专利名称：一种塔式起重机运行状态测控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型具体地说是一种塔式起重机运行状态测控装置。
背景技术：
塔式起重机作为我国建筑安装工程中广泛使用的一种主要的施工机械，对于高层 建筑施工来说，更是一个不可缺少的重要施工机械。随着塔吊的广泛使用，其安全问题也不容忽视，其次随着城市建筑物越来越密集，建筑工地塔吊的密度也越来越大，而且经常进距离交叉作业，塔机之间的碰撞以及塔吊与建筑物间碰撞事故时频发，另外随着物联网技术在工程领域的新应用，为了便于塔吊监控单位、塔吊租赁商、塔吊用户、塔吊生产厂商、建筑施工方等部门和相关人员对塔机设备工况安全的实时在线感知，对塔吊使用过程和行为的及时监管、测控、预警，设计一款具有上述功能塔吊安全监控是非常必要的。现有的塔式起重机安全监控系统(俗称塔机黑匣子)，存在的主要问题是功能单一，使用寿命短，系统的可靠性差等缺点。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种成本低，接口简单，体积小，便于安装，功能强大，使用寿命长的塔式起重机运行状态测控装置。本实用新型的技术方案是按以下方式实现的，其结构中主控制模块分别与与数据输出模块、数据采集模块、报警模块、时钟模块、触摸屏模块、液晶显示模块、Zigbee无线通信模块和GPRS远程无线通信模块连接，数据输出模块与继电器控制模块连接，数据采集模块分别与重量传感器模块、风速传感器模块、小车幅度传感器模块、倾角传感器模块、提升高度传感器模块和回转角度传感器模块连接。上述的电源模块进行整个系统的供电。上述的小车幅度传感器模块、提升高度传感器模块、回转角度传感器模块均采用无接触式磁敏感旋转传感器。上述的重量传感器模块包括称重传感器、信号处理电路板，称重传感器与信号处理电路板电连接。上述的倾角传感器模块包括防水防尘外盒、倾角传感器、信号处理电路板，倾角传感器与信号处理电路板电连接，并一同固定在防水防尘外盒内。上述的数据采集模块包括微处理器、光电隔离器、A/D转换、DC\DC电源模块和RS485 接口。上述的数据输出模块包括微处理器、光电隔离器、DC\DC电源模块和RS485接口。主控制模块采用Vortex86架构PMX-1000处理器为主控芯片，该模块以RS485总线接口形式与数据采集模块、数据输出模块进行通讯，可接收数据采集模块的RS485总线报文，通过对报文的解析，获取塔吊实时的运行状态，将显示的内容送液晶显示模块，同时将报警信息送报警模块进行声音以及报警灯的提示，以及接收触摸屏模块的人机交互信息，该主控制模块以RS232总线接口形式与Zigbee无线通信模块、GPRS远程无线通信模块进行通讯，本地群塔间通过Zigbee无线技术进行运行信息的交互，同时定时将本地信息通过GPRS数据业务上传至远程监控中心服务器，该主控制模块通过对获取的自身塔吊实时运行数据，周围群塔的交互信息以及远程中心服务器控制信息的综合处理，将控制信息传输给数据输出模块。本实用新型的优点是本实用新型的一种塔式起重机运行状态测控装置和现有技术相比，本装置采用嵌入式微处理器作为主控芯片，液晶触摸屏作为人机交互接口，具有成本低廉，接口简单，体积小巧，便于安装，功能强大，使用寿命长的特点，可对塔吊实时运行各参数进行监控，同时可进行群塔间相互信息的传递，相对位置及碰撞关系的识别、判断，有效解决了群塔之间的相互碰撞问题，此外具有远程监管的功能，每台塔吊的工作数据可通过GPRS无线网络和互 联网传输，方便远程实时查看、管理。
图I为一种塔式起重机运行状态测控装置的结构示意图；附图中的标记分别表示；I、继电器控制模块；2、数据输出模块；3、主控制模块；4、数据采集模块；5、重量传感器模块；6、风速传感器模块；7、小车幅度传感器模块；8、倾角传感器模块；9、提升高度传感器模块；10、回转角度传感器模块；11、报警模块；12、时钟模块；13、触摸屏模块；14、液晶显示模块；15、Zigbee无线通信模块；16、GPRS远程无线通信模块；17、称重传感器；18、信号处理电路板；19、倾角传感器；20、信号处理电路板；21、防水防尘外盒；22、微处理器；23、光电隔离器；24、A/D转换；25、DC\DC电源模块；26、RS485接口。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的一种塔式起重机运行状态测控装置作以下详细说明。如图I所示，本实用新型的一种塔式起重机运行状态测控装置其结构中主控制模块3分别与与数据输出模块2、数据采集模块4、报警模块11、时钟模块12、触摸屏模块13、液晶显示模块14、Zigbee无线通信模块15和GPRS远程无线通信模块16连接，数据输出模块2与继电器控制模块I连接，数据采集模块4分别与重量传感器模块5、风速传感器模块
6、小车幅度传感器模块7、倾角传感器模块8、提升高度传感器模块9和回转角度传感器模块10连接。电源模块进行整个系统的供电。小车幅度传感器模块7、提升高度传感器模块9、回转角度传感器模块10均采用无接触式磁敏感旋转传感器。重量传感器模块5包括称重传感器17、信号处理电路板18，称重传感器17与信号处理电路板18电连接。倾角传感器模块8包括防水防尘外盒21、倾角传感器19、信号处理电路板20，倾角传感器19与信号处理电路板20电连接，并一同固定在防水防尘外盒21内。[0024]数据采集模块4包括微处理器22、光电隔离器23、A/D转换24、DC\DC电源模块25和 RS485 接口 26。数据输出模块2包括微处理器22、光电隔离器23、DC\DC电源模块25和RS485接Π 26。继电器控制模块I其继电器触点形式为常闭，串连在起升、回转、变幅回路中。在实际使用过程中，本实施例提供的塔式起重机运行状态测控装置首先通过数据采集模块4将各个传感 器模块(提升高度传感器模块9、小车幅度传感器模块7、回转角度传感器模块10、重量传感器模块5、风速传感器模块6、倾角传感器模块8)输出的塔机运行状态各个物理量参数(提升高度、小车幅度、回转角度、吊重、风速、倾角)电信号进行采集，并以RS485总线信号传输给主控制模块3，主控制模块3运行塔吊测控系统软件，一方面通过对RS485报文的接收、解析，并进行相应的处理、计算、存储，接收触摸屏模块的人机交互信息，将要显示的内容送液晶显示模块14，同时将报警信息送报警模块11进行声音以及报警灯的提示，另一方面本地群塔间可通过Zigbee无线技术进行运行信息的交互，同时定时将本地信息通过GPRS数据业务上传至远程监控中心服务器，该主控制模块3通过对获取的自身塔吊实时运行数据，周围群塔的交互信息以及远程中心服务器控制信息的综合处理，将控制信息传输给数据输出模块2。相关人员可以通过互联网登陆塔吊远程监控平台，来查看每台塔吊最新的历史工况数据记录，并进行远程管理。本实用新型的一种塔式起重机运行状态测控装置其加工制作非常简单方便，按照说明书附图所示即可加工。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
权利要求1.一种塔式起重机运行状态测控装置，其特征在于主控制模块分别与与数据输出模块、数据采集模块、报警模块、时钟模块、触摸屏模块、液晶显示模块、Zigbee无线通信模块和GPRS远程无线通信模块连接，数据输出模块与继电器控制模块连接，数据采集模块分别与重量传感器模块、风速传感器模块、小车幅度传感器模块、倾角传感器模块、提升高度传感器模块和回转角度传感器模块连接。
2.根据权利要求I所述的一种塔式起重机运行状态测控装置，其特征在于电源模块进行整个系统的供电。
3.根据权利要求I所述的一种塔式起重机运行状态测控装置，其特征在于小车幅度传感器模块、提升高度传感器模块、回转角度传感器模块均采用无接触式磁敏感旋转传感器。
4.根据权利要求I所述的一种塔式起重机运行状态测控装置，其特征在于重量传感器模块包括称重传感器、信号处理电路板，称重传感器与信号处理电路板电连接。
5.根据权利要求I所述的一种塔式起重机运行状态测控装置，其特征在于倾角传感器模块包括防水防尘外盒、倾角传感器、信号处理电路板，倾角传感器与信号处理电路板电连接，并一同固定在防水防尘外盒内。
6.根据权利要求I所述的一种塔式起重机运行状态测控装置，其特征在于数据采集模块包括微处理器、光电隔离器、A/D转换、DC\DC电源模块和RS485接口。
7.根据权利要求I所述的一种塔式起重机运行状态测控装置，其特征在于数据输出模块包括微处理器、光电隔离器、DC\DC电源模块和RS485接口。
专利摘要本实用新型提供一种塔式起重机运行状态测控装置，其结构中主控制模块分别与与数据输出模块、数据采集模块、报警模块、时钟模块、触摸屏模块、液晶显示模块、Zigbee无线通信模块和GPRS远程无线通信模块连接，数据输出模块与继电器控制模块连接，数据采集模块分别与重量传感器模块、风速传感器模块、小车幅度传感器模块、倾角传感器模块、提升高度传感器模块和回转角度传感器模块连接。本实用新型的一种塔式起重机运行状态测控装置采用嵌入式微处理器作为主控芯片，液晶触摸屏作为人机交互接口，具有成本低廉，接口简单，体积小巧，便于安装，功能强大，使用寿命长的特点，还可对每台塔吊进行远程的监控、管理。
文档编号B66C13/18GK202379636SQ201120574019
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者林冰, 林金地, 赵伟, 韦永斌 申请人:中国建筑股份有限公司