塔機安全監控管理系統的製作方法

2023-09-17 03:44:45 1

專利名稱：塔機安全監控管理系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種塔機安全監控管理系統，更具體的說，尤其涉及一種集信息 採集、控制和信息顯示於一體的塔機安全監控管理系統。
背景技術：
隨著建築行業的不斷發展，塔機的高度從以往的十多米發展到現在的百多米，操 作人員在駕駛室內作業的過程中，不僅要隨時觀察所懸吊的重物的情況，還要操縱塔機的 運行。現有的塔機安全監控管理系統所採集的塔機的狀態信息量較少，一般只是對塔機的 載重量信息和轉動的角度信息進行採集，不能較好的反映塔機的工作狀態，不利於對塔機 的運行工況進行檢測。而且，現有塔機的顯示屏幕較小，不能把反映塔機工況的參數同時進 行顯示，不利於操作人員對塔機的各種運行參數進行了解。
發明內容本實用新型為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種集信息採集、控制和信息 顯示於一體的塔機安全監控管理系統。本實用新型的塔機安全監控管理系統，包括信號傳感器、用於對信號傳感器採集 的信號進行放大的信號放大模塊和起運算和處理作用的微處理器，其特別之處在於所述 的信號傳感器包括重量傳感器、用於對旋轉角度進行檢測的角度傳感器、對塔機的臂長進 行檢測的變幅傳感器、高度傳感器；所述的信號放大模塊的輸出端連接有A/D轉換模塊，該 A/D轉換模塊與微處理器數據輸入埠相連接；所述的微處理器還電氣連接有對採集的信 息進行顯示的液晶顯示單元、用於對塔機的運行狀態進行控制的控制模塊單元和對參數進 行調整的按鍵輸入模塊。重量傳感器可實現對塔機所吊物品重量的檢測，並通過微處理器 與設定的額定值進行比較，利於檢測塔機是否在安全狀態下運行，角度傳感器用於檢測塔 機的轉盤所轉動的角度，並與所設定的額定角度相比較，看塔機轉動的角度是否在規定的 範圍內。變幅傳感器用於檢測塔機的有效臂長，進而實現其他參數值的運算。高度傳感器 用於對吊鉤的高度進行檢測，並進行檢測吊鉤的高度是否在額定的高度範圍內。信號放大 模塊可把小信號放大為可接入到A/D轉換器輸入端的數值範圍，液晶顯示單元可對採集和 設定的各種參數進行顯示，便於操作者實時獲知塔機的運行參數。控制模塊單元可對塔機 上相應電機的運行狀態進行控制，實現對塔機的安全保護。本實用新型的塔機安全監控管理系統，所述的微處理器還電氣連接有存儲器、時 間模塊、實現無線通信的GPRS模塊、有線通信模塊；所述的GPRS模塊還連接有天線接口模 塊和SIM/UIM卡接口模塊，所述的有線通信模塊為RS232或RS485收發模塊。存儲器是為 了擴大微處理器的存儲空間，便於儲存較大量的信息；時間模塊為整個管理系統提供準確 的時間信息，便於歷史記錄的查詢。GPRS模塊可把本監控管理系統採集的信息進行無線網 絡傳輸，並實現把信息傳送到Internet上，供用戶通過Internet網絡進行信息查詢；SIM/ UIM卡接口模塊進行用戶身份識別，增加了所採集到信息的安全性。有線通信模塊為RS232或RS485收發模塊，用於與調試員的PC機進行連接，實現對本安全監控管理系統的調試。本實用新型的塔機安全監控管理系統，所述的角度傳感器、變幅傳感器和高度傳 感器均包括用於信息採集的精密電位器；所述的重量傳感器中包括電阻式應變片，該應變 片為環氧酚醛箔式電阻應變計。通過把包括精密電位器的傳感器設置在特定的位置，可實 現對旋轉角度、臂長和高度信息的測量，在使用的過程中把環氧酚醛箔式電阻應變計設置 在一密封結構中並內充氮氣。本實用新型的塔機安全監控管理系統，所述的控制模塊單元包括6個ULN2003驅 動繼電器，所述6個ULN2003驅動繼電器分別用於對塔機的超上限、超下限、超載、左迴轉、 右迴轉、高度超限進行控制；所述的按鍵輸入模塊包括復位按鈕、增大按鈕、減小按鈕、選擇 按鈕以及確定按鈕。通過6個ULN2003驅動繼電器可實現對塔機各種運行狀態的控制；按 鍵輸入模塊上的復位按鈕、增大按鈕、減小按鈕、選擇按鈕以及確定按鈕可實現對各種信 息參數的調整和設定。本實用新型的塔機安全監控管理系統，所述的液晶顯示單元包括液晶驅動模塊和 液晶顯示屏，所述的液晶顯示屏為320X240點陣顯示屏。有關重量傳感器、角度傳感器、變 幅傳感器、高度傳感器所採集的信息和設定的信息均可通過液晶顯示屏進行顯示。本實用新型的塔機安全監控管理系統，所述的微處理器為STC89C58RD+型號的 8051單片機，所述的信號放大模塊中包括AD623AN放大器和LM324N四運算放大器，所述的 A/D轉換模塊中包括TLC153CN型號的A/D轉換器，所述的存儲器為AT24C256型號的儲存 器，所述的時間模塊採用的晶片為DSC12C887實時時鐘晶片。本實用新型的有益效果是(1)通過設置重量傳感器、角度傳感器、變幅傳感器和 高度傳感器，可實現對塔機載重、旋轉角度、臂長和升降高度信息的採集，真實反映了塔機 的運行工況，使得本實用新型的控制更加的精準；(2)本實用新型設置有用於對各種信息 進行顯示的液晶顯示單元，可同時為操作者提供最大信息量的顯示，使得操作者能及時的 獲取塔機的運行狀況，以便實行控制。

圖1為本實用新型的電路原理示意圖；圖中1微處理器，2信號放大模塊，3A/D轉換模塊，4液晶顯示單元，5控制模塊單 元，6按鍵輸入模塊，7存儲器，8時間模塊，9重量傳感器，10角度傳感器，11變幅傳感器，12 高度傳感器，13GPRS模塊，14有線通訊模塊。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示的本實用新型的電路原理示意圖，所示的本實用新型的塔機安全監控 管理系統包括微處理器1、信號放大模塊2、A/D轉換模塊3、液晶顯示單元4、控制模塊單元 5、按鍵輸入模塊6、存儲器7、時間模塊8、重量傳感器9、角度傳感器10、變幅傳感器11、高 度傳感器12、GPRS模塊13、有線通訊模塊14。所示的重量傳感器9、角度傳感器10、變幅 傳感器11、高度傳感器12分別用於實現塔機所載重物、塔機轉盤轉過的角度、塔機的有效 臂長、塔機吊鉤高度的檢測。重量傳感器內設置有環氧酚醛箔式電阻應變計，其使用溫度範
4圍為_20°C至+60°C，具有精度高和穩定性好的特點；角度傳感器10、變幅傳感器11和高度 傳感器12均包括精密電位器，精密電位器可實現相應參數的檢測。重量傳感器9、角度傳 感器10、變幅傳感器11、高度傳感器12的輸出端與信號放大模塊2的輸入端相連接，信號 放大模塊2用於對傳感器輸出的信號進行放大，信號放大模塊2採用的是AD623AN放大器 和LM324N四運算放大器。放大後的信號再經由A/D轉換模塊3轉化為數字量，A/D轉換模 塊3採用的是TLC153CN型號的A/D轉換器，各個傳感器檢測的信號經A/D轉換模塊轉化後 輸入到微處理器的數據輸入埠。微處理器採用的是8051系列的STC89C58RD+型號單片 機。微處理器1還連接有時間模塊8和存儲器7，時間模塊8採用的是DSC12C887實 時時鐘晶片，存儲器7採用的是AT24C256型號的儲存器。微處理器1的數據輸出埠連 接有液晶顯示單元4和控制模塊單元5，微處理器1的數據輸入埠連接有按鍵輸入模塊 6;控制模塊單元5可對塔機上相應電機的運行狀態進行控制，實現對塔機的安全保護，控 制模塊單元包括6個ULN2003驅動繼電器，6個ULN2003驅動繼電器分別用於對塔機的超 上限、超下限、超載、左迴轉、右迴轉、高度超限進行控制。按鍵輸入模塊6包括復位按鈕、 增大按鈕、減小按鈕、選擇按鈕以及確定按鈕，按鍵輸入模塊6上的復位按鈕、增大按鈕、減 小按鈕、選擇按鈕以及確定按鈕可實現對各種信息參數的調整和設定。GPRS模塊可把本監 控管理系統採集的信息進行無線網絡傳輸，並實現把信息傳送到Internet上，供用戶通過 Internet網絡進行信息查詢；SIM/UIM卡接口模塊進行用戶身份識別，增加了所採集到信 息的安全性。有線通信模塊為RS232或RS485收發模塊，用於與調試員的PC機進行連接， 實現對本安全監控管理系統的調試。液晶顯示單元4的液晶顯示屏為320X240點陣顯示屏，通過微處理器1內部程序 的設置，在液晶顯示屏的主界面上可顯示工況設置、主鉤重量調整、小車行程調整、吊鉤高 度調整、角度調整、時間設置、信息查詢共七個選項。在工況設置中又設置有中心距、倍數、 高度報警、角度報警、車型選擇選項；在主鉤重量調整選項中設置有主鉤重量零點、主鉤重 量放大AD值、主鉤重量放大噸位、主鉤重量AD值選項；小車行程調整選項中包括小車行程 零點AD、小車行程放大AD、小車行程放大米數、小車行程AD值選項；吊鉤高度調整選項中設 置有吊鉤高度零點AD、吊鉤高度放大AD、吊鉤高度放大、高AD值；角度調整選項中設置吊車 角度零點、AD值、吊車角放大、角度AD值；信息查詢中包括日期設置和時間設置；信息查詢 中設置有右角度超限、上限米數、實重噸數、實高米數、實角度數、幅度米數、下限米數、額重 噸數、額高米數、額角度數選項，通過按鍵輸入模塊6上的復位按鈕、增大按鈕、減小按鈕、 選擇按鈕以及確定按鈕可實現上述各個選項信息的調整。
權利要求一種塔機安全監控管理系統，包括信號傳感器、用於對信號傳感器採集的信號進行放大的信號放大模塊(2)和起運算和處理作用的微處理器(1)，其特徵在於所述的信號傳感器包括重量傳感器(9)、用於對旋轉角度進行檢測的角度傳感器(10)、對塔機的臂長進行檢測的變幅傳感器(11)、高度傳感器(12)；所述的信號放大模塊(2)的輸出端連接有A/D轉換模塊(3)，該A/D轉換模塊(3)與微處理器(1)數據輸入埠相連接；所述的微處理器(1)還電氣連接有對採集的信息進行顯示的液晶顯示單元(4)、用於對塔機的運行狀態進行控制的控制模塊單元(5)和對參數進行調整的按鍵輸入模塊(6)。
2.根據權利要求1所述的塔機安全監控管理系統，其特徵在於所述的微處理器(1) 還電氣連接有存儲器(7)、時間模塊(8)、實現無線通信的GPRS模塊(13)、有線通信模塊 (14)；所述的GPRS模塊(13)還連接有天線接口模塊和SIM/UIM卡接口模塊，所述的有線通 信模塊(14)為RS232或RS485收發模塊。
3.根據權利要求1或2所述的塔機安全監控管理系統，其特徵在於所述的角度傳感 器(10)、變幅傳感器(11)和高度傳感器(12)均包括用於信息採集的精密電位器；所述的 重量傳感器(9)中包括電阻式應變片，該應變片為環氧酚醛箔式電阻應變計。
4.根據權利要求1或2所述的塔機安全監控管理系統，其特徵在於所述的控制模塊 單元(5)包括6個ULN2003驅動繼電器，所述6個ULN2003驅動繼電器分別用於對塔機的 超上限、超下限、超載、左迴轉、右迴轉、高度超限進行控制；所述的按鍵輸入模塊(6)包括 復位按鈕、增大按鈕、減小按鈕、選擇按鈕以及確定按鈕。
5.根據權利要求1或2所述的塔機安全監控管理系統，其特徵在於所述的液晶顯示 單元(4)包括液晶驅動模塊和液晶顯示屏，所述的液晶顯示屏為320X240點陣顯示屏。
6.根據權利要求2所述的塔機安全監控管理系統，其特徵在於所述的微處理器(1) 為STC89C58RD+型號的8051單片機，所述的信號放大模塊(2)中包括AD623AN放大器和 LM324N四運算放大器，所述的A/D轉換模塊(3)中包括TLC153CN型號的A/D轉換器，所述 的存儲器(7)為AT24C256型號的儲存器，所述的時間模塊(8)採用的晶片為DSC12C887實 時時鐘晶片。
專利摘要本實用新型提供了一種集信息採集、控制和信息顯示於一體的塔機安全監控管理系統，包括信號傳感器、用於對信號傳感器採集的信號進行放大的信號放大模塊和起運算和處理作用的微處理器，其特別之處在於所述的信號傳感器包括重量傳感器、用於對旋轉角度進行檢測的角度傳感器、對塔機的臂長進行檢測的變幅傳感器、高度傳感器；所述的信號放大模塊的輸出端連接有A/D轉換模塊，該A/D轉換模塊與微處理器數據輸入埠相連接。本實用新型通過設置重量傳感器、角度傳感器、變幅傳感器和高度傳感器，可實現對塔機載重、旋轉角度、臂長和升降高度信息的採集，真實反映了塔機的運行工況，使得本實用新型的控制更加的精準。
文檔編號B66C13/18GK201686413SQ20102021520
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月4日 優先權日2010年6月4日
發明者楊洪斌 申請人:楊洪斌