塔吊施工安全监控系统的制作方法

本实用新型属于一种安全监控设备，特别涉及一种塔吊施工安全监控系统。

背景技术：

随着国家经济的快速发展，房地产行业及建筑业也进入了快速发展的春天，塔式起重机亦称塔吊在房屋建设中的作用是越来越大，应用场合也越来越广泛。但是，在塔吊的使用中，却开始出现了比如倒塌、过载、倾斜程度过大、撞车等等的一些安全事故，甚至发生了致人死亡的重大安全事故。后来发现是由于在使用塔吊的过程中，司机不能够及时的观察塔吊的一些运行参数，而采用经验法来操作塔吊才发生了诸如此类的事故。但是，由于缺乏监测系统，塔式起重机引发的事故也是层出不穷。由于国内建筑行业对于安全的研究起步晚，资金的投入也十分有限，并且技术也不是非常的成熟，更由于管理的不规范，使得塔式起重机的安全监管工作存在很大的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种塔吊施工安全监控系统，该系统通过CAN总线和WIFI技术可实现对现场多台塔吊运行状态和现场环境进行实时监测并预警，从而大大降低事故率。

如上构思，本实用新型的技术方案是：一种塔吊施工安全监控系统，其特征在于：包括现场塔吊状态采集设备、塔吊监测终端、塔吊无线服务器、无线终端和塔吊状态监测服务器；所述塔吊监测终端、塔吊无线服务器和塔吊状态监测服务器均以监听模式连接至CAN总线；所述现场塔吊状态采集设备将实时采集的所监测塔吊数据通过CAN总线发送到塔吊监测终端，数据通过塔吊监测终端处理并显示到显示屏，数据同时可通过塔吊无线服务器进行无线传输至无线终端，无线终端连接至塔吊无线服务器来监测塔吊的运行状态；所述塔吊状态监测服务放置在现场监控室中对连入CAN总线的设备进行监测，同时将监听到的数据存储到数据库中，此数据用来对现场情况做原始故障分析之后，塔吊监测终端将数据进行筛选分类，将有效数据提取并分析显示到显示器上。

上述现场塔吊状态采集设备可为多个，它们之间通过CAN总线进行组网。

上述现场塔吊状态采集设备包括MCU、塔吊的各个参数传感器、LCD显示器、数据存储器、输入设备和CAN通讯模块；MCU接收塔吊的各个参数传感器传输的数据并将这些数据通过CAN通讯模块发送到CAN总线中，数据经过处理后再通过MUC输送到LCD显示器上。

上述塔吊监测终端包括MCU、数据存储器、LCD显示器、输入设备和CAN通讯模块；所述MCU的接收端与CAN通讯模块和输入设备连接，MCU的输出端与LCD显示器连接、与数据存储器双向连接。

上述输入设备采用矩阵式键盘。

上述MCU采用的是宏晶科技公司的STC15W系列单片机。

本实用新型具有如下的优点和积极效果：

本实用新型由现场塔吊状态采集设备、塔吊监测终端、塔吊无线服务器、无线终端和塔吊状态监测服务器组成。多个采集设备间可通过CAN总线进行组网。采集设备采集的数据会传输到塔吊监测终端，数据通过塔吊监测终端处理并显示，这些数据同时可通过塔吊无线服务器进行无线传输，无线终端可在现场连接至无线服务器来监测塔吊的运行状态。塔吊状态监测服务器是放置在现场监控室中通过CAN总线与设备连接，来实现实时监测电梯运行状态和预警。

1.现场塔吊状态采集设备采集环境中的风速、PM2.5的浓度、可燃气体浓度和塔吊的倾斜程度等数据，然后通过CAN模块发送到总线中。

2.塔吊监测终端以监听模式连接至CAN总线，实时监听塔吊上各现场塔吊采集设备采集的塔吊实时状态信息并经处理后显示到LCD显示屏上，当达到预警指标时，会通过声光报警警示驾驶员。

3.塔吊无线服务器用来搭建塔吊施工安全监控的无线覆盖，塔吊无线服务器以监听模式连接至CAN总线，并将接收到的数据以TCP-SERVER的方式通过WIFI透传出去，这样使得得到认证的无线终端连接至塔吊无线服务器即可监测塔吊的运行状态。

4.塔吊状态监测服务器以监听模式连接至现场的塔吊CAN总线，将接收到的信息存储到数据库，以便以后的故障分析，之后对数据分析处理显示并按照塔吊ID存储到相应的数据库中，塔吊状态监测服务器同时会根据分析后的塔吊状态信息进行声光预警，也会将预警信息通过GSM发送到管理员手机中。

附图说明

图1塔吊安全监测系统整体框图；

图2现场塔吊状态采集设备系统框图；

图3塔吊监测终端系统框图；

图4塔吊无线服务器系统框图；

图5无线终端APP界面框图；

图6塔吊状态监测服务器上位机界面框图。

具体实施方式

如图1所示：一种塔吊施工安全监控系统，由三台现场塔吊状态采集设备A、B、C、三台塔吊监测终端、三台塔吊无线服务器和塔吊状态监测服务器组成。A、B、C三台现场塔吊状态采集设备之间通过CAN总线进行组网。

1.如图2所示：现场塔吊状态采集设备：此设备采用的是宏晶科技公司的STC15W系列单片机为微控制器，集成了塔吊运行时需要监测的各个参数的传感器(风速传感器、倾角传感器、火焰传感器、可燃气体传感器、PM2.5传感器)、LCD显示器、矩阵式键盘、数据存储、CAN总线模块和报警装置。

对一座塔吊进行监测则需要一个以上的现场塔吊状态采集设备，其间通过CAN总线进行连接，该系统实时采集每个塔吊环境中的风速、PM2.5的浓度、可燃气体浓度和塔吊的倾斜程度等数据，并将实时采集的数据按CAN总线优先级发送，此时CAN总线上就可以监测到各现场塔吊状态采集设备发送的信息。

2.如图3所示：塔吊监测终端放置在塔吊驾驶室中以便驾驶员掌握塔吊的实时状态的，塔吊监测终端以监听模式连接到CAN总线中，实时监听塔吊上各现场塔吊采集设备采集的塔吊实时状态信息，并经管处理后显示到LCD显示屏上，当达到预警指标时，会通过声光报警警示驾驶员。

3.如图4所示：塔吊无线服务器用来搭建塔吊施工安全监控系统的无线覆盖，并以监听模式连接至CAN总线，则此处半径100米范围内进行了无线覆盖，通过对塔吊无线服务器的位置摆放则可实现WIFI区域覆盖，在WIFI区域内则可通过无线终端进行连接，授权的无线终端可对塔吊运行状态进行监测。塔吊无线服务器将接收到的数据以TCP-SERVER的方式通过WIFI透传出去，这样使得得到认证的无线终端连接至塔吊无线服务器即可监测塔吊的运行状态。

如图5所示为无线终端APP界面框图。

4.如图6所示：塔吊状态监测服务器放置在现场监控室中，以监听模式连接至现场的塔吊CAN总线，可对连入CAN总线的设备进行监测，同时将监听到的数据信息不加处理的存储到数据库中，此数据用来对现场情况做原始故障分析，之后塔吊状态监测服务器将数据进行筛选分类，将有效数据提取并分析显示到显示器上。如在总线中监听到了A塔吊的现场塔吊状态采集设备1传出的数据，并且A塔吊的现场塔吊状态采集设备1已注册到塔吊状态监测服务器中，则塔吊状态监测服务器就会将此设备的信息分类显示到A塔吊监测界面中，并且会将此数据存储到A塔吊的数据库中。如现场塔吊状态采集设备1未注册到塔吊状态监测服务器则在第一步的原始数据保存后就会被剔除。

本实用新型的施工过程是：首先需根据实际需求确定现场塔吊状态采集设备和塔吊无线服务器的个数，之后需对现场塔吊状态采集设备、塔吊监测终端、塔吊无线服务器进行配置，目的是确定各设备的地址和做监测的塔吊的ID，以便于塔吊状态监测服务器确认设备传出来的信息，之后只需在塔吊状态监测服务器新加入塔吊信息和该塔吊所属设备的配置信息即可在塔吊状态监测服务器中监测该塔吊运行状态和塔吊现场环境，如有多个塔吊，则只需新执行以便新加入即可。

本实用新型可监测基本的塔吊运行时的安全参数譬如高空的风速、PM2.5和可燃气体的浓度和塔吊的倾斜程度以反应塔吊的运行状况，同时通过CAN总线可实现快速稳定组网，并可通往WIFI技术无线传输以实现无线终端(如手机)对塔吊的实时监测。