信息可以通过该监控机进行实时监控。l 采用液晶显示屏可以动态显示现场塔吊的状态信息。l 传感器标定功能。l 工地上所有塔机的相对位置，可由塔吊自身的传感器进行检测。本用户说明书介绍了如何安装使用MT-105塔吊安全防碰撞系统，请您务必仔细阅读，如有疑问，请致电咨询。1.2 概述MT-105系列塔吊防碰撞系统采用总线结构，系统由：显示器、主机箱以及无线通讯模块三部分组成（如图1-1所示）：图1-1 系统组成主机箱主要完成系统的信号采集、控制输出。系统输入包括：塔吊主轴转角、小车半径、重物高度以及塔吊吊重信号、现场风速信号和Bypas

6、s键。显示器用于塔吊实时运行状态的监视以及塔吊间无线通讯，同时，显示器机箱上装有2/4绳切换的功能键。无线通信模块完成现场塔吊之间的信息传输。2 系统接线说明2.1 继电器输出接线说明该系统的输出为10对常闭触点的继电器和1对常开触点，根据系统型号不同，继电器输出引脚定义请见附录一。注意，附件中给出了不同型号系统的输出定义，请用户根据型号查看输出定义。2.2 传感器输入端子接线说明系统输入信号端子种类较多，塔吊高度，半径以及风速输入信号接线端子为三芯接线端子，定义如表2-1：表2-1 三芯端子定义1：电源（+9V）2：地3：信号塔吊吊重传感器输入信号接线端子为四芯接线端子，吊重信号可以是电流信

7、号也可以是电压信号，当输入信号为电流，传感器输入只用前三芯；当输入信号为电压，传感器输入则用前四芯，端子定义为表2-2：表2-2 吊重传感器输入端子定义1：电源2：地3：信号+或3：信号（电流输入）4：信号-吊重传感器输入电流或电压在主机箱左侧有一个选择开关（出厂时，设置为电压输入）。注意：l 系统电压应有大地线！l 系统之间的所有联机都应可靠连接，否则会引起系统异常！3 系统操作流程MT-105系统有两种工作模式：管理员模式（如图3-2所示）以及工作模式（如图3-3所示）。图3-1 密码输入界面 图3-2 管理员界面图3-3 工作界面MT-105系统上电后首先进入密码输入界面（如图3-1）。

8、当密码输入正确进入管理员界面（如图3-2），否则进入工作界面（如图3-3）。本系统的密码原则上只能由管理人员掌握，本说明书不便直接提供。注意：l 管理人员必须在4s内输入密码的第一个数字，否则系统自动进入工作界面。输入密码错误，系统自动回到工作界面。首次运行MT-105系统时，用户必须首先进入管理员模式，严格按照操作流程运行系统各部分参数设置，各项参数设置后将会保存，用户在下次运行时可以直接进入工作模式，直至外界环境发生变化后根据需要重新设置。3.1 总塔吊数和本机号的设定在图3-2管理员界面下管理员可以输入现场总的塔吊数All Num和本机的塔吊号My Num。本系统允许的现场总塔吊数最多为

9、16台，All Num的取值范围为116，My Num的范围为116。用户在操作中，可以用上、下键选择，用Del键删除所填的数据，然后输入新的数据，并用Enter键确认后资料保存。开机时，该两项数据的默认值为上一次的数据。注意：My num和All num的值均不能为0，当系统首次上电时，系统从磁盘中读入值为0，用户切记要修改其值，当系统中的All num或My num为0，系统将停止在该状态下，不能进入别的状态，并提示用户输入。注意：l 本界面只有管理人员才可进入。l 在运行其它功能之前，必须保证本界面中的All num和My num已被正确填写。l 必须确保现场参加通讯的所有塔吊的All

10、num应该为同一值， 而My num两两不同，否则将会引起通讯异常。在图3-2的管理员界面下，通过按键系统提供以下功能：表3-1 管理员功能键按键名称按键功能按键名称按键功能（C）进入标定传感器界面（E）进入环境设置界面（W）进入工作模式（P）进入系统参数设置界面（A）进入塔吊初始位置及塔号设置界面（R）进入塔吊静态参数发送界面（S）进入现场塔吊静态信息（如各塔吊的坐标等）（O）在管理员状态下，进入工作模式，可按O键设当前转角位置为零位（L）进入塔吊安全吊重表设置界面（T）塔吊继电器输出测试（N）在系统工作界面通过N键可以进行中/英文切换（R）在系统工作界面通过R键可以进行高度清零（K）进入塔

11、机的名称设定（用于塔机远程功能）（I）进入塔机的工作记录查询（包含超载记录）3.2 现场塔吊静态信息设置与发送接收（“S”与“R”）3.2.1 塔吊静态信息设置“S”（S键）管理员界面下设置完All num和My num后，按“S”键（Send）进入现场塔吊静态信息设置界面（如图3-4所示）：此界面一旦进入，系统将自动读回上次用户输入的All num组静态数据。如果上次输入静态数据不足All num数目的组，则用零填充。表中各项参数的意义如下：X为塔机在工地的横坐标；Y为塔机在工地的纵坐标；L1为塔吊前臂长；L2为塔吊后臂长；H1为塔吊臂高；H2为塔吊上塔尖高；type为塔吊类型，其类型只能有

12、两种：平臂（0），斜臂（1）；CWH为塔机配重。图3-4 塔吊静态参数设置及发送注意事项：l 在操作此界面前必须正确填写My num和All num。l 用户输入的L1（臂长）、L2（配臂长）以及H1（臂高）三类信息必须是大于0而且最多允许有三位的整数，当这三个参数之一为0，系统无法进入工作界面，等待用户输入参数；l 该界面下任何参数修改后必须回车确认；3.2.2塔吊静态信息发送“R”（R键）现场塔吊的静态信息对所有的塔吊都是一样的，为了避免重复工作，本系统为该信息设计了无线传输功能。管理员界面下按下“R”键，系统将会进入静态信息发送界面，该状态下同时具有系统通讯状态指示以及静态参数发送功能，

13、如图3-5（系统通讯状态监控），以及图3-6（系统静态参数发送）所示；在此界面下，管理员一方面可以看到现场所有塔吊的通讯状态，注意：指示灯闪烁代表该塔吊在正常通讯中，如果指示灯一直保持一种状态说明通讯该塔吊通讯终止，需要进行检查；同时，在该状态下，管理员可以选择目标塔吊然后发送现场塔吊静态参数，注意在发送静态参数按以下步骤：（1） 请先用“T”键停止塔吊通讯，反复按键，直到塔吊指示灯是否停止闪烁；（2） 然后，选择要发送数据的目标塔吊，回车，系统将提示按“F”键发送数据，反复按键，直到系统应答指示灯由红变绿；（3） 要选择别的塔吊可以用Delete键删除原来的选择再从新选择，再发送；（4） 所

14、有数据发送完成，注意一定要用“S”键恢复塔吊之间的通讯，需要反复按键，直到所有塔吊通讯指示灯恢复闪烁。图3-5 系统通讯状态监控界面图3-6 系统静态参数发送界面3.3 系统参数设置（P键）主界面下按“P”键系统进入参数设置界面，如图3-7所示，（注意在该界面下再按“P”键，可以进入下一页参数界面）。图3-7 系统参数设置界面此界面下，用户可以根据实际需要填入所需的参数。也可以用上、下、左、右键移动光标到需要修改数据的地方，用Del键删除所填的数据后可以输入新的数值，按Enter键确认(由于系统需要设置的参数比较多，管理员在设置完图3-7中的数据后，可按P键进入下一页继续对各项参数进行设置)。

15、系统参数表中各项意义说明：1) 防碰报警角（AlarmDisS）：转角安全报警距离，是系统在塔吊与塔吊防碰撞计算中，切断转角高速运动的临界距离；2) 防碰报警幅度（AlarmDisR）：半径、高度安全报警距离，是系统在塔吊与塔吊防碰撞计算中，切断半径/高度高速运动的临界距离；3) 防碰百份比（Percent）：切断低速的百分比，是系统在塔吊与塔吊防碰撞计算中，切断当前低速运动的百分比；如Percent为80，则表示当实际距离小于当前运动安全报警距离的80时切断当前运动的低速继电器；4) 截断风速（Wind_Cut）：系统风速报警值；5) 转角零位调整（AngleZero）：转角零位修正项。在塔

16、吊防碰撞系统中，所有塔吊的转角零位必须统一，一般默认工地水平正方向为零位，但实际塔吊安装过程中，很难保证零位传感器安装位置正确，该项参数用于修正零位传感器安装偏差。该项参数可正可负，当塔臂实际转角比系统检测值大，则该项参数输入（）；当塔臂实际转角比系统检测值小，则该项参数输入（）；6) 最大倾角（MaxAngle）：动臂塔吊倾角可到的最大角度。注：动臂塔吊必须输入该参数；此项参数对平臂塔吊不起作用，当塔吊为平臂时，该项参数可输入也可不输入；7) 转角系数（F_Width）：塔吊回转标定系数（仅用于增量编码器的回转检测）；8) 限制区报警角（AlarmDisES）：转角安全报警距离，是系统在塔吊

17、与环境防碰撞计算中，切断转角高速运动的临界距离；9) 限制区百份比（PercentE）：切断低速的百分比，是系统在塔吊与环境防碰撞计算中，切断当前低速运动的百分比；如Percent为80，则表示当实际距离小于当前运动安全报警距离的80时切断当前运动的低速继电器；10) 限制区报警幅度（AlarmDisER）：半径、高度安全报警距离，是系统在塔吊与环境防碰撞计算中，切断半径/高度高速运动的临界距离；11) 转动方向（SlewDir）：转角方向，是系统在塔吊与塔吊，塔吊与环境的防碰撞计算报警的方向。它有两种形式即0和1；如果是0则表示是顺时针转动，负则是逆时针转动；12) 幅度标定方式（TiltA

18、ng）：此项只对斜臂塔吊起作用,斜臂塔吊标定时，如选择0则表示采角度标定，如选择1则表示斜臂塔吊倾角标定采用半径标定；13) 高度限位（Max-H）：吊钩的高度限位值；14) 采样周期（C-Time）：系统采样周期, 此项最多有一位整数和一位小数；15) 起始角（Begin_A）：塔吊回转限位的起始角度；16) 终止角（End_A）：塔吊回转限位的终止角度；17) 最小幅度（Min_R）：小车幅度限位的最小幅度值；18) 最大幅度（Max_R）：小车幅度限位的最大幅度值；19) 限制区角度调整（E-extenS）：环境转角距离的修正，默认值为0；20) 限制区幅度调整（E-extenR）：环境

19、半径距离的修正，默认值为0；21) 转动低速（A-Low）：塔机低速反打制动的速度。（仅用于反打制动功能）；22) 转动高速（A-Hight）：塔机高速反打制动的速度。（仅用于反打制动功能）；23) 刹车角（A-Brake）：启动塔机回转刹车角；24) 刹车时间（Time）：塔机启动回转刹车持续时间。注意事项：l 系统在上电时将读入上次所填数据，用户可以选择修正，方法是：用上下左右键移动光标到所需位置，用Del键删除原来的数据，然后填入新的数据，用Enter键确认即可。每次更改一个值，一定要按一次回车，否则输入的数据将无法读入。3.4 传感器标定（C键）（改为中文界面）MT-105系列塔吊安全

20、防碰撞系统采用1个绝对旋转编码器采集塔吊转角，小车的半径以及重物的高度由电位器检测，由于选用不同类型的传感器，本系统在使用前，必须对部分传感器进行标定，包括：吊重、小车半径以及吊重高度，具体标定过程如下。在主界面按“C”键系统进入传感器的标定界面（如图3-8所示）。 图3-8 系统标定界面左标定界面由三部分组成，左半部分进行标定项选择（有吊重Load；小车幅度Radius；高度Height；Quit为退出标定界面选择项），它的下面为对应的计数值；右半部分为数据填写和标定系数显示表格。标定过程中需要采集两个数据点，BEGIN表示标定的第一个数字，END为标定的第二个数字，K为第一个标定系数，B为

21、第二个标定系数，它的下面为各路当前的计数值和对应的物理量实际值（此值在各项的标定过程中不变）。首先在左半部分可以用上、下键选择选择所要标定的量，红色底的项即为当前所选项。下面具体说明各项的标定过程：3.4.1 Load塔吊吊重标定：注意：系统中2绳与4绳的标定要分开进行第一步：通过LCD显示屏选择2/4绳工作方式，然后选择标定项Load，按Enter键确认；第二步：采样第一个值，塔吊不吊任何重物，在右边表格第一行的BEGIN处填入0，按Enter键确认，获得第一个采样点；第三步：采样第二个点，用塔吊吊起一个标准重物，同时在右边表格第二行的END处输入吊重值，按Enter键确认，于是获得第二个采

22、样点。至此，两个采样点全部采样完成，按Enter键后，右边表格的K、B两栏显示转角的标定系数。3.4.2 Radius小车半径标定：基本方法与塔吊吊重标定基本相同，但半径检测的传感器安装时，应该注意：对于平臂塔吊，随着半径增大，传感器的值应该增大；对于斜臂塔吊，传感器的值应该随着塔臂倾角增加而增大。标定过程如下：第一步：选择标定项Radius，按Enter键开始进行小车半径标定；第二步：对于平臂塔吊，运行小车到半径最小处（对于斜臂塔吊则应将塔吊臂放平，此时小车半径最大），在右边显示区的第二行BEGIN处，用户输入第一个标准位置值，该值为小车零位距塔基的水平距离（对于斜臂塔吊应为小车的水平投影距

23、离），按Enter键确认，于是获得第一个采样值；第三步：运行小车到第二个标准位置，（对于平臂塔吊，小车运行到塔臂最大半径处，对于臂塔吊则是将塔臂扬起最大角），此时，在右边表格的END处，用户输入第二个标准位置值（对于平臂塔吊，可能是臂长即是一个大值；对于斜臂塔吊则是一个小半径），按Enter键确认，得到第二个采样值，此时表格K、B两栏显示半径的标定系数。3.4.3 Height高度标定：（基本方法与小车半径标定相同）第一步：选择标定项Height，按Enter键开始进行高度传感器的标定；第二步：首先采样第一个点，将吊钩放至在地面，在右边表格的BEGIN处输入0，按Enter键计数值显示区的值变

24、为0，表示吊钩在地面时高度为0；第三步：将吊钩上升到最高位置（注意此时，计数值应该由零逐渐增大，否则重新连接旋转编码器），在右边表格的END处输入标准高度，按Enter键确认，于是，完成高度传感器的标定，同时，在K、B两栏显示标定系数。3.4.4 Quit退出标定界面：选择标定项Quit处，按Enter键则会退出标定界面，回到主界面，此时，系统保存所有的标定系数，如果系统传感器不变，这一套标定系数也不变。注意：l 传感器标定时，所有标准位置值都需用户输入。l 安装塔吊转角的绝对旋转编码器时，要保证随着塔吊逆时针旋转，旋转编码器读出的角度值应该增大，如果方向相反，则改变系统参数（P）中的Slew

25、Dir的值（0或1）。l 当END处的资料确认后，标定系数没有显示，则表明输入的标定值有误或者传感器的计数值出现异常，此时，状态区会出现错误提示，用户需要检查该路传感器连接，重新进行标定。l 系统2/4绳两种情况的吊重标定系数会自动修正，即系统在2绳下标定，4绳系数自动产生，系统在4绳下标定则2绳系数自动产生。l 动臂塔吊高度标定时，吊钩的最高位置应该为倾角最大时吊钩可以运行的最大位置。l 本系统中，塔吊转角以及风速传感器不用标定。3.5 塔吊零位修正功能(O键)在塔群防碰撞计算中，塔吊的零位直接影响计算精度，为了便于施工现场塔吊零位修正，本系统具有两种零位修正方法：第一种：进入管理员模式后，

26、在工作中，任意时候按下“O”键，系统将以塔吊当前位置作为零位；第二种：在系统参数设置（P键）功能下，可以通过AngleZero参数调整零位；3.6 环境的设置(E键) 图3-9 区域类型在塔吊工作区中，有一些区域是塔吊不能进入的，因此，在塔吊工作前首先要设置这些危险区域，在工作过程中，防止塔吊误入这些区域。这一项工作称为环境设置，环境设置的基本思想是，利用多边形包围各种区域，如图3-9所示。外部区域在进行环境设置之前首先要确保系统传感器已经标定，在主界面中按“E”键（Environ）可以进入环境设置。在环境设置第一界面，首先输入本塔吊区域总的障碍物数，按Enter键确认，进入环境设置如图3-1

27、0。本界面的左半部为环境表，area为环境数目标栏，本系统最多允许一个塔吊有6个障碍物区域，area的值为05；type表示环境的类型，本系统只能设置type=0为外部区域，edge表示区域的边数，即障碍物用多边形包围。进入环境设置第二个界面后，光标停在第0个区域的type处，输入第0个区域的类型按Enter键确认，光标自动到edge处，输入区域的边数，按Enter键确认，光标自动到apex处，此时，运行塔吊到区域的第一个点（转角和小车都运行到相应的位置），按Enter键确认第一个点，同理完成多边形各点的设置（如为n边形，则要设置完n个点）后，光标自动运行到第1个区域的type处，同理完成第1

28、个区域的设置，同理完成所有区域的设置后按Enter键光标停在最后一个区域的type处。此时，按Esc键退出环境设置界面，回到主界面。图3-10 环境设置界面注意事项：l 在设置环境之前应确保传感器已经标定，系统参数已经设置，并且现场塔吊的静态信息已经储存，否则系统无法正常设置环境。l 塔吊在设置限制区域时，各点应依次逆时针设置要求开放区域的起始点和末尾点都要设置在塔吊大臂所在的圆上，中间各点依次设置（图3-9中的外部区域各点设置）。3.7 系统吊重表输入（L键）本系统具有力矩限制功能，首先需要输入塔吊吊重表。在系统的管理员界面下，按“L”键系统进入吊重表输入界面。进入该界面后，系统自动调入原来

29、塔吊的吊重表，如果需要修改，需先用Tab键删掉原来的吊重表段数（即表中的点数），输入新值，用Enter键确认系统自动产生新表，然后在该表中输入新的吊重表。表的格式如下：2吊重负载表 点数 请输入吊重值SegmentLength(M)2F(kg)4F(kg)12其中，右上角输入段数如上为2，下面自动产生2行的表格。该表格中，第1列为段号，第2列为半径（Length,单位米）；第3列以及第4列分别为2绳以及4绳对应的安全吊重（单位为千克kg）；注意吊重表输入时，应随段号增大，半径增大（该表应该为塔吊厂家提供）。3.8 系统工作界面如图3-11，LCD显示界面右边为塔吊自己当前状态，包括：2/4绳，

30、塔吊转角，小车半径，吊重高度，吊重以及风速，吊重百分比,当前安全吊重，时间以及日期；界面右边为主界面显示与本塔吊相关塔吊的位置信息，图中TC1为自身塔吊，TC2和TC3为相关塔吊；界面左上角为自身塔吊当前各运动的状态。系统左上角显示“Bybass”状态，该功能只对系统的防碰撞功能有效。当系统处于“Bybass”状态下，系统 图3-11系统工作界面的所有报警都有，但由于塔吊碰撞引起的输出没有，由于力矩产生的控制输出仍然有。3.9 塔吊初始位置及塔吊编号（A键）本系统随着实际工地塔吊安装顺序，塔吊将会有一个系统默认的序号，但有时工地也会对塔吊编号，为了便于系统使用，系统提供对塔吊编号功能，同时,考

31、虑有时工地塔吊不一定在线工作，为了避免其它问题，系统可以为其它塔吊设置初始位置。在管理员界面下，按下“A”键，系统进入如下界面，位置与编号序号停车角停车半径工地编号190.020.012225.00.0230.00.03图 3-12 塔吊初始位置及塔吊编号其中,第一列“序号”（SERIAL NUM），代表塔吊在本系统的内部序号，它将会随着工地总塔吊数增加，第二列为“停车角”（ANGLE），代表系统中各塔吊的初始角度；第三列为“停车半径”（RADIUS），代表系统中各塔吊的初始半径；第四列为“工地编号”（TOWER NUM），代表系统中各塔吊的工地编号；在工作界面下系统将会按该编号显示。3.10

32、 塔机的名称设定（K键）本功能主要是配合GPRS模块工作的。为了在远程能够准确无误的监控每一台塔机的信息，不同工地的各个塔机都必须使用不同的塔机名称，不能与其他塔机名相重复。在管理员界面下，按下“K”键，系统进入如下界面，图 3-13 塔机名称设定第一行为“工地名”（Area Num），可由英文大、小写字母和数字09组成，在同一工地中的所有塔机的工地名都要一致，输入完毕后按回车确认；第二行为“塔机名”（Crane Num），也可由英文大、小写字母和数字09组成，在同一工地中所有塔机的塔机名不得重复，输入完毕后按回车确认；最后按“Esc”键退回到主界面。3.11 塔机的工作记录（I键）为了能查看塔机司机操作塔机的信息，系统还添加了工作记录查询的功能，该功能记录了每台塔机工作一个循环的各种工作信息。在管理员界面下，按“I”键，系统进入如下界面，19上页 下页 Del删除 Esc退出NUMDATALOADSAFELOADRADIUSPERSENT超载记录计数： 工作记录计数： 图3-14 工作记录界面在这个表格中记录了所有的吊重信息，最多可达10万条，并统计了总工作次数和超载次数。其中第一列“NUM”