用於塔式起重機的管理系統的製作方法

2023-05-03 14:45:36 5

專利名稱：：用於塔式起重機的管理系統的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種起重機械的保護控制及日常檢查維護保養管理功能系統，尤其是塔式起重機的保護控制裝置及其日常檢查維護保養確認管理功能。
背景技術：
：隨著城市化進程的加速，房屋需求量的增加，房地產開發商開發的樓盤是越來越多，作為建築行業主要的起重設備，塔式起重機已經成為一種不可缺少的工具。塔式起重機械設備的出現，大大地減輕了材料搬運的體力勞動強度，提高了勞動生產率。但是，起重機械引發的安全事故也是越來越多。分析原因1、塔機在工地的使用過程中，經常會碰到某些用戶有意放大"力矩"參數，導致塔機超載使用，造成母材早期疲勞受損，嚴重的甚至造成倒塌事故；2、司機的日常檢查或維護不到位，或者責任心不強，本來可以及早發現的問題沒有發現，從而造成本可以避免的事故發生。由於事故的多發，全社會越來越重視人的安全及機械設備的安全性。建築機械中的塔式起重機的製造標準要求近幾年也得到很大的提高，特別是有關安全性方面的要求。在新標準中就對力矩、重量、幅度參數作出了有顯示的要求，以方便司機的操作及判斷，減小事故的發生。同時人們也越來越重視塔機的日常檢查和維護，在新出的《塔式起重機》規範GB/T5031-2008中就對使用檢查方面做了具體詳細的描述，具體規定了檢查分類、檢查周期及檢查內容等。隨著人們對安全的重視程度的提高，對力矩控制器的要求也越來越高，新型的電子式智能控制器也是五花八門，層出不窮，而且都達到了較高的水平，但是這些產品基本上都重於的智能保護控制，對日常的檢查不具有提醒，要求檢查的功能。
發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種能有效落實日常管理責任、使用更加安全、監控更加便捷的用於塔式起重機的管理系統。本發明解決上述技術問題採用的技術方案是該用於塔式起重機的管理系統，是一種基於智能控制保護器硬體基礎上的一種軟體日常檢查維護保養管理系統，其硬體部分包括多個傳感器、信號採集處理模塊、單片機、手持調試鍵盤、供電電源模塊、GPRS發射模塊、保護輸出模塊、數據存儲模塊和顯示模塊，其特點在於供電電源模塊給整個系統供電，傳感器將測得的模擬信號通過航空插頭直接與信號採集處理模塊相連，信號採集處理模塊對傳感器的模擬信號進行處理，轉換成數位訊號後送到單片機，一方面單片機處理器按照設定值和程序對各種數位訊號是否正常作出判斷，並通過保護輸出模塊進行設備保護，另一方面通過GPRS模塊將各種數位訊號發送到遠程伺服器，實現遠程監控功能。軟體管理部分對各種參數的實時數據、故障數據、操作員的日常管理維護保養確認記錄實行分區、分帳號的管理手持調試鍵盤通過串口與單片機活動連接，相應權限的人員通過手持調試鍵盤憑用戶名和密碼登錄，並根據該人員權限的不同進行檢查項目內容及周期的設定、更改、檢查等操作，經操作員確認所有需檢查的頂目均正常後，保護輸出模塊輸出啟動信號，同時將不同操作員的檢查確認過程分帳號存儲在數據存儲模塊中。分區是指各種參數按照實時數據、故障數據、操作員的日常管理維護保養確認記錄分不同的存儲空間記錄保存，分帳號是指不同操作員的記錄保存在不同的區間。本發明的力矩保護功能具有防止人為放大力矩值的功能，同時對幅度、高度、迴轉角度、重量、風速等參數進行實時的監控，並增加了塔機的日常管理和使用過程中的檢查提醒及按帳戶分區不同記錄的功能。本發明所述的傳感器包括力矩傳感器、重量傳感器、小車幅度傳感器、吊鉤高度傳感器、迴轉角度傳感器和風速傳感器。本發明所述的手持調試鍵盤通過串口與單片機連接進行調試，當調試結束後，調試鍵盤從串口中拔除，手持調試鍵盤還具有儲存功能，可以通過手持調試鍵盤對單片機內的記錄進行讀取，並可以通過與計算機的連接將讀取的數據保存到計算機上。本發明所述的力矩傳感器採用直測力矩方式，設置有最大力矩限值，當人為放大力矩傳感器的信號時，單片機能夠自動識別，並同步作出保護信號，供電電源模塊切斷相應電源。本發明與現有技術相比具有以下優點1、採用直測力矩方式，設置有防止力矩值調大功能，可以有效防止人為放大力矩的可能性。2、日常管理功能。根據管理內容的不同，按不同級別設置有管理員、操作員。對應不同級別的人員擁有不同的帳號和密碼，根據級別不同擁有不同的權限。同時對不同操作人員的操作數據進行分區記錄保管，可以分時、分人進行考核；3、提醒功能，根據國家標準GB/T5031-2008中使用檢查中的規定，設置每日提醒功能和經常性提醒功能；如鋼絲繩的斷股程度、剎車片的磨損程度屬於經常性檢查，像啟動前電壓高低檢查、各相電壓是否平衡檢查屬於每日檢查等。同時，具有智能提醒功能，儀表能夠根據塔機每天的工作強度情況，對應的自動給出額外或提前需要檢查的項目；4、監控參數多，能同時對吊鉤的高度，吊物重量，小車幅度、迴轉角度、力矩大小、風速大小進行監控並實時顯示；5、具有黑匣子功能，存儲容量大，數據存儲模塊能夠記錄塔機故障數據，為塔機損壞或事故原因等分析提供可靠依據。圖1為本發明的結構原理框圖。具體實施例方式參見圖1，本發明通過供電電源模塊6給控制儀表及傳感器進行供電。所有傳感器1測得的模擬信號通過航空插頭直接與控制器信號採集處理模塊4相連，信號採集處理模塊4對傳感器1的模擬信號進行處理，轉換成數位訊號後送到單片機5。單片機5內的各種數位訊號實行分區、分帳號的管理，通過手持調試鍵盤2進行相應權限的登錄，並將該權限內的數位訊號按照不同項目進行檢查，確認所有需檢查的項目均正常後通過保護輸出模塊8輸出可啟動的信號，同時將不同權限的檢查確認過程存儲在數據存儲模塊9中，通過GPRS發射模塊7對所有的6參數實時數據(每秒3次的頻率)進行實時的發送，並傳輸至遠程伺服器中，手持調試鍵盤2通過串口3與單片機5連接進行調試。當調試結束後，手持調試4鍵盤2從串口3中拔除，可以防止對單片機5的無意中調整，也防止了隨便什麼人都可以設置更改力矩的可能。手持調試鍵盤2還具有一定的儲存功能，可以通過手持調試鍵盤2對單片機5內的記錄進行讀取，並可以通過與計算機的連接將讀取的數據保存到計算機上。本發明所述的傳感器1包括力矩傳感器、重量傳感器、小車幅度傳感器、吊鉤高度傳感器、迴轉角度傳感器和風速傳感器。本發明的力矩保護功能擁有防止人為放大力矩值的功能。所述的力矩傳感器採用直測力矩方式，設置有最大力矩限值，當工地或司機人為的放大力矩傳感器的信號時，單片機能夠智能的自動識別力矩信號已經放大，並同步作出保護信號，保護輸出模塊8能切斷相應的動作，保護設備的安全運行。本發明還具有很強的管理功能，其包括日常的維護檢查提醒管理功能和分區分帳號記錄管理即黑匣子功能。其具體實現方式如下1、系統上電後，顯示模塊10的液晶窗口顯示歡迎使用，請登入i、管理員2、操作員2、管理員帳戶登入。通過鍵盤的"上移"和"下移"光標鍵選擇登入的方式，選擇管理員帳戶，輸入密碼，驗證成功登入後，液晶窗口顯示管理員菜單1、設置檢査項2、修改管理員密碼3、修改其他用戶密碼4、校稱主機5、導入監控數據6、導出監控數據2.1設置檢查項。通過鍵盤的"上移"和"下移"光標鍵選擇"設置檢查項"項，並tableseeoriginaldocumentpage54、潤滑有效3025、液壓裝置有效3026、吊鉤及防脫裝置有效3027、鋼絲繩有效3028、結合及連接處裂紋、鏽蝕情況有效3029、連接螺栓鬆動有效30210、銷軸定位情況有效30211、接地電阻有效180212、保護裝置精度檢査有效180213、制動磨損檢査有效180214、液壓軟管檢查有效180215、電氣安裝檢査有效180>216、基礎及附著狀態變動有效1802設置檢查項中狀態項、檢查周期及安全級別的數值管理員都可以進行更改。狀態項分為有效和無效，有效則會根據設置的周期時間，在每天開機時，跳出所要檢查的項目，需要相應的人員進行確認後方可進入正常運行狀態。安全級別是為了保證有相應能力的人進行相應項目檢查而設置的級別。例如項目13需要有經驗的技師檢查，司機憑帳戶密碼進入，能夠跳出所有的到時檢查項目，但司機只能對3級安全級別的項目進行確認，對2級級別的安全項目需要具有2級資格的人員進行確認。(注人為檢查確認也是一種日常檢查維護保養的方式，正是因為沒有提醒，造成日常檢查維護不到位的情況時有發生，本發明的目的是提醒人們要按要求檢查，雖然操作員可不檢查靠按檢查確認鍵欺騙控制器，但分帳號記錄也記錄了是誰確認檢查信息，相對來說也是一種責任)2.2修改管理員密碼按"設置"鍵進入管理員密碼修改1、請輸入原始密碼2、請輸入新密碼3、請再次輸入新密碼在密碼設置過程中，按"取消"鍵，修改密碼不保存，並退回到上一級菜單。按"回退"鍵，修改密碼保存並退回到上一級菜單。2.3修改其他用戶密碼按"設置"鍵進入其他用戶密碼修改tableseeoriginaldocumentpage7在密碼設置過程中，按"取消"鍵，修改密碼不保存，並退回到上一級菜單。按"回退"鍵，修改密碼保存並退回到上一級菜單。2.4校稱主機按"設置"鍵進入校稱主機狀態1、重量校準2、幅度校準3、力矩校準4、高度校準5、迴轉角度校準6、重量超重設置7、幅度限位設置8、高度限位設置9、迴轉角度限位設置當設置或校稱完成時，按"確定"鍵確定。2.5數據的導入、導出當與PC機相連時可以把數據傳輸到PC機。3、操作人員登入按"設置"鍵進入操作人員登入界面tableseeoriginaldocumentpage7使用光標選擇自己的帳號，輸入密碼並確認後系統自動彈出當天需要檢查的項目。檢查項目狀態1、機構運行情況已檢査2、指示與限制裝置運行情況已檢査3、肉眼可見的明顯缺陷未檢查4、潤滑未檢查5、液壓裝置未檢査6、吊鉤及防脫裝置未檢査7、鋼絲繩未檢査8、結合及連接處鏽蝕情況未檢查對應的項目需要對應的人員檢查，並保存在相應的帳戶空間內。管理部門可以定期讀出保存的記錄，對檢查情況進行考核。當出現事故時，可以根據檢查的記錄，確定檢查責任。當所有的檢查項目都進行確認後，儀表進入正常的工作狀態，各種保護措施進入工作狀態，對塔機的運行情況進行記錄並對各種動作進行保護。通過分區、分帳號管理，可以對各個操作人員的操作情況進行記錄，從而可以考核操作人員的操作水平。當設備出現問題時，可以通過讀取記錄數據，分析產生設備故障的可能原因，從不同的帳號和分區中找出原因，明確責任，可以實現責任到人。對於日常維護檢查的提醒管理功能也是如此，可以實現誰確認誰負責，從而實現責任到人的制度。本發明除了能根據2.l所設定的固定周期檢查外，還設計一種評估函數，能根據設備的每天運行繁忙程度情況，工作強度情況等，自動判斷識別，提出特別需要提前檢查的項目，要求操作人員進行檢查。如一段時間內超載記錄多，則要求操作人員檢查鋼結構裂紋，螺栓緊固等的頻率會增加。根據工作強度，違規操作，超載記錄的多少，檢查的安全級別也會不同，也可以從側面要求操作人員遵守操作規程，正確操作。8權利要求一種用於塔式起重機的管理系統，包括多個傳感器、信號採集處理模塊、單片機、手持調試鍵盤、供電電源模塊、GPRS發射模塊、保護輸出模塊、數據存儲模塊和顯示模塊，其特點在於供電電源模塊給整個系統供電，傳感器將測得的模擬信號通過航空插頭直接與信號採集處理模塊相連，信號採集處理模塊對傳感器的模擬信號進行處理，轉換成數位訊號後送到單片機，一方面單片機處理器按照設定值對各種數位訊號是否正常作出判斷，並通過保護輸出模塊進行設備保護，另一方面通過GPRS模塊將各種數位訊號發送到遠程伺服器，手持調試鍵盤通過串口與單片機活動連接，相應權限的人員通過手持調試鍵盤憑用戶名和密碼登錄，並根據該人員權限的不同進行檢查項目內容及周期的設定、更改和檢查，經操作員確認所有需檢查的頂目均正常後，保護輸出模塊輸出啟動信號，同時將不同操作員的檢查確認過程分帳號存儲在數據存儲模塊中。2.根據權利要求1所述的用於塔式起重機的管理系統，其特徵在於所述的傳感器包括力矩傳感器、重量傳感器、小車幅度傳感器、吊鉤高度傳感器、迴轉角度傳感器和風速傳感器。3.根據權利要求1所述的用於塔式起重機的管理系統，其特徵在於所述的手持調試鍵盤通過串口與單片機連接進行調試，當調試結束後，調試鍵盤從串口中拔除，手持調試鍵盤還具有儲存功能，可以通過手持調試鍵盤對單片機內的記錄進行讀取，並可以通過與計算機的連接將讀取的數據保存到計算機上。4.根據權利要求2所述的用於塔式起重機的管理系統，其特徵在於所述的力矩傳感器採用直測力矩方式，設置有最大力矩限值，當人為放大力矩傳感器的信號時，單片機能夠自動識別，並同步作出保護信號，供電電源模塊切斷相應電源。全文摘要本發明公開了一種用於塔式起重機的管理系統，其傳感器將測得的模擬信號傳遞給信號採集處理模塊，信號採集處理模塊轉換成數位訊號後送到單片機，單片機處理器按照設定值對各種數位訊號是否正常作出判斷，並通過保護輸出模塊進行設備保護，同時通過GPRS模塊將各種數位訊號發送到遠程伺服器，手持調試鍵盤通過串口與單片機活動連接，相應權限的人員通過手持調試鍵盤憑用戶名和密碼登錄，並根據該人員權限的不同進行檢查項目內容及周期的設定、更改和檢查，經操作員確認所有需檢查的頂目均正常後，保護輸出模塊輸出啟動信號，同時將不同操作員的檢查確認過程分帳號存儲在數據存儲模塊中。本發明能有效落實日常管理責任，更加安全便捷。文檔編號G05B19/048GK101794146SQ20101010912公開日2010年8月4日申請日期2010年2月11日優先權日2010年2月11日發明者方仙兵,方國慶,朱振輝,王漢煒,韓連奎申請人:浙江建機科技研發有限公司