一种起重机专用安全门控系统的制作方法

本发明涉及起重机门开关法技术领域，具体为一种起重机专用安全门控系统。

背景技术：

桥式起重机上的门开关一般都是限位开关，当门打开时，限位开关动作，起重机停止运行，桥式起重机一般都有多个门，并且门不在司机的视线范围内，如果用户没有特别要求，大部分起重机的电气系统在设计时，会将多个门开关的信号串联起来，任何一个门打开，起重机就停止运行，所以当门打开时，司机是不知道具体是哪个门打开，也不知道有几个门打开，而且司机也无法知道门是什么时候关闭的，司机发现主令动作后起重机没有运行，一般就反复推动档位，直到起重机能够运行，而一般人员从关门到下起重机需要5-10秒左右的时间，如果关门后起重机马上运行，就会有人身伤害的危险，如果在起重机运行过程中开门，会造成运行强制终止，如果此时吊运的是液态熔融金属等高危负载，有可能会造成熔融金属溅出而造成人身伤害，因此当人员操作不规范时，就存在一定的安全隐患；

起重机上还会使用一种有线的上下起重机交互系统，人员上起重机前先按按钮请求，司机同意后才能上车，上车后再按按钮告知司机，然后司机才运行起重机，该系统具有较高的安全性，但是要求人员上下起重机必须进行一系列操作，而且对于已经投入运行的起重机，如果要增加这么一套系统，就必须要停产进行线路改造，因此，开发一套安全门控系统，无需改动现有的电气线路，同时也无需上下起重机的人员进行额外的操作，司机就能随时了解到哪个门打开，以及有几个门开着，有利于减少安全事故的发生，同时对于运行过程中开门的危险操作，系统可以将信息及时告知维护人员，也有利于及时对相关人员进行处理，纠正违规操作；

申请号为cn201710678148.4的发明专利申请公开了一种安全控制装置、吊车门及起重机，通过采用机械式的有线连接，需要人工触发多个开关才能实现开关门行车通断电，该专利结构复杂，成本较高，司机无法知道是哪个门打开，仍存在安全隐患；

门开关的控制线路是起重机必备的，并且大部分起重机会将所有的门开关的信号串联在一起，如果为了达到让司机了解具体每一个门的开关状态，要修改现有的控制线路，不仅工作量大，而且起重机必须要停产才能调整线路，如果新的门控系统不影响原有线路，同时还能让司机了解每一个门的开关状态，就能达到既不影响生产，又能提高安全性的目的，无线通信技术的成熟度不断提高，在工业领域的应用越来越广泛，应用无线通信技术可以实现上述的目标，文章编号为1672-4984（2008）05-0052-02的论文公开了一种无线单片机限位测控系统设计，但该方法适用于一对一通信，不能应用于一对多通信，且不能灵活的设置信道和通信波特率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种起重机专用安全门控系统，具备高效安全的优点，解决了现有的门控系统仅适用于一对一通信，不能应用于一对多通信，且不能灵活的设置信道和通信波特率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种起重机专用安全门控系统，包括主机和从机，所述主机的数量为一台，所述从机的数量为多个；

所述主机包括主控制模块、第一无线通信模块、人机交互模块、短信模块、语音模块和第一数据存储模块，所述主控制模块与第一无线通信模块双向电性连接，所述主控制模块与人机交互模块双向电性连接，所述主控制模块的输出端与短信模块的输入端单向电性连接，所述主控制模块的输出端与语音模块的输入端单向电性连接，所述主控制模块与第一数据存储模块双向电性连接；

所述从机包括副控制模块、第二无线通信模块、输入信号处理模块和第二数据存储模块，所述副控制模块与第二无线通信模块双向电性连接，所述副控制模块的输入端与输入信号处理模块的输出端单向电性连接，所述副控制模块与第二数据存储模块双向电性连接。

优选的，所述主机可以接收起重机各个机构的运行状态，如果检测到在起重机运行期间开门，可将门的编号、开门时间、以及开门瞬间起重机运行状态通过短信模块发送给维护人员。

优选的，所述从机为电池供电，从机不参与起重机的门的控制，因此不需要修改现有的门开关线路，只需要门开关提供一付常开触点，即使电池没电，也不影响门开关的正常使用，门打开时，常开触点闭合，门关闭时常开触点断开，从机检测到变化后，将门状态上报给主机。

优选的，所述主机可通过与上位机通信或按键修改通信参数，包括信道、通信波特率和关门延时提示时间。

优选的，所述从机具有电量检测功能，在每次上报门状态响应中插入电池电量状态，若电池电量低，主机收到数据后发出低电报警。

优选的，所述主机和从机配对之后还可以重新配对，具有通信冲突处理机制，允许多个门同时打开或关闭，从机收到主机问询指令后，随机睡眠50——5000ms，然后回复门状态响应给主机，允许用户设置关门延时提示时间，确保用户安全下起重机后司机再开车。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明方法简单、易于实现、使用成本低，司机能随时了解到哪个门打开，以及有几个门开着，有利于减少安全事故的发生，同时对于运行过程中开门的危险操作，系统可以将信息及时告知维护人员，也有利于及时对相关人员进行处理，纠正违规操作，并且本方法可解决门开关检测与提示的问题，有利于减少安全事故的发生。

附图说明

图1为本发明主机系统原理示意图；

图2为本发明从机系统原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在其基础上所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

请参阅图1-2，一种起重机专用安全门控系统，包括主机和从机，其主机的数量为一台，从机的数量为多个，主机和从机配对之后还可以重新配对，具有通信冲突处理机制，允许多个门同时打开或关闭，从机收到主机问询指令后，随机睡眠50——5000ms，然后回复门状态响应给主机，允许用户设置关门延时提示时间，确保用户安全下起重机后司机再开车；

主机包括主控制模块、第一无线通信模块、人机交互模块、短信模块、语音模块和第一数据存储模块，主控制模块与第一无线通信模块双向电性连接，主控制模块与人机交互模块双向电性连接，主控制模块的输出端与短信模块的输入端单向电性连接，主控制模块的输出端与语音模块的输入端单向电性连接，主控制模块与第一数据存储模块双向电性连接，主机可以接收起重机各个机构的运行状态，如果检测到在起重机运行期间开门，可将门的编号、开门时间、以及开门瞬间起重机运行状态通过短信模块发送给维护人员，主机可通过与上位机通信或按键修改通信参数，包括信道、通信波特率和关门延时提示时间；

从机包括副控制模块、第二无线通信模块、输入信号处理模块和第二数据存储模块，副控制模块与第二无线通信模块双向电性连接，副控制模块的输入端与输入信号处理模块的输出端单向电性连接，副控制模块与第二数据存储模块双向电性连接，从机为电池供电，从机不参与起重机的门的控制，因此不需要修改现有的门开关线路，只需要门开关提供一付常开触点，即使电池没电，也不影响门开关的正常使用，门打开时，常开触点闭合，门关闭时常开触点断开，从机检测到变化后，将门状态上报给主机，从机具有电量检测功能，在每次上报门状态响应中插入电池电量状态，若电池电量低，主机收到数据后发出低电报警，本发明方法简单、易于实现、使用成本低，司机能随时了解到哪个门打开，以及有几个门开着，有利于减少安全事故的发生，同时对于运行过程中开门的危险操作，系统可以将信息及时告知维护人员，也有利于及时对相关人员进行处理，纠正违规操作，并且本方法可解决门开关检测与提示的问题，有利于减少安全事故的发生。

使用时：

s1、门开关根据软件不同，选择配对方式；

s2、若选择的是门开关主动配对方法，需要门开关的输入信号配置正常工作时的通信参数，包括门开关地址、信道、通信波特率等，通信参数不需要存入数据存储模块；

配对步骤：

（1）主机根据门开关输入信号完成自身的设置，然后选择一个地址，接收门开关发送的配对指令；

（2）将准备配对的门开关上电，保持其他门开关处于断电状态；

（3）门开关根据输入信号完成自身的设置，包括门开关的地址和正常工作时的通信参数，然后发送配对指令给主机；

（4）主机收到门开关配对指令，保存该门开关的地址到数据存储模块，配对完成，可以退出配对，进行正常工作状态，也可以继续配对另一个门开关；

s3、若选择的是主机配对方法，需要主机配置正常工作时的通信参数，包括门开关地址、信道、通信波特率等；

配对步骤：

（1）主机选择一个地址，然后用固定的通信参数定期广播配对指令，包括分配的地址，正常工作时的通信参数；

（2）将准备配对的门开关置于配对状态，保持其他门开关处于非配对状态；

（3）门开关接收到配对指令后，完成自身的设置，包括正常工作时的通信参数，然后返回完成信号给主机；

（4）门开关完成配对，进入正常工作状态，等待主机的问询指令；

（5）主机保存分配给该门开关的地址到数据存储模块，配对完成，可以退出配对，进行正常工作状态，也可以继续配对另一个门开关；

（6）从机收到主机的问询指令，停止回送完成信号，并进入睡眠状态，否则重复步骤3、4；

s4、配对完成后，开关门检测流程如下：

开门状态的检测流程：

（1）主机定期广播问询指令；

（2）如果从机处于正常工作状态，检测到开门信号，从机被唤醒，确认门状态，收到指令后回复开门状态响应给主机；

（3）主机将从机的地址、开门时间和开门状态存入数据存储模块，并通过语音模块和指示灯发出开门提示；

（4）主机在问询指令中插入接收响应，从机收到响应后，停止回复开门状态响应给主机，并进入睡眠状态，否则重复步骤2；

s5、关门状态的检测流程：

（1）主机定期广播问询指令；

（2）如果从机处于正常工作状态，检测到开门信号，从机被唤醒，确认门状态，收到指令后回复关门状态响应给主机；

（3）主机将从机的地址、关门时间和关门状态存入数据存储模块，经过一段时间（以下称关门延时提示时间，允许调整）后，关闭指示灯提示；

（4）主机在问询指令中插入接收响应，从机收到响应后，停止回复开门状态响应给主机，并进入休眠状态，否则随机休眠一段时间后重复步骤2；

s6、为防止车门常开或常关，从机自放电导致电池电量耗尽，从机具有定时唤醒功能，醒来后向上位机报告当前车门状态。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。