一种起重机无线脉冲测距防撞系统
阅读说明：本技术 一种起重机无线脉冲测距防撞系统 (Wireless pulse ranging anti-collision system of crane ) 是由 周尔佳 王智勇 吴明翠 于 2021-07-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种起重机无线脉冲测距防撞系统,包括以下所述系统：一、信号采集系统；二、运算控制系统；三、无线传输系统；四、执行系统；五、报警显示系统。本发明信号采集系统、运算控制系统和无线传输系统的搭配使用,工作人员可将无线脉冲测距基站安装在同一车间内的多台起重机上,只要没有阻挡本区域内的无线基站均可以接收并计算到其他基站的位置信息,并且可以通过运算系统计算出本区域内各个起重机的实际位置,从而达到定位和防撞的目的,避免了需要特别复杂的采集模块来达到测距效果,通过运算控制系统和执行系统的搭配使用,可使得本系统具有空间立体性,并且可以在同一区域内进行组网测距,进而使得本系统具有较强的适用性。(The invention discloses a wireless pulse ranging anti-collision system for a crane, which comprises the following systems: firstly, a signal acquisition system; secondly, calculating a control system; thirdly, a wireless transmission system; fourthly, executing the system; and fifthly, an alarm display system. The signal acquisition system, the operation control system and the wireless transmission system are matched for use, a worker can install the wireless pulse ranging base station on a plurality of cranes in the same workshop, the wireless base station in the area can receive and calculate the position information of other base stations as long as the wireless base station is not blocked, and the actual position of each crane in the area can be calculated through the operation system, so that the purposes of positioning and collision avoidance are achieved, the problem that a particularly complex acquisition module is needed to achieve the ranging effect is avoided, the system can have space stereoscopy through the matching use of the operation control system and the execution system, networking ranging can be performed in the same area, and the system has strong applicability.)
技术领域
本发明涉及起重机防撞
技术领域
，具体为一种起重机无线脉冲测距防撞系统。背景技术
随着现代起重运输机械产业发展，同一作业区域中起重运输机械的密度增大，导致起重运输机械之间非安全接近的概率大大增加。为了避免起重运输机械之间危险接近或碰撞的情况发生，面对不同机型应用范围和用户实际需求，出现多种防撞系统，各自原理和实施形式存在一定差异，导致防撞系统的完整性和经济型差异较大，起重机无线脉冲测距防撞系统，其区别于红外线或激光之类的直线性或平面性防撞系统，通过利用检测安装在起重机上测距基站之间往返的飞行时间来测基站之间的距离，通过控制系统采集运算分析建立空间函数关系，得出潜在的空间干涉冲突，避免相互碰撞导致不安全事故，这种空间防撞系统具备主动防撞和被动防撞功能。
对比文件CN207209804U，公开了一种起重机防撞系统，包括：“雷达传感单元、控制单元和停车单元，雷达传感单元与控制单元通信连接，控制单元与停车单元通信连接，停车单元与起重机的运行控制线路通信连接。本实用新型的起重机防撞系统，通过使用无线电雷达传感器，利用无线电雷达原理，不间断检测起重机的移动机构的实时位置给控制单元，通过控制单元控制切断起重机运行线路和报警，很好的达到起重机防撞的目的，同时由于无线电高穿透性，本实用新型的起重机防撞系统在高粉尘环境和浓雾天气情况下都能很好的工作”，但是该装置的报警结构较为单一，难以为工作人员提供更好的帮助。
现有技术中一种起重机无线脉冲测距防撞系统缺点不足：
1、现有技术中一种起重机无线脉冲测距防撞系统，现有的激光或超声波防撞系统对环境要求较高，对反射面要求较高，在粉尘大或者浓雾的环境下无法正常工作，且户外也不能正常工作，超声波防碰撞在对粉尘和浓雾环境下效果要好于激光产品，但由于散射的特性有导致检测距离过近，同时也容易受到环境光线和噪音的干扰，非常不稳定；
2、现有技术中一种起重机无线脉冲测距防撞系统，在使用时，激光或超声波防撞系统只能进行直线性或平面测距，上下空间内无法进行实时测距，在实际使用时具有一定的局限性；
3、现有技术中一种起重机无线脉冲测距防撞系统，在使用时，大多警报结构较为单一，无法为工作人员提供更多的帮助。
发明内容
本发明的目的在于提供一种起重机无线脉冲测距防撞系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种起重机无线脉冲测距防撞系统，包括以下所述系统：
一、信号采集系统；
二、运算控制系统；
三、无线传输系统；
四、执行系统；
五、报警显示系统。
优选的，所述信号采集系统中：
（1）、主要含有无线脉冲基站，所述无线脉冲基站内设有多个无线脉冲基站模块；
（2）、通过多个无线脉冲基站来发出信号，无线脉冲基站模块在利用信号在两个测距基站之间往返的飞行时间来测量基站之间的距离。
优选的，所述运算控制系统中：可将无线脉冲基站所发出的信号进行采集，并将采集到的信息建立空间函数关系，所述运算控制系统与无线脉冲系统之间采用电性连接。
优选的，所述无线传输系统中：可将无线脉冲基站所发出的信号进行收集，并将所收集的信号传输至运算控制系统中，所述无线脉冲基站之间采用无线传输连接。
优选的，所述执行系统中：可负责实施运算控制系统中所发出的指令，并计算输出报警信息，且执行系统与运算控制系统采用电性连接。
优选的，所述报警显示系统中：
（1）、可根据两个测距基站之间往返的飞行时间的长短距离进行处理，若飞行距离小于安全距离，则运算控制系统就会发出指令；
（2）、报警显示系统用于实时显示当前的距离和位置信息，且报警显示系统与运算控制系统和执行系统均采用电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过信号采集系统、运算控制系统和无线传输系统的搭配使用，工作人员可将无线脉冲测距基站安装在同一车间内的多台起重机上，只要没有阻挡本区域内的无线基站均可以接收并计算到其他基站的位置信息，并且可以通过运算系统计算出本区域内各个起重机的实际位置，从而达到定位和防撞的目的，基站信号采用常用的485总线传输，具有较强的开放性，避免了需要特别复杂的采集模块来达到测距效果，从而使得该系统更加具有可行性。
2、本发明通过运算控制系统和执行系统的搭配使用，可使得本系统具有空间立体性，并且可以在同一区域内进行组网测距，弥补了激光或超声波防撞系统只能进行直线性或平面测距而导致上下空间内无法进行实时测距的不足，进而使得本系统具有较强的适用性。
3、本发明通过报警显示系统的设置，当同一区域内有所关联的起重机在进行空间交叉作业时，本系统通过运算控制系统、执行机构和报警显示系统的搭配使用，可有效的起到主动或被动防撞预警功能，进而提高了本系统的适用性。
附图说明
图1为本发明的结构流程图。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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”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“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以是两个元件内部的连通。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，本发明提供的三种实施例，一种起重机无线脉冲测距防撞系统；
实施例一：
一、信号采集系统：
（1）工作人员可将无线脉冲测距基站安装在同一车间内的一台起重机上，之后将该系统接入电源；
（2）通过无线脉冲基站来发出信号，无线脉冲基站模块在利用信号在两个测距基站之间往返的飞行时间来测量基站之间的距离；
二、运算控制系统：
（1）运算控制系统可对无线脉冲基站所发出的信号进行采集，并将采集到的信息建立空间函数关系；
（2）再次通过运算系统计算出本区域内各个起重机的实际位置；
三、无线传输系统：
（1）无线传输系统可将无线脉冲基站所发出的信号进行收集；
（2）只要没有阻挡本区域内的无线基站均可以接收并计算到其他基站的位置信息，从而可使得本系统具有良好的稳定性；
（3）再将所收集的信号传输至运算控制系统中；
四、执行系统：
运算控制系统将收集到的信号处理完毕后，可将信号传递至执行系统，执行系统可负责对实施运算控制系统中所发出的指令，并计算输出报警信息；
五、报警显示系统：
（1）运算控制系统可根据两个测距基站之间往返的飞行时间的长短距离进行处理，若飞行距离小于安全距离，则运算控制系统就会对执行系统发出指令，执行系统计算并输出报警信息，从而开始报警；
（2）报警显示系统用于实时显示当前的距离和位置信息；
（3）可有效的起到主动或被动防撞预警功能。
实施例二：
一、信号采集系统：
（1）工作人员可将无线脉冲测距基站安装在同一车间内的多台起重机上，之后将该系统接入电源；
（2）通过多个无线脉冲基站来发出信号，无线脉冲基站模块在利用信号在两个测距基站之间往返的飞行时间来测量基站之间的距离；
二、运算控制系统：
（1）运算控制系统可对无线脉冲基站所发出的信号进行采集，并将采集到的信息建立空间函数关系；
（2）再次通过运算系统计算出本区域内各个起重机的实际位置；
三、无线传输系统：
（1）无线传输系统可将无线脉冲基站所发出的信号进行收集；
（2）只要没有阻挡本区域内的无线基站均可以接收并计算到其他基站的位置信息，从而可使得本系统具有良好的稳定性；
四、执行系统：
运算控制系统将收集到的信号处理完毕后，可将信号传递至执行系统，执行系统可负责对实施运算控制系统中所发出的指令，并计算输出报警信息；
五、报警显示系统：
（1）运算控制系统可根据两个测距基站之间往返的飞行时间的长短距离进行处理，若飞行距离小于安全距离，则运算控制系统就会对执行系统发出指令，执行系统计算并输出报警信息，从而开始报警；
（2）报警显示系统用于实时显示当前的距离和位置信息；
（3）可有效的起到主动或被动防撞预警功能。
实施例三：
一、信号采集系统：
（1）工作人员可将无线脉冲测距基站安装在同一平面不同车间内的多台起重机上，之后将该系统接入电源；
（2）通过多个无线脉冲基站来发出信号，无线脉冲基站模块在利用信号在两个测距基站之间往返的飞行时间来测量基站之间的距离；
二、运算控制系统：
（1）运算控制系统可对无线脉冲基站所发出的信号进行采集，并将采集到的信息建立空间函数关系；
（2）再次通过运算系统计算出本区域内各个起重机的实际位置；
三、无线传输系统：
（1）无线传输系统可将无线脉冲基站所发出的信号进行收集；
（2）只要没有阻挡本区域内的无线基站均可以接收并计算到其他基站的位置信息，从而可使得本系统具有良好的稳定性；
四、执行系统：
运算控制系统将收集到的信号处理完毕后，可将信号传递至执行系统，执行系统可负责对实施运算控制系统中所发出的指令，并计算输出报警信息；
五、报警显示系统：
（1）运算控制系统可根据两个测距基站之间往返的飞行时间的长短距离进行处理，若飞行距离小于安全距离，则运算控制系统就会对执行系统发出指令，执行系统计算并输出报警信息，从而开始报警；
（2）报警显示系统用于实时显示当前的距离和位置信息；
（3）可有效的起到主动或被动防撞预警功能。
实施例四：
一、信号采集系统：
（1）工作人员可将无线脉冲测距基站安装在不同平面不同车间内的多台起重机上，之后将该系统接入电源；
（2）通过多个无线脉冲基站来发出信号，无线脉冲基站模块在利用信号在两个测距基站之间往返的飞行时间来测量基站之间的距离；
二、运算控制系统：
（1）运算控制系统可对无线脉冲基站所发出的信号进行采集，并将采集到的信息建立空间函数关系；
（2）再次通过运算系统计算出本区域内各个起重机的实际位置；
三、无线传输系统：
（1）无线传输系统可将无线脉冲基站所发出的信号进行收集；
（2）只要没有阻挡本区域内的无线基站均可以接收并计算到其他基站的位置信息，从而可使得本系统具有良好的稳定性；
四、执行系统：
运算控制系统将收集到的信号处理完毕后，可将信号传递至执行系统，执行系统可负责对实施运算控制系统中所发出的指令，并计算输出报警信息；
五、报警显示系统：
（1）运算控制系统可根据两个测距基站之间往返的飞行时间的长短距离进行处理，若飞行距离小于安全距离，则运算控制系统就会对执行系统发出指令，执行系统计算并输出报警信息，从而开始报警；
（2）报警显示系统用于实时显示当前的距离和位置信息；
（3）可有效的起到主动或被动防撞预警功能。
通过以上所述的四种实施例，分别将无线脉冲测距模块安装在同一车间的一台起重机上、将无线脉冲测距模块安装在同一车间的多台起重机上、将无线脉冲测距模块安装在同一平面不同车间的多台起重机上、将无线脉冲测距模块安装在不同平面不同车间的多台起重机上，可说明本系统可分别实现一对一测距、一对多测距和多对多测距，且实现了既可进行直线性或平面测距，也可实现上下空间内进行实时测距的工作效果，进而使得本系统在实际使用时可具有较强的适用性，值得推广。
通过信号采集系统、无线传输系统和运算控制系统的搭配使用，可算出本区域内各个起重机的实际位置，从而达到定位和防撞的目的，基站信号采用常用的485总线传输，具有较强的开放性，避免了需要特别复杂的采集模块来达到测距效果；通过运算控制系统和执行系统的搭配使用，可使得本系统具有空间立体性，并且可以在同一区域内进行组网测距，弥补了激光或超声波防撞系统只能进行直线性或平面测距而导致上下空间内无法进行实时测距的不足，进而使得本系统具有较强的适用性；通过报警显示系统的设置，当同一区域内有所关联的起重机在进行空间交叉作业时，本系统通过运算控制系统、执行机构和报警显示系统的搭配使用，可有效的起到主动或被动防撞预警功能，进而提高了本系统的适用性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
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