本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种爬架监控系统。
背景技术：
现有的升降脚手架中，采用分机式的采集数据和控制模式，在每台动力装置处设置分机、开关、传感器，传感器的数据通过有线电缆传输给计算机进行处理并控制，分机对动力单元进行电源通断独立控制。这种分机式的采集数据和控制模式只能进行固定的简单的传感数据和单一的操作功能，对于新的先进的传感器不能随意扩充，已不满足当今升降架的多功能需求。而且，采用的有线通讯方式，在动力装置数量较多时具有数据吞吐量较小，传输速度较低、对电缆质量要求高，存在插接件多接触不良造成数据传输不稳定等缺点。而且由于施工现场环境恶劣，有线电缆强度较低，容易出现破损导致数据传输中断影响施工进度；
另外，现有技术中对数据的处理仅限于数据显示和储存，或简单的载荷超重报警，并不能通过监控系统直接对数据进行进一步的分析和处理。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种爬架监控系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种爬架监控系统，所述爬架包括由至少两个机位构成的一组机位，所述监控系统包括：主机、客户端、与所述一组机位的多个终端，所述终端通过无线通讯协议接入指定的主机，所述多个终端包括用于执行相应动作的动作执行类终端和用于采集机位数据的采集类终端；
其中，所述客户端用于登录所述主机，提供人机交互功能；所述主机用于对接入的所有终端进行管理，根据用户输入到客户端的指令和/或采集类终端上传的机位数据，对相关的动作执行类终端进行控制。
在本发明所述的爬架监控系统中，所述动作执行类终端包括与一组机位对应的一组电机控制终端，所述采集类终端包括与一组机位对应的以下任意一种或者任意种的组合：一组距离测量终端、一组重力传感终端、一组角度测量终端，所述一组重力传感终端、一组距离测量终端均一一对应的设置在所述一组机位上，所述一组角度测量终端一一对应的设置在所述一组机位的相邻两个机位之间。
在本发明所述的爬架监控系统中，所述主机包括：
终端管理单元，用于配置终端并将各终端接入主机，以及将隶属于同一个机位的终端进行统一编码以进行协同控制；
终端控制单元，用于根据用户输入到客户端的指令和/或采集类终端上传的机位数据，对相关的动作执行类终端进行控制。
在本发明所述的爬架监控系统中，所述终端控制单元包括：
距离控制子单元，用于在所述一组机位开始同步爬升/下降时，将所述一组距离测量终端的距离数据重置为零，在爬升/下降过程中，如果检测到某个机位的距离测量终端采集的距离数据与所述一组距离测量终端当前采集的距离数据中的最小的距离数据的距离差超出预设距离差范围，则发送指令给该某个机位的电机控制终端以控制该某个机位中止爬升或下降，并在所述一组距离测量终端采集的距离数据中的最小的距离数据达到该某个机位中止爬升或下降时的距离数据时，发送指令给该某个机位的电机控制终端以控制该某个机位继续爬升/下降。
在本发明所述的爬架监控系统中，所述终端控制单元包括：
水平控制子单元，用于在所述一组机位开始同步爬升/下降时，将所述一组角度测量终端的水平角度数据重置为零，在爬升/下降过程中，如果检测到某两个机位之间的角度测量终端采集的水平角度数据超出预设水平角度范围，则将该某两个机位中爬升/下降距离较大的机位作为目标机位，发送指令给所述目标机位的电机控制终端以控制所述目标机位中止爬升，并在该某两个机位之间的角度测量终端采集的水平角度数据等于零时，发送指令给所述目标机位的电机控制终端以控制所述目标机位继续爬升/下降。
在本发明所述的爬架监控系统中，所述系统还包括用于控制所述一组机位的供电的电源开关，所述终端控制单元包括：
重力控制子单元，用于根据所述一组机位整体开始爬升了预设时间时所述一组重力传感终端当前采集的重力数据设置各机位的标准重力范围；以及，在后续的爬升过程中，如果检测到某个机位的重力传感终端采集的重力数据超出该某个机位的标准重力范围值，则发送指令给所述电源开关或者所述一组电机控制终端以控制所述一组机位断电停机或者停止爬升，并在所述客户端显示包含该某个机位的信息的报警信息。
在本发明所述的爬架监控系统中，各机位的标准重力范围由所述一组机位各自的标准重力值和上下浮动比例/绝对浮动正负重力值确定，所述一组机位各自的标准重力值为整体爬升了预设时间时所述一组重力传感终端当前采集的重力数据。
在本发明所述的爬架监控系统中，所述采集类终端还包括与一组机位对应的一组电机功率终端所述一组电机功率终端一一对应的设置在所述一组机位上，所述动作执行类终端还包括音频类终端、显示类终端。
在本发明所述的爬架监控系统中，所述系统还包括总电源控制箱，所述总电源控制箱内集成有所述主机、用于控制所述一组机位的供电的电源开关、用于采集输出给所有机位的功率数据的电源功率终端，所述主机还包括：
机位资产管理单元，用于根据电源功率终端采集的功率数据，计算爬架机位数量。
在本发明所述的爬架监控系统中，所述终端直接与主机连接，或者通过其他终端桥接到主机。
实施本发明的爬架监控系统，具有以下有益效果：本发明中，终端通过无线通讯协议接入指定的主机，所有的终端交由主机统一管理，主机可根据用户输入到客户端的指令和/或采集类终端上传的机位数据，对相关的动作执行类终端进行控制，因此既可以便于拓展终端，又解决了有线通讯存在的诸多不便；进一步地，本发明不是仅限于数据显示和储存，而是根据终端采集到具体数据，启动相应的分析处理后执行相应的处理措施。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
图1是本发明爬架监控系统的较佳实施例的结构示意图；
图2是角度测量终端的工作原理图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本说明书中所提到的“和/或”这一术语包括多个相关记载项目的组合或者多个相关记载项目中的某一项。
本发明总的思路是：终端通过无线通讯协议接入指定的主机，客户端可登录所述主机，提供人机交互功能，主机对接入的所有终端进行管理，根据用户输入到客户端的指令和/或采集类终端上传的机位数据，对相关的动作执行类终端进行控制。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
参考图1，较佳实施例中，所述爬架包括由至少两个机位构成的一组机位，爬架监控系统包括总电源控制箱、客户端以及多个终端。主机包括wifi、zigbee、蓝牙、lora等多种无线数据传输协议的无线网关。所述客户端与主机无线连接，用于登录所述主机，提供人机交互功能。例如，客户端可以采用但不限于手机、pc等。所述终端通过无线通讯协议接入指定的主机，可以理解的是，终端可以直接与主机连接，也可以通过其他终端桥接到主机。其中，所述多个终端包括用于执行相应动作的动作执行类终端和用于采集机位数据的采集类终端。
本实施例中，所述动作执行类终端包括音频类终端、显示类终端、与一组机位对应的一组电机控制终端，电机控制终端用于控制其所在机位中的电机的运行，即控制爬架爬升和下降。音频类终端包扬声器，显示类终端包括显示屏、视频摄像机等。其他实施例中，采集类终端还可以包括gps监测终端。
本实施例中，所述采集类终端包括一组距离测量终端、一组重力传感终端、一组角度测量终端(例如三轴陀螺仪终端)、一组电机功率终端，所述一组重力传感终端、一组距离测量终端、一组电机功率终端均一一对应的设置在所述一组机位上，所述一组角度测量终端一一对应的设置在所述一组机位的相邻两个机位之间的脚手板上。
其中，总电源控制箱可接入外部三相电源，并输出三相电源给所有的爬架机位。具体的，所述总电源控制箱内集成有所述主机、用于控制所述一组机位的供电的电源开关、用于采集输出给所有机位的功率数据的电源功率终端。电源功率终端、电源开关可以与主机无线或者有线连接。
具体的，主机包括：终端管理单元、终端控制单元以及机位资产管理单元。
机位资产管理单元，用于根据电源功率终端采集的功率数据，计算爬架机位数量。例如，根据电源功率终端采集的功率数据处于电机额定功率，即可得到爬架机位数量。
终端管理单元，用于配置终端并将各终端接入主机，以及将隶属于同一个机位的终端进行统一编码以进行协同控制，主机可根据终端的编码识别其所属的机位。
具体的，终端接入主机的过程可以是这样的，在终端上设置触发开关，安装终端时，通过该触发开关触发发送广播信号，登录了主机的客户端收到该广播信号后，将主机地址发给终端，终端基于该主机地址向主机发送握手请求，主机通过握手请求后，双方建立连接。
建立连接后，需要为终端设置一个编码。例如，安装于机位1的距离测量终端、重力传感终端、电机功率终端统一编码为1，安装于机位n的距离测量终端、重力传感终端、电机功率终端统一编码为n。角度测量终端的编码略有不同，例如角度测量终端的编码为：x，d，表示该角度测量终端安装于机位x和机位x+1之间，机位x和机位x+1之间的距离为d米。可以理解的是，上述终端的编码，可以通过客户端由用户输入。
终端控制单元，用于根据用户输入到客户端的指令和/或采集类终端上传的机位数据，对相关的动作执行类终端进行控制。本实施例中，终端控制单元包括：距离控制子单元、水平控制子单元、重力控制子单元、功率控制子单元。
具体的，客户端发布整体爬升/下降指令后，主机发送指令给所述一组电机控制终端以控制所述一组机位整体开始爬升/下降。其中，功率控制子单元用于在所述一组机位开始同步爬升/下降时，如果检测到某个机位的电机功率终端采集的功率数据比额定功率超出预设功率差，则判断机位超载或无荷载，发送指令给所述电源开关以控制所述一组机位断电停机，或者发送指令给所述一组电机控制终端以控制所述一组机位停止爬升或下降，并在所述客户端显示包含该某个机位的信息的报警信息。
其中，距离控制子单元在所述一组机位开始同步爬升/下降时，将所述一组距离测量终端的距离数据重置为零，在爬升/下降过程中，如果检测到某个机位的距离测量终端采集的距离数据与所述一组距离测量终端当前采集的距离数据中的最小的距离数据的距离差超出预设距离差范围(比如10mm，此范围可以通过客户端修改)，则发送指令给该某个机位的电机控制终端以控制该某个机位中止爬升或下降，并在所述一组距离测量终端采集的距离数据中的最小的距离数据达到该某个机位中止爬升或下降时的距离数据时，发送指令给该某个机位的电机控制终端以控制该某个机位继续爬升/下降。
其中，水平控制子单元用于在所述一组机位开始同步爬升/下降时，将所述一组角度测量终端的水平角度数据重置为零，在爬升/下降过程中，如果检测到某两个机位之间的角度测量终端采集的水平角度数据超出预设水平角度范围(比如1°，此范围可以通过客户端修改)，则将该某两个机位中爬升/下降距离较大的机位作为目标机位，发送指令给所述目标机位的电机控制终端以控制所述目标机位中止爬升，并在该某两个机位之间的角度测量终端采集的水平角度数据等于零时，发送指令给所述目标机位的电机控制终端以控制所述目标机位继续爬升/下降。参考图2，比如如果机位1、2之间的角度测量终端采集的水平角度数据超出预设水平角度范围，则机位1中止爬行。
其中，预设水平角度范围的边界值α建议根据公式
其中，重力控制子单元，用于根据所述一组机位整体开始爬升了预设时间(比如设定20秒)时所述一组重力传感终端当前采集的重力数据设置各机位的标准重力范围，以及，在后续的爬升过程中，如果检测到某个机位的重力传感终端采集的重力数据超出该某个机位的标准重力范围值，则发送指令给所述电源开关或者所述一组电机控制终端以控制所述一组机位断电停机或者停止爬升，并在所述客户端显示包含该某个机位的信息的报警信息。
其中，各机位的标准重力范围由所述一组机位各自的标准重力值和上下浮动比例(如10％)/绝对浮动正负重力值(如1t)确定。其中，上下浮动比例(如10％)/绝对浮动正负重力值(如1t)具体选择哪个，可以通过客户端选择，其具体数值也可通过客户端修改。所述一组机位各自的标准重力值为整体爬升了预设时间时所述一组重力传感终端当前采集的重力数据。
另外，本实施例中，可以在客户端显示各个机位的数据，或者以图形来表示各个机位的状态，如此可以使得远程用户直观的了解一组机位的爬升状态。重力报警的时候，可以同时在故障机位的图像位置通过闪烁等方式提醒。
另外，用户可以通过客户端单独控制某个爬架机位的提升或下降。主机根据用户设定的爬升或下降的参数，发送指令给对应的机位的电机控制器终端即可。
综上所述，实施本发明的爬架监控系统，具有以下有益效果：本发明中，终端通过无线通讯协议接入指定的主机，所有的终端交由主机统一管理，主机可根据用户输入到客户端的指令和/或采集类终端上传的机位数据，对相关的动作执行类终端进行控制，因此既可以便于拓展终端，又解决了有线通讯存在的诸多不便；进一步地，本发明不是仅限于数据显示和储存，而是根据终端采集到具体数据，启动相应的分析处理后执行相应的处理措施。
上述描述涉及各种单元。这些单元通常包括硬件和/或硬件与软件的组合(例如固化软件)。这些单元还可以包括包含指令(例如，软件指令)的计算机可读介质(例如，永久性介质)，当处理器执行这些指令时，就可以执行本发明的各种功能性特点。需要指出的是，上文对各种单元的描述中，分割成这些单元，是为了说明清楚。然而，在实际实施中，各种单元的界限可以是模糊的。例如，本文中的任意或所有功能性单元可以共享各种硬件和/或软件元件。又例如，本文中的任何和/或所有功能单元可以由共有的处理器执行软件指令来全部或部分实施。
词语“等于”、“同步”、“同时”或者其他类似的用语，不限于数学术语中的绝对相等或相同，在实施本专利所述权利时，可以是工程意义上的相近或者在可接受的误差范围内。“相连”或“连接”，不仅仅包括将两个实体直接相连，也包括通过具有有益改善效果的其他实体间接相连。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。