施工升降机电子式防冲顶监控系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种施工升降机电子式防冲顶监控系统，包括监控装置及RFID电子标签，监控装置安装在升降机吊笼内，RFID电子标签固定在桅架上端，监控装置包括单片机处理器和RFID阅读器；单片机处理器通过串口与RFID阅读器连接，RFID阅读器通过无线方式读取RFID电子标签的信息；RFID电子标签包括RFID电子标签一和RFID电子标签二，其中的RFID电子标签二用于防冲顶预警，RFID电子标签一用于防冲顶报警。本发明的装置，采用非接触检测方式，降低了安装要求，可靠性高，同时，设计的监控装置通过判断不同的电子标签实现预警、报警以及控制功能，对于司机的操作更加人性化。
【专利说明】施工升降机电子式防冲顶监控系统
【技术领域】
[0001]本发明属于安全监控设备【技术领域】，涉及一种施工升降机电子式防冲顶监控系统。
【背景技术】
[0002]施工升降机是施工现场采用吊笼做垂直或倾斜运动用以输运人员及物料的施工机械，在高层建筑施工现场必不可少，与此同时，施工现场事故频发，造成巨大的人力、财力损耗。在众多施工升降机安全事故中，冲顶是“头号杀手”，为了防止发生冲顶的事故，施工升降机采用了机械式行程限位开关，行程开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。
[0003]大多数情况下，在施工升降机中，行程开关一般安装在吊笼上随施工升降机运动，在施工升降机运动轨道的极限位置安装碰撞挡块，当施工升降机运行到该机械位置，碰撞挡块撞击到行程开关，行程开关的触点动作，切断施工升降机运动，从而防止施工升降机发生冲顶，然而，实际工程中该类事故仍然频发，分析主要原因如下:
[0004]I)限位功能失灵，由于限位开关与挡块安装错位或长时间运动振动松动错位，导致限位开关与限位挡块之间间隙过大，当施工升降机运行到极限位置，挡块无法碰撞限位开关限位保护功能失效；或者由于安装不规范、不到位，在施工升降机升降过程中，漏装限位挡块，无法实现限位保护。
[0005]2)控制系统失灵，限位开关一般是室外功能，长时间使用后，控制接触器触点可能发生粘连失效，或接触不良。
[0006]3)操作人员无证上岗，缺乏技术知识以及问题应变能力。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种施工升降机电子式防冲顶监控系统，解决了现有技术中的施工升降机限位开关工作不可靠，难以杜绝冲顶事故发生的问题。
[0008]本发明所采用的技术方案是，一种施工升降机电子式防冲顶监控系统，包括监控装置及RFID电子标签，监控装置安装在升降机吊笼内，RFID电子标签固定在桅架上端，
[0009]监控装置包括单片机处理器和RFID阅读器；单片机处理器通过串口与RFID阅读器连接，RFID阅读器通过无线方式读取RFID电子标签的信息。
[0010]本发明的施工升降机电子式防冲顶监控系统，其特征还在于:
[0011]RFID电子标签包括RFID电子标签一和RFID电子标签二，其中的RFID电子标签二用于防冲顶预警，RFID电子标签一用于防冲顶报警。
[0012]单片机处理器的内部结构是，包括单片机，单片机的VCC端与+5V电源连接，单片机的GND端接地，单片机通过TXD端口、RXD端口和TR端口同时与信号转换芯片连接；信号转换芯片通过485总线与RFID阅读器连接；在信号转换芯片的485总线上连接有保护芯片；单片机另外通过Pl.0端口、Pl.1端口和Pl.2端口同时与锁存器的三个输入端对应连接，锁存器设置有三个输出端，与相应的输出报警设备及操作控制装置连接。
[0013]本发明的有益效果是，采用非接触检测方式，降低了设备的安装要求，可靠性显著提高，同时，监控装置通过判断不同的电子标签信号，实现了预警、报警以及控制功能，对于司机的操作更加人性化。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明防冲顶监控系统的系统组成图；
[0015]图2是本发明防冲顶监控系统中的单片机处理器内部结构示意图；
[0016]图3是本发明防冲顶监控系统在升降机中的安装位置示意图。
[0017]图中，1.单片机处理器，2.RFID阅读器，3.RFID电子标签一，4.RFID电子标签二，
5.单片机，6.信号转换芯片，7.保护芯片，8.锁存器。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0019]参照图1、图3，是本发明防冲顶监控系统的组成框图，(硬件部分)包括监控装置及电子标签组成，
[0020]监控装置安装在升降机吊笼内，监控装置包括单片机处理器I和RFID阅读器2 ；RFID电子标签包括有RFID电子标签一 3和RFID电子标签二 4，RFID电子标签一 3和RFID电子标签二 4分别固定在桅架上端设定的位置，其中的RFID电子标签二 4用于防冲顶预警，RFID电子标签一 3用于防冲顶报警；单片机处理器I通过串口与RFID阅读器2进行通讯连接，RFID阅读器2通过无线方式读取两个RFID电子标签的信息，同时，单片机处理器I通过IO端口输出预警、报警以及控制信息。
[0021]参照图2，单片机处理器I的内部电路结构是，包括单片机5 (选用型号是STC12C5608AD)，单片机5的VCC端与+5V电源连接，单片机5的GND端接地，单片机5通过TXD端口、RXD端口和TR端口同时与信号转换芯片6 (选用型号MAX485)连接；信号转换芯片6通过485总线(485A及485B)与RFID阅读器2连接；在信号转换芯片2的485总线上连接有保护芯片7 (选用型号SMDA15C)，起到过压保护作用；单片机5另外通过Pl.0端口、Pl.1端口和Pl.2端口同时与锁存器8 (选用型号SN74HC245)的三个输入端(即A7、A6及A5 )对应连接，锁存器8设置有三个输出端(即B7、B6及B5 )，分别与相应的输出报警设备及操作控制装置连接，各自用于输出预警信号、输出报警信号以及输出控制信号。
[0022]在单片机5中预设有运算及逻辑控制的应用软件程序。
[0023]参照图3，本发明防冲顶监控系统的工作原理是，吊笼在桅架运行过程中，当吊笼先靠近桅架上端靠下的RFID电子标签二 4，RFID阅读器2通过无线首先获得RFID电子标签二 4的信息，并通过485总线将RFID电子标签二 4的编号发给监控装置的单片机处理器1，单片机处理器I在获得该信号后，将发出预警信号；如果吊笼继续上行，吊笼再将靠近桅架上端的RFID电子标签一 3，此时，RFID阅读器2将同时获得RFID电子标签二 4以及RFID电子标签一 3的信息，并通过485总线将两个电子标签的编号发给监控装置的单片机处理器1，单片机处理器I在获得两个电子标签信号后，将发出报警信号，并输出对升降机的控制信号。[0024]本发明的防冲顶监控系统，采用无线射频识别技术(RFID)对升降机限位控制，RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，RFID技术具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、非接触等优点。一套完整的RFID系统是由RFID阅读器与RFID电子标签(应答器)及应用软件三个部份组成，其工作原理是RFID阅读器发射特定频率的无线电波能量给RFID电子标签，用以驱动RFID电子标签电路将内部的数据送出，RFID阅读器接收解读数据并送给应用程序做相应的处理，根据无线电波能量传输能量不同，RFID阅读器的读写距离不同。RFID在施工升降机中进行防冲顶应用时，在升降机吊笼内安装RFID阅读器，在桅架上端安装一个RFID电子标签，最好根据需要不同距离处安装两个RFID电子标签，分别作为预警与报警位置的信号源。当吊笼接近桅架上端电子标签一定距离内，吊笼内的RFID阅读器将获得信号，该信号将通过485总线输送给监控装置，装置将根据RFID阅读器所获的RFID电子标签的编号发出预警、报警及控制信号，提醒司机及时操作施工升降机。
【权利要求】
1.一种施工升降机电子式防冲顶监控系统，其特征在于:包括监控装置及RFID电子标签，监控装置安装在升降机吊笼内，RFID电子标签固定在桅架上端， 监控装置包括单片机处理器(I)和RFID阅读器(2 );单片机处理器(I)通过串口与RFID阅读器(2)连接，RFID阅读器(2)通过无线方式读取RFID电子标签的信息。
2.根据权利要求1所述的施工升降机电子式防冲顶监控系统，其特征在于:所述的RFID电子标签包括RFID电子标签一(3)和RFID电子标签二(4)，RFID电子标签一(3)和RFID电子标签二(4)均固定在桅架上端设定的位置，其中的RFID电子标签二(4)用于防冲顶预警，RFID电子标签一(3)用于防冲顶报警。
3.根据权利要求1所述的施工升降机电子式防冲顶监控系统，其特征在于:所述的单片机处理器(I)的内部结构是，包括单片机(5)，单片机(5)的VCC端与+5V电源连接，单片机(5)的GND端接地，单片机(5)通过TXD端口、RXD端口和TR端口同时与信号转换芯片(6)连接；信号转换芯片(6)通过485总线与RFID阅读器(2)连接；在信号转换芯片(2)的485总线上连接有保护芯片(7);单片机(5)另外通过Pl.0端口、Pl.1端口和Pl.2端口同时与锁存器(8)的三个输入端对应连接，锁存器(8)设置有三个输出端，与相应的输出报警设备及操作控制装置连接。
【文档编号】B66B5/10GK103482446SQ201310441998
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】杨静 申请人:西安理工大学