专利名称：一种起重设备实时安全监管系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及起重机械控制领域，尤其涉及的是一种起重设备实时 安全监管系统。
背景技术：
目前，国内使用的大部分起重设备并没有配备在线安全监测装置，特别是建筑工地上用的起重设备，它们只配备了简单的安全装置如塔式起重 机，使用重量(力矩)限制器对重量、力矩极限值进行控制，使用多功能 限位器对幅度/高度的极限值进行控制，起重机操作者并不能实时、直观地 看到所吊物的实际重量、小车位置与起吊高度，只能凭肉眼、凭经验、靠 指挥完成操作，这样带有很大的盲目性、精确度低、有效性差、安全性低。而且；塔式起重机的起重量限制器与力矩限制器均为机械式，靠人为事先手动调节限位开关的触点位置来设定超载报警与停机值，若手动调节值过大，重量与力矩限制器形同虚设；若调节值过小，又影响设备的正常运行； 常常会有作业人员为了省事，有意将力矩限制器拆除或放大调节值，所以 塔式起重机的安全监测基本上没有起到有效地作用，常会有事故发生。国 内也有少部分使用进口和国产的大型起重设备，虽然它们都配备了在线安 全监测装置，但均要使用专用的重量(力矩)传感器采集重量(力矩)参 数、使用编码器采集幅度/高度等参数，然后通过PLC进行监测和控制，这 样导致价格昂贵，无法大量使用，并且只能在设备设计制造中配备，-很难 对正在使用的设备进行加装改造。还有，我国国产大多数起重设备本身不具备运行数据的记录与存储功能，导致无法提取现场运行的客观数据，使得设备违章操作后事故责任难 于界定，。从而无法从深层次上起到警示与防范作用。而且，现在大多数起 重设备的安全管理模式主要是依赖人到现场进行监管，工作难度大。以一 个地级市安监部门为例， 一个安全监督员要负责几十个工地，而且不仅仅 是监管设备安全，还要管整个施工现场的安全。靠人力，他们很难兼顾到每台设备，更无法对每台设备的在用状态进行监视；市级站安监员与区级 安监员之间、安监员与施工单位之间没有一个实时的设备安全的共享与交 流平台，安全监管工作很难作到及时与有效。实用新型内容为了解决现有的起重设备无法进行实时监测导致精确度低、有效性差、 安全性低问题，本实用新型提供了 一种起重设备实时安全监管系统。本实用新型的起重设备实时安全监管系统包括用于实时检测起重设备 各个参数信息的传感信号采集装置、中央处理器、起重设备执行模块、显 示器和报警指示灯；所述传感信号采集装置的多个信号输出端分别连接所 述中央处理器的多个传感信号输入端；所述中央处理器的起重设备控制信 号输出端连接所述起重设备执行模块的输入端，所述起重设备执行模块接 收所述中央处理器的起重设备执行信号并用于控制起重设备动作；所述中 央处理器的现场显示数据输出端连接所述现场显示器的输入端，所述中央 处理器的报警指示信号输出端连接所述控制报警指示灯的控制端。所述传感信号采集装置包括多个传感器和A/D转换模块，所述多个传 感器测量的参数信号分别通过所述A/D转换模块处理并送入所述中央处理 器；所述多个传感器包含塑胶电位计，所述塑胶电位计安装在起重设备的 行程限定装置内，所述塑胶电位计的信号输入端并接在行程限定装置的检 测信号输入端上。。所述塑胶电位计用于实时测量起重设备的高度、幅度等 状况；如果起重设备采用多功能限定器对高度、幅度等作行程限定的话，塑胶电位计可以安装在多功能限定器的内部。所述多个传感器还包含惠斯顿电桥传感装置，所述惠斯顿电桥传感装 置安装在起重设备的重量限定装置内，所述惠斯顿电桥传感装置信号感应 输入端并接在重量限定装置的检测信号输入端上，所述惠斯顿电桥传感装置输出的参数信号通过A/D转换模块处理并送入所述中央处理器。所述惠 斯顿电桥传感装置用于实时测量起重设备的重量状况；如果起重设备采用 测力环对重量进行限定的话，惠斯顿电桥可以安装在测力环的内部。. 本实用新型装置的有益效果如下1、 本实用新型的监管系统增加了实时采集起重设备参数的装置，可以 对现场的情况进行实时检测并显示，方便现场操作人员观察起重设备的工 作状态，消除了现场操作人员只能凭肉眼、凭经验、靠指挥完成操作而导 致的安全隐患。2、 惠斯顿电桥传感装置和塑胶电位计均没有焊接在起重设备上或处于 改变任何金属结构的位置上，所以方便重复安装拆卸，且不影响起重设备 本身的受力状况。3、 由于传感器安装在限定装置的内部(如在测力环的内部)，形成静 电屏蔽，精确度较高，不受外界环境干扰，而且同时采用屏蔽传输电缆， 保证传输过程的稳定。
图1是本实用新型起重设备实时安全监管系统的结构框图； 图2(a)是实施例1中塑胶电位计的安装结构示意图； 图2(b)是实施例1中多功能限定器的安装结构示意图； 图3是实施例1的惠斯顿电桥传感装置的安装结构示意图； 图4是本实用新型的摄像机安装示意图； 图5是实施例1的惠斯顿电桥传感装置的结构示意图。
具体实施方式
以下将详细描述本实用新型的各较佳实施例。实施例一参见图1,本实施例的起重设备实时安全监管系统包括用于 实时检测起重设备各个参数信息的传感信号采集装置1、中央处理器6、起 重设备执行模块4、现场显示器2和报警指示灯5;所述传感信号采集装置 1的多个信号输出端分别连接所述中央处理器6的多个传感信号输入端；所 述中央处理器6的起重设备控制信号输出端连接所述起重设备执行模块4 的输入端，所述起重设备执行模块4接收所述中央处理器6的起重设备执 行信号并用于控制起重设备动作；所述中央处理器6的现场显示数据输出 端连接所述现场显示器2的输入端，所述中央处理器6的报警指示信号输 出端连接所述4艮警指示灯5的控制端。所述传感信号采集装置1包括多个 传感器1-1和A/D转换模块1-2,所述多个传感器1-1分别测量的参数信号 通过所述A/D转换模块1-2处理并送入所述中央处理器6;所述多个传感器 1-1包含塑胶电位计，所述塑胶电位计安装在起重设备的行程限定装置内， 所述塑胶电位计的信号输入端并接在行程限定装置的检测信号输入端上。 所述塑胶电位计用于实时测量起重设备的高度、幅度等状况；如果起重设 备采用多功能限定器对高度、幅度等作行程限定的话，塑胶电位计可以安 装在多功能限定器的内部，所述塑胶电位计可以采用型号为WDD35D-4的电 位计。如图2(a)和图2(b)所示，多功能限定器17安装在钢绳巻筒19上， 钢绳巻筒19转动时带动轴20转动，轴20转动带动齿轮组18运作，轴20 与多功能限定器17同轴连接为参数测量提供输入信号，塑胶电位计21的 信号输入端并接在多功能限定器17的输入端上。。所述多个传感器1-1还包含惠斯顿电桥传感装置，所述惠斯顿电桥传 感装置安装在起重设备的重量限定装置内，所述惠斯顿电桥传感装置信号 感应输入端并接在重量限定装置的检测信号输入端上，所述惠斯顿电桥传 感装置输出的参数信号通过A/D转换模块卜2处理并送入所述中夹处理器。所述惠斯顿电桥传感装置用于实时测量起重设备的重量状况；如果起重设备采用测力环对重量进行限定的话，惠斯顿电桥可以采用测力环内部贴电阻应变片方式，见图3。如图3所示，测力环15安装在滑轮16的侧面；如 图5所示，测力环15的内表面分别贴有具有一定电阻值的四个电阻应变片 Rl、 R2、 R3和R4，相邻电阻应变片相差90度的角度位于测力环15的内表 面上，四个电阻应变片与一个电流表和电压源构成惠斯顿电桥结构。在上述装置中，中央处理器6接收多个传感器信号并实时显示在现场 显示器2上，中央处理器6判断起重设备的运行状态是否处于限定的安全 范围内，如果没有就启动报警；操作人员通过现场显示器2上的数据获知 起重设备当前的工作状态，判断起重设备是否位于指定位置上，如果没有， 则通过中央处理器6给出执行信号命令起重设备执行模块控制起重设备按 要求运行，并保证不向危险方向运动或停机。在本实施例中，所述中央处理器6可以采用型号为77E58的芯片，并 同时配用型号为29C040的芯片作为闪存、型号为74LS373的芯片作为数 据锁存器、型号为DS12C887的芯片为其提供时钟信号，这些芯片均采用常 规连接方式。所述显示器采用128 x 64至320 x 240分辨率的液晶模块。 所述A/D转换模块1-2可以采用型号为CS5510模数转换芯片， 一般传感器 输出的型号经过放大器处理后再送入模数转换芯片中。所述起重设备执行模块4中采用型号为74LS244的芯片作为驱动器， 74LS244芯片的1Y1 ~ 1Y4和2Y1 ~ 2Y4共8个控制脚由77E58芯片提供控制 信号，7札S244芯片输出的信号通过光藕TLP521进行信号隔离后用于控制 起重设备电机变频器的开关管导通或闭合。实施例二如图1所示，在实施例一的基础上所述监管系统还包括 现场数据存储装置10,所述中央处理器6的现场参数数据传输端连接现场 数据存储装置10的数据传输端。现场数据存储装置10可以采用普通的硬 盘等数据存储设备。由于增加了现场数据存储设备，那么起重机的运行数
权利要求1. 一种起重设备实时安全监管系统，其特征在于，所述监管系统包括用于实时检测起重设备各个参数信息的传感信号采集装置、中央处理器、起重设备执行模块、显示器和报警指示灯；所述传感信号采集装置的多个信号输出端分别连接所述中央处理器的多个传感信号输入端；所述中央处理器的起重设备控制信号输出端连接所述起重设备执行模块的输入端，所述起重设备执行模块接收所述中央处理器的起重设备执行信号并用于控制起重设备动作；所述中央处理器的现场显示数据输出端连接所述现场显示器的输入端，所述中央处理器的报警指示信号输出端连接所述控制报警指示灯的控制端。
2、 根据权利要求l所述的起重设备实时安全监管系统，其特征在于， 所述传感信号采集装置包括多个传感器和A/D转换模块，所述多个传感器 测量的参数信号分别通过所述A/D转换模块处理并送入所述中央处理器。
3、 根据权利要求2所述的起重设备实时安全监管系统，其特征在于， 所述多个传感器包含塑胶电位计，所述塑胶电位计安装在起重设备的行程 限定装置内，所述塑胶电位计的信号输入端并接在行程限定装置的检测信 号输入端上。
4、 根据权利要求2所述的起重设备实时安全监管系统，其特征在于， 所述多个传感器还包含惠斯顿电桥传感装置，所述惠斯顿电桥传感装置安 装在起重设备的重量限定装置内，所述惠斯顿电桥传感装置信号感应输入 端并接在重量限定装置的检测信号输入端上。
5、 根据权利要求1或2所述的起重设备远程实时安全监管系统，其特 征在于，所述监管系统还包括摄像机，所述摄像^L的视频信息输出端分别连接所述现场显示器和所述远程传输装置的图像数据输入端。
6、 根据权利要求1或2所述的起重设备实时安全监管系统，其特征在 于，所述监管系统还包括现场数据存储装置，所述中央处理器的现场参数 数据传输端连接现场数据存储装置的数据传输端。
7、 根据权利要求1或2所述的起重设备实时安全监管系统，其特征在 于，所述监管系统还包括远程传输装置，所述远程传输装置的数据传输端 连接所述中央处理器的远程数据传输端，所述设备监管服务器通过所述远 程传输装置为所述中央处理器提供远程控制信号。
8、根据权利要求7所述的起重设备实时安全监管系统，其特征在于， 所述远程传输装置采用GPRS无线数传模块或CDMA无线数传模块。
9、根据权利要求7所述的起重设备实时安全监管系统，其特征在于， 所述监管系统还包括GPS模块，所述GPS模块与所述中央处理器相连。
专利摘要本实用新型公开了一种起重设备实时安全监管系统，它涉及起重机械及其控制领域，它解决现有的起重设备无法进行实时监测导致精确度低、有效性差、安全性低问题。本实用新型的传感信号采集装置的多个信号输出端分别连接所述中央处理器的多个传感信号输入端；所述中央处理器的起重设备控制信号输出端连接所述起重设备执行模块的输入端，所述起重设备执行模块接收所述中央处理器的起重设备执行信号并用于控制起重设备动作；所述中央处理器的现场显示数据输出端连接所述现场显示器的输入端，所述中央处理器的报警指示信号输出端连接所述控制报警指示灯的控制端。本实用新型方便现场操作人员观察起重机的工作状态，消除了现场操作时可能产生的安全隐患。
文档编号B66C13/16GK201082846SQ20072012106
公开日2008年7月9日 申请日期2007年6月23日 优先权日2007年6月23日
发明者汤冠群 申请人:深圳市中信康特种设备技术有限公司