專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的塔式起重機(jī)智能預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及塔式起重機(jī)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的塔式起重機(jī)智能預(yù)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
塔式起重機(jī)在建筑行業(yè)作為主要的物料運(yùn)輸機(jī)械得到廣泛的應(yīng)用。尤其近年來(lái)隨著高層、超高層建筑的興起，塔機(jī)式起重機(jī)在現(xiàn)代化建筑施工過(guò)程作用越來(lái)越大并且不斷向大型化、智能化方向發(fā)展。但目前在建筑施工過(guò)程中，由于操作工人不清楚塔機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)和一些操作工人為了追求工作“效率”使塔機(jī)超負(fù)荷工作，導(dǎo)致塔機(jī)事故引起的人員傷亡和設(shè)備損壞屢屢發(fā)生，重大事故發(fā)生率居高不下，塔機(jī)的安全性能已成為威脅建筑工人生命和企業(yè)財(cái)產(chǎn)的大問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)塔機(jī)裝配的一些簡(jiǎn)單控制儀表只能針對(duì)單臺(tái)塔機(jī)實(shí)現(xiàn)超限、超載控制，也不具有實(shí)時(shí)性、遠(yuǎn)程監(jiān)控管理功能，無(wú)法對(duì)塔機(jī)運(yùn)行情況分析，而對(duì)塔機(jī)實(shí)施有效的管理措施，不能滿(mǎn)足客戶(hù)的使用需求。

實(shí)用新型內(nèi)容為此，本實(shí)用新型提出一種基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的塔式起重機(jī)智能預(yù)警系統(tǒng)，可充分地消除由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷導(dǎo)致的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。本實(shí)用新型另外的優(yōu)點(diǎn)、目的和特性，一部分將在下面的說(shuō)明書(shū)中得到闡明，而另一部分對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通過(guò)對(duì)下面的說(shuō)明的考察將是明顯的或從本實(shí)用新型的實(shí)施中學(xué)到。通過(guò)在文字的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)及附圖中特別地指出的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)和獲得本實(shí)用新型目的和優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型提供了一種基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的塔式起重機(jī)智能預(yù)警系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括監(jiān)控終端和監(jiān)控中心，其特征在于，所述監(jiān)控終端包括傳感器組、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器和無(wú)線(xiàn)通信模塊，所述傳感器組與所述A/D轉(zhuǎn)換器連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器和無(wú)線(xiàn)通信模塊與所述微處理器連接，所述監(jiān)控終端通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊與所述監(jiān)控中心連接，其中，所述A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器和無(wú)線(xiàn)通信模塊均設(shè)置在塔吊司機(jī)室內(nèi)，所述傳感器組包括多個(gè)傳感器，所述多個(gè)傳感器設(shè)置在所述塔式起重機(jī)的機(jī)身的不同位置處。優(yōu)選的，所述傳感器組包括高度傳感器、幅度傳感器、重量傳感器、風(fēng)速傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器。優(yōu)選的，所述高度傳感器安裝在起升機(jī)構(gòu)上，幅度傳感器安裝在變幅機(jī)構(gòu)上，重量傳感器安裝在塔機(jī)測(cè)力環(huán)軸中，風(fēng)速傳感器設(shè)置在塔吊回轉(zhuǎn)塔身的塔頂上，轉(zhuǎn)角傳感器與安裝于塔吊非回轉(zhuǎn)主塔身與回轉(zhuǎn)塔身之間的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相對(duì)應(yīng)配裝，各傳感器通過(guò)電纜與所述A/D轉(zhuǎn)換器連接。優(yōu)選的，所述重量傳感器為銷(xiāo)軸式載荷傳感器。優(yōu)選的，所述監(jiān)控終端還包括與所述微處理器連接的液晶顯示屏。[0011]優(yōu)選的，所述監(jiān)控終端還包括與微處理器連接的報(bào)警裝置。本實(shí)用新型的監(jiān)控終端通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心通信，整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可以有效的對(duì)塔式起重機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)測(cè)和預(yù)警，加強(qiáng)對(duì)塔式起重機(jī)的管理和維護(hù)，保證了使用效率。

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的、基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的塔式起重機(jī)智能預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的、微處理器的電路圖。圖3根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的、無(wú)線(xiàn)通信模塊的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述，其中說(shuō)明本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例。圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的、基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的塔式起重機(jī)智能預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型所提供的基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的塔式起重機(jī)智能預(yù)警系統(tǒng)包括:監(jiān)控終端和監(jiān)控中心，其中，所述監(jiān)控終端包括傳感器組、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器和無(wú)線(xiàn)通信模塊，所述傳感器組與所述A/D轉(zhuǎn)換器連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器和無(wú)線(xiàn)通信模塊與微處理器連接，所述監(jiān)控終端通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊與所述監(jiān)控中心連接，其中所述A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器和無(wú)線(xiàn)通信模塊均設(shè)置在塔吊司機(jī)室內(nèi)，所述傳感器組包括多個(gè)傳感器，所述多個(gè)傳感器設(shè)置在所述塔式起重機(jī)的機(jī)身的不同位置處。具體的，所述傳感器組包括高度傳感器、幅度傳感器、重量傳感器、風(fēng)速傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器，所述高度傳感器安裝在起升機(jī)構(gòu)上，幅度傳感器安裝在變幅機(jī)構(gòu)上，重量傳感器安裝在塔機(jī)測(cè)力環(huán)軸中，風(fēng)速傳感器設(shè)置在塔吊回轉(zhuǎn)塔身的塔頂上，轉(zhuǎn)角傳感器與安裝于塔吊非回轉(zhuǎn)主塔身與回轉(zhuǎn)塔身之間的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相對(duì)應(yīng)配裝，各傳感器通過(guò)電纜與所述A/D轉(zhuǎn)換器連接。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述重量傳感器為銷(xiāo)軸式載荷傳感器。 A/D轉(zhuǎn)換器采用高性能的ADSl 114A/D轉(zhuǎn)換器，ADSl 114A/D轉(zhuǎn)換器的采樣頻率最高可達(dá)到860Hz。所述A/D轉(zhuǎn)換器用于將傳感器組采集到的所述塔式起重機(jī)的物理信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，這樣可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集模塊向微處理器傳輸是數(shù)字信號(hào)，這樣使得微處理器處理數(shù)據(jù)時(shí)更加方便、快捷。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述監(jiān)控終端還包括與微處理器連接的液晶顯示屏，所述液晶顯示屏設(shè)置在塔吊司機(jī)室內(nèi)，其用于實(shí)時(shí)的顯示由各個(gè)傳感器采集到的塔式起重機(jī)的數(shù)據(jù)。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述監(jiān)控終端還包括與微處理器連接的報(bào)警裝置，當(dāng)由各個(gè)傳感器采集到的塔式起重機(jī)的數(shù)據(jù)超過(guò)閾值時(shí)，由微處理器驅(qū)動(dòng)所述報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警。微處理器負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各個(gè)模塊間的工作，本實(shí)用新型采用高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)STC12C5A60S2為核心構(gòu)成。圖2示出了 8051單片機(jī)STC12C5A60S2 (U3)的電路圖。如圖2所示，單片機(jī)工作狀態(tài)指示燈D5通過(guò)限流電阻R25連接電源Vcc,并與MCU單片機(jī)引腳I相連，MCU單片機(jī)該引腳周期性的輸出低電平，從而控制D5不斷閃爍，告之外界單片機(jī)運(yùn)行正常，沒(méi)有進(jìn)入死循環(huán)。MCU單片機(jī)第二個(gè)引腳通過(guò)限流電阻R26與三極管Tl的基極相連，Tl的集電極串聯(lián)報(bào)警蜂鳴器BEEPl后接地，Tl的發(fā)射極與供電電源VCC相連。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，單片機(jī)第二引腳將輸出高電平，開(kāi)啟三極管Tl，三極管Tl的集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，使報(bào)警蜂鳴器BEEPl發(fā)聲報(bào)警，提醒現(xiàn)場(chǎng)工作人員注意。MCU單片機(jī)的RST引腳接電解電容E3的負(fù)極后接供電電源VCC，并限流電阻R27后接地，用于監(jiān)測(cè)單片機(jī)供電電壓VCC，當(dāng)VCC低于上電復(fù)位電路的檢測(cè)門(mén)檻電壓時(shí)，所有邏輯電路都會(huì)復(fù)位；當(dāng)VCC重新恢復(fù)正常電壓時(shí)，延遲若干時(shí)鐘后，上電復(fù)位結(jié)束。XTALl和XTAL2外接由晶振CYl，電容Cl和C2組成的時(shí)鐘電路，以為單片機(jī)STC12C5A60S2提供時(shí)鐘。RST2引腳接電源，NA引腳通過(guò)電阻R28接地，起到選通芯片的作用。圖3根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的、無(wú)線(xiàn)通信模塊的電路圖。本實(shí)用新型的無(wú)線(xiàn)通信模塊采用GPRS三頻段GPRS芯片SM300，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控終端與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的通信。它可在全球范圍內(nèi)的EGSM900MHz、DCS 1800MHz、PCS 1900MHz三種頻率下工作，能夠提供GPRS多信道類(lèi)型多達(dá)10個(gè)，并且支持CS-1、CS-2、CS-3和CS-4四種GPRS編碼方案。如圖3所示，SIM300芯片的接收數(shù)據(jù)引腳RXD、發(fā)送數(shù)據(jù)引腳TXD分別經(jīng)限流電阻R18、限流電阻R19和跳線(xiàn)座Jtxl、Jrxl后再分別與MCU單片機(jī)的第一發(fā)送數(shù)據(jù)引腳和第一接收數(shù)據(jù)引腳相連(即MCU單片機(jī)第一串口引腳1TXD、1RXD)，用于實(shí)現(xiàn)MCU單片機(jī)與SIM300芯片間的數(shù)據(jù)通訊。MCU單片機(jī)的第三十三引腳(即P06引腳)經(jīng)限流電阻R17后與SM300芯片的開(kāi)關(guān)引腳(即PWRKEY引腳)相連，產(chǎn)生一段時(shí)間的低電平，可開(kāi)啟或關(guān)閉SM300芯片。網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)引腳(即引腳Network LED)經(jīng)限流電阻R16后與第四發(fā)光二極管D4相連，指示SM300芯片的開(kāi)啟/關(guān)閉狀態(tài)。輸出測(cè)試引腳(即引腳VDD_EXT_3V)為SM300芯片輸出測(cè)試端，當(dāng)該引腳輸出3V電壓時(shí)，說(shuō)明SM300芯片處于正常工作狀態(tài)。SIM300 芯片的引腳 SM_VDD、SIM_I/0, SIM_CLK, SIM_RST 為與 SM 卡通訊的引腳。SM300芯片的8個(gè)VBAT引腳用來(lái)連接供電電壓，其中的一個(gè)VBAT引腳通過(guò)電容E12接地。引腳SPKlP和SPKlN為正負(fù)音頻輸出引腳，其連接擴(kuò)音器SPK (J7)。引腳MIClP和MIClN為正負(fù)音頻輸入引腳，所述引腳MIClP和MIClN與電容Cll，C10,電感L2，L3連接。如圖1所示，本實(shí)用新型的監(jiān)控中心由計(jì)算機(jī)和多個(gè)手機(jī)組成，監(jiān)控終端可以通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的發(fā)送到監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)或者手機(jī)上，以便于相關(guān)人員進(jìn)行及時(shí)的處理。以上內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的塔式起重機(jī)智能預(yù)警系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括監(jiān)控終端和監(jiān)控中心，其特征在于，所述監(jiān)控終端包括傳感器組、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器和無(wú)線(xiàn)通信模塊，所述傳感器組與所述A/D轉(zhuǎn)換器連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器和無(wú)線(xiàn)通信模塊與所述微處理器連接，所述監(jiān)控終端通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊與所述監(jiān)控中心連接，其中，所述A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器和無(wú)線(xiàn)通信模塊均設(shè)置在塔吊司機(jī)室內(nèi)，所述傳感器組包括多個(gè)傳感器，所述多個(gè)傳感器設(shè)置在所述塔式起重機(jī)的機(jī)身的不同位置處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的塔式起重機(jī)智能預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器組包括高度傳感器、幅度傳感器、重量傳感器、風(fēng)速傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的塔式起重機(jī)智能預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述高度傳感器安裝在起升機(jī)構(gòu)上，幅度傳感器安裝在變幅機(jī)構(gòu)上，重量傳感器安裝在塔機(jī)測(cè)力環(huán)軸中，風(fēng)速傳感器設(shè)置在塔吊回轉(zhuǎn)塔身的塔頂上，轉(zhuǎn)角傳感器與安裝于塔吊非回轉(zhuǎn)主塔身與回轉(zhuǎn)塔身之間的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相對(duì)應(yīng)配裝，各傳感器通過(guò)電纜與所述A/D轉(zhuǎn)換器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的塔式起重機(jī)智能預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述重量傳感器為銷(xiāo)軸式載荷傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的塔式起重機(jī)智能預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控終端還包括與所述微處理器連接的液晶顯示屏。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的塔式起重機(jī)智能預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控終端還包括與 微處理器連接的報(bào)警裝置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的塔式起重機(jī)智能預(yù)警系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括監(jiān)控終端和監(jiān)控中心，所述監(jiān)控終端包括傳感器組、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器和無(wú)線(xiàn)通信模塊，所述監(jiān)控終端通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊與所述監(jiān)控中心連接。本實(shí)用新型的監(jiān)控終端通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心通信，整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可以有效的對(duì)塔式起重機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)測(cè)和預(yù)警，加強(qiáng)對(duì)塔式起重機(jī)的管理和維護(hù)，保證了使用效率。
文檔編號(hào)B66C23/88GK203159096SQ20132018248
公開(kāi)日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者王艷, 王茂川 申請(qǐng)人:杭州德昌隆信息技術(shù)有限公司