钢筋捆扎机及其监控系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种钢筋捆扎设备，特别涉及一种钢筋捆扎机及其监控系统。


背景技术：

2.钢筋捆扎机是一种手持式电池类钢筋快速捆扎工具，它是一种智能化工具，内置微控制器，能自动完成钢筋捆扎的所有步骤。钢筋捆扎机最大的特点是快速、方便，其效率为人工效率的3～4倍，可节省大量的人力，大大降低工人的劳动强度。
3.随着钢筋捆扎机不断的普及，虽然减轻了高强度、高负荷的捆扎工作，但还是存在建筑工地管理员管理、监控捆扎机工作的难度。首先，在工作现场，要了解到钢筋捆扎工作的工作进度，必须要专门的人员到现场进行勘察确定，对于一些工作环境较大且复杂的现场，通过人为观察，现场很难准确的了解到当前钢筋捆扎工作的完成进度。其次，目前钢筋捆扎工作都是按照工作人员的工作时间结算工资的，因为基于目前使用的钢筋捆扎机，如果没有人现场进行长时间的监工，是无法客观的了解到各个工作人员的工作情况和工作效率的，不能确定工作人员有无存在消极怠工的情况，因此基于目前的钢筋捆扎机，很难实现按照工作人员的工作量进行绩效考核，致使钢筋捆扎机的工作效率无法达到理想化。


技术实现要素：

4.本实用新型的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种钢筋捆扎机，基于该钢筋捆扎机能够实现钢筋捆扎机捆扎工作上的监控，进而能够准确的确定工作人员的工作量，使得采用绩效考核的方式成为可能，因此能够调动工作人员的工作积极性，提高钢筋捆扎机的捆扎效率。
5.本实用新型的第二目的在于提供一种钢筋捆扎机监控系统。
6.本实用新型的第一目的通过下述技术方案实现：一种钢筋捆扎机，包括主控单元，还包括电流检测单元以及无线通信单元；
7.所述主控单元连接电流检测单元，通过电流检测单元检测钢筋捆扎机电机的电流信息；
8.所述主控单元连接无线通信单元，通过无线通信单元连接上位机。
9.优选的，还包括用于检测钢筋捆扎机的供电电源电量的电量检测单元；所述电量检测单元连接主控单元。
10.优选的，还包括用于对钢筋捆扎机进行定位的定位单元，所述定位单元连接主控单元。
11.优选的，还包括存储单元，所述存储单元连接主控单元。
12.优选的，还包括用于感应电机转动的霍尔元件，所述霍尔元件连接主控单元。
13.优选的，所述无线通信单元为蓝牙模块、wifi模块、zigbee模块、2.4g频率无线模块、315频率无线模块、433频率无线模块、2g通讯模块、3g通讯模块、4g通讯模块或5g通讯模块。
14.本实用新型的第二目的通过下述技术方案实现：一种钢筋捆扎机监控系统，包括本发明第一目的所述的钢筋捆扎机和上位机；钢筋捆扎机中主控单元通过无线通信单元连接上位机。
15.优选的，所述上位机为服务器，钢筋捆扎机中主控单元通过无线通信单元与网络终端进行通信连接，由网络终端连接到服务器，或者钢筋捆扎机中主控单元通过无线通信单元直接与服务器进行通信连接。
16.更进一步的，还包括智能终端，所述智能终端通过网络与服务器进行通信连接。
17.更进一步的，所述网络终端和智能终端为手机、平板电脑或计算机；所述服务器为云端服务器或实体服务器。
18.本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：
19.(1)本实用新型钢筋捆扎机，包括主控单元、用于检测钢筋捆扎机电机电流的电流检测单元以及无线通信单元；电流检测单元和无线通信单元分别连接主控单元，主控单元通过无线通信单元连接上位机。在本实用新型中，通过电流检测单元检测钢筋捆扎机电机的电流，并且发送给主控单元，主控单元根据接收到的电机电流大小能够确定钢筋捆扎机是否出现扭丝动作，根据所出现的扭丝动作进一步确定在一定时间段内钢筋捆扎节点数量，主控单元可以将钢筋捆扎机在一定时间段内的钢筋捆扎节点数量信息，通过无线通信单元发送到上位机。本实用新型使得钢筋捆扎机通过无线通信单元实现与外部终端即上位机进行连接，从而与外界建立物联网功能，实现钢筋捆扎机的工作监控，准确的确定工作人员的工作量，使得采用绩效考核的方式成为可能，因此能够调动工作人员的工作积极性，提高钢筋捆扎机的捆扎效率。
20.(2)本实用新型钢筋捆扎机中，还包括电量检测单元，主控单元通过电量检测单元所检测到的钢筋捆扎机供电电源的输出电压，可以确定供电电源的电量信息；并且将供电电源的电量信息传送到上位机，以使得通过上位机能够实现监控钢筋捆扎机供电电源的电量状态。
21.(3)本实用新型钢筋捆扎机中，还包括设置在钢筋捆扎机上的定位单元，主控单元通过钢筋捆扎机中定位单元定位钢筋捆扎机的位置信息，并且将位置信息发送给上位机，因此通过上位机能够实现钢筋捆扎机位置的监控，有效避免钢筋捆扎机出现丢失或遗漏现场的情况。
22.(4)本实用新型钢筋捆扎机中，主控单元根据钢筋捆扎机中电机的电流信息，能够判断钢筋捆扎机是否出现故障，其中当钢筋捆扎机电机电流持续一段时间高于预先设定的阈值时，可以判定钢筋捆扎机出现故障，并且将故障信息传送给上位机，因此本实用新型能够实时了解到钢筋捆扎机的故障情况，及时安排对钢筋捆扎机进行维修，进一步保证钢筋捆扎的效率。
23.(5)本实用新型钢筋捆扎机中，还包括与主控单元连接的霍尔元件，通过霍尔元件可以检测电机的转动情况，从而确定电机的工作状态以及工作时长，实现钢筋捆扎机每次工作的时间以及一段时间内累计工作时间的监控。
24.(6)本实用新型钢筋捆扎机监控系统，包括本发明第一目的所述的钢筋捆扎机和上位机；钢筋捆扎机中主控单元通过无线通信单元连接上位机。在本实用新型中，钢筋捆扎机中主控单元通过无线通信单元与上位机连接，因此能够将钢筋捆扎机的相关信息，例如
一定时间段内的钢筋捆扎节点数量信息等传送给上位机，实现钢筋捆扎机的有效监控。
25.(7)本实用新型钢筋捆扎机监控系统中，上位机可以为服务器，钢筋捆扎机中主控单元通过无线通信单元与网络终端进行通信连接，由网络终端连接到服务器，或者钢筋捆扎机中主控单元通过无线通信单元直接与服务器进行通信连接；基于监控系统中的服务器，其他智能终端通过网络访问服务器，可以实现钢筋捆扎机的捆扎工件数、电池续航时间、使用时长、故障情况、位置信息等进行远程监控，使得管理人员或者相关人员对钢筋捆扎机的管理更加智能化且更加有效，还可以根据工件数为工作人员进行绩效考核，间接提高了工作人员工作的积极性。另外，能为钢筋捆扎机制造商、经销商和应用管理者增加互联网加服务功能，为钢筋捆扎机销售和服务提供了一种沟通渠道。
附图说明
26.图1是本实用新型钢筋捆扎机的结构框图。
27.图2是本实用新型钢筋捆扎机监控系统的结构框图。
28.图3是本实用新型钢筋捆扎机监控系统上位机为服务器时的结构框图。
具体实施方式
29.下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
30.实施例1
31.本实施例公开了一种钢筋捆扎机，如图1所示，包括主控单元以及与主控单元连接的无线通信单元、电流检测单元、电量检测单元、定位单元和存储单元，主控单元通过无线通信单元连接到上位机。
32.本实施例中，通过电流检测单元检测钢筋捆扎机电机的电流，电流检测单元检测到钢筋捆扎机电机的电流信息后，发送给主控单元；主控单元根据接收到的电机电流信息可以进行相应的判定。其中：钢筋捆扎机通过电机进行送丝后，铁丝缠绕在钢筋捆扎节点上，此时需要通过电机驱动相应的转轴，使得缠绕在钢筋捆扎节点的铁丝扭紧。其中当要进行扭矩动作时，电机的电流值会增大到一定值，因此可以通过判定电机的电流值大小确定钢筋捆扎机的扭丝动作，电机电流每增到一定阈值，判定钢筋捆扎机出现一次扭丝动作。因此本实施例主控单元基于电机的电流信息可以判定钢筋捆扎机每一层的扭丝动作，进而确定钢筋捆扎机在一定时间段内的钢筋捆扎节点数量。另外，可以基于钢筋捆扎机电机的电流信息判定钢筋捆扎机是否出现故障。当钢筋捆扎机的电流持续一段时间t高于预先设定的阈值时，且该时间t大约预先设定的时间阈值时，可以判定钢筋捆扎机出现故障，即机器出现故障。
33.本实施例中，主控单元将一定时间段内的钢筋捆扎节点数量信息发送到上位机，使得上位机能够确定钢筋捆扎机的一定时间段内的完成的工件数量，另外主控单元将判定出的故障信息发送给上位机，使得上位机能够确定实现钢筋捆扎机的状态监控。
34.本实施例中，电流检测单元可以包括电流互感器和adc采集电路，电流互感器设置在电机的电流回路中，电流互感器通过adc采集电路连接主控单元。
35.本实施例中，电量检测单元连接钢筋捆扎机供电电源的电压输出端，用于检测供
电电源的输出电压，并且提供给主控单元，由主控单元根据电量检测单元所获取到的输出电压判定供电电源的电量信息；主控单元可以将电量检测单元获取到的电量信息传送给上位机，通过上位机监控供电电源的电量状态。在本实施例中，电量检测单元可以包括两个串联的电阻r1和r2，电阻r1的一端连接供电电源的电压输出端，电阻r1的另一端连接电阻r2的一端，电阻r2的另一端接地，电阻r1和r2连接的一端连接到主控单元的电压采集端口，主控单元通过该端口接收到的电压信息可以确定供电电源的电量。
36.本实施例中，定位单元安装在钢筋捆扎机中，用于对钢筋捆扎机的位置进行的定位，并且将定位得到的位置信息发送给主控单元，在本实施例中，定位单元可以是北斗、gps等相关定位单元。主控单元可以将钢筋捆扎机的位置信息发送给上位机，通过上位机可以监测到钢筋捆扎机的具体位置。
37.本实施例中，存储单元连接主控单元，用存储主控单元中的信息，包括存储机器累计工作时长数据、工件数、机器故障数次、供电电源最新电量等相关数据。在本实施例中，存储单元采用非掉电数据丢失存储模块，在主控单元与上位机断开通信的情况下，数据也不好丢失。
38.本实施例中，钢筋捆扎机还包括霍尔元件，霍尔元件连接主控单元，能够检测到电机是否转动以及转速。主控单元基于电机是否转动和转速可以确定电机的状态，从而确定钢筋捆扎机的工作情况，包括钢筋捆扎机每次工作的时间以及一段时间内累计工作时间的监控。
39.本实施例中，无线通信单元可以为蓝牙模块、wifi模块、zigbee模块、2.4g频率无线模块、315频率无线模块、433频率无线模块、2g通讯模块、3g通讯模块、4g通讯模块或5g通讯模块。具体可以根据需要通信的上位机的无线通信单元进行配置。
40.本实施例中，主控单元可以是单片机、cpu或mcu。
41.实施例2
42.本实施例公开了一种钢筋捆扎机监控系统，包括实施例1所述的钢筋捆扎机和上位机；钢筋捆扎机中主控单元通过无线通信单元连接上位机，如图2所示。
43.在本实施例中，如图3所示，上位机可以为服务器，具体可以是云端服务器或实体服务器。当上位机包括为服务器时，本实施例钢筋捆扎机监控系统可以包括智能终端。具体的：
44.钢筋捆扎机中主控单元通过无线通信单元与网络终端进行通信连接，由网络终端连接到服务器，或者钢筋捆扎机中主控单元通过无线通信单元直接与服务器进行通信连接；智能终端通过网络访问服务器，实现与服务器进行通信连接。基于上述结构，服务器可以从主控单元获取到钢筋捆扎机的相关信息，包括：从主控单元获取钢筋捆扎机一定时间段内的钢筋捆扎节点数量，由服务器本身或通过网络访问服务器的智能终端根据钢筋捆扎机一定时间段内的钢筋捆扎节点数量，确定钢筋捆扎机在一定时间段内的工作量。从主控单元获取钢筋捆扎机供电电源的电量信息、钢筋捆扎机故障信息、钢筋捆扎机电机的工作状态信息、钢筋捆扎机的位置信息等。另外，服务器或通过网络访问服务器的智能终端，可以基于钢筋捆扎机在一定时间段内的工作量对钢筋捆扎工作进行绩效。
45.本实施例中，网络终端和智能终端均可以为手机、平板电脑或计算机等；服务器为云端服务器或实体服务器等。当无线通信单元为蓝牙模块、zigbee模块、2.4g频率无线模
块、315频率无线模块或433频率无线模块时，主控单元通过无线通信单元连接网络终端，网络终端通过网络与服务器进行通信连接；当无线通信单元为wifi模块、2g通讯模块、3g通讯模块、4g通讯模块或5g通讯模块时，主控单元通过无线通信单元直接与服务器进行通信连接。
46.在本实施例中，网络终端也连接有无线通信单元，能够与主控单元所连接的无线通信单元配对通信。例如，可以是带有蓝牙等功能的手机、平板、计算机等终端。在钢筋捆扎机被工作人员实际使用过程中，网络终端可以是工作人员携带的手机或工作现场所使用的计算机、平板等终端，手机、计算机、平板等终端通过蓝牙与主控单元所连接的蓝牙模块配对连接上，在钢筋捆扎机工作过程中，可以通过手机实时或定时的将钢筋捆扎机相关信息传送到服务器，也可以有工作人员在规定时间，例如下班后，将钢筋捆扎机中的无线通信单元与专用的手机、计算机、平板等终端配对连接，将相关信息传送到专用的手机、计算机、平板中，然后通过专用的手机、计算机、平板等终端将钢筋捆扎机相关信息传送到服务器中。
47.在本实施例中，当无需网络终端的情况时，钢筋捆扎机中主控单元可以通过其所连接的无线通信单元，例如wifi模块、2g通讯模块、3g通讯模块、4g通讯模块或5g通讯模块与服务器直接通信，将钢筋捆扎机相关信息直接传送到服务器。钢筋捆扎机相关信息即钢筋捆扎机的工作时长数据、工件数、机器故障数次、供电电源最新电量等相关数据。
48.在本实施例中，上位机也可以直接是带有相应无线通信单元的手机、平板电脑或计算机等终端。在钢筋捆扎机被工作人员实际使用过程中，手机、计算机、平板等终端通过蓝牙与主控单元所连接的蓝牙模块配对连接上，在钢筋捆扎机工作过程中，可以通过手机、计算机、平板实时或定时的获取将钢筋捆扎机相关信息，也可以有工作人员在规定时间，例如下班后，将钢筋捆扎机的无线通信单元与作为上位机的指定手机、计算机、平板等终端配对连接，以将主控单元中获取到的钢筋捆扎机的相关信息发送给指定手机、计算机、平板等终端。
49.上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。