一种基于无线网络的起重机安全监测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于无线网络的起重机安全监测系统，包括：信息采集单元；信息处理单元；数据显示存储单元；视频监控单元；中继路由。本发明可实时监测到起重机各处的参数，这些参数经过数据处理模块进行处理后，通过中继路由传输到汇聚节点进行汇集，再通过收发模块将其发送到监控中心的处理器。处理器的分析软件通过收集信息分析处理，提前预警，可最大限度减少安全事故的发生，有利于提高起重机的整体管理水平。起重机械设备在该系统的全面监测下，能够实现更安全的运行、易损件更长的使用周期、整体设备更长的使用寿命，被起吊物的受损机率也将大大下降。
【专利说明】一种基于无线网络的起重机安全监测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种安全监测系统，具体涉及一种基于无线网络的起重机安全监测系统。
【背景技术】
[0002]起重机是制造企业的必要设备之一，其在使用时潜在的危险因素也较多，容易发生恶性事故。起重机作为特种设备，其安全性至关重要。根据近年来对起重机械安全事故调查结果显示，起重机械事故发生的主要原因是跟设计不当、制造质量(包括材料质量)低劣有关系，更重要的原因是安全生产观念淡薄、管理不善造成的违章操作所致。
[0003]正是基于此，近年来国内外先后研制出一些起重机安全保护装置，如载荷限制器、力矩限制器、起升高度仪、防碰撞装置、风速报警器等。但它们功能单一，都是利用简单的传感器来采集危险信号，这种设备其功能相对单一，在预防突发事故中所起的作用毕竟有限，达不到“防突”的目的与要求。如果需要多种保护功能，必须安装多台仪器，这样不仅价格昂贵，也给维护和使用带来了不便。起重机用户迫切需要一种集多种功能于一体的多功能安全监控系统，并希望起重机具有较强的自动控制功能及自诊断能力，以降低操作和维护的劳动强度并保证门式起重机的安全。同时，当起重机对货物进行高空吊装运输时，载重超过规定上限时容易发生危险事故，如何有效、安全、合理地对大型起重机的安全工作进行实时监管，真正达到“防突”的目的与要求，也一直是一个难于解决而又迫切需要解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种低功耗、低成本且可实时显示载重以及监控起重机运行参数的基于无线网络的起重机安全监测系统。
[0005]为解决上述技术问题，本发明一种基于无线网络的起重机安全监测系统，包括:
[0006](a)信息采集单元，用于采集起重机的运行参数:起重量、小车幅度、起升高度、风速；
[0007](b)信息处理单元，用于处理采集的监测数据，并传输给数据显示存储单元；
[0008](c)数据显示存储单元，用于显示和存储监测数据；
[0009](d)视频监控单元，用于对起重机的关键部位和周边环境进行监视；
[0010](e)中继路由，用于将所述数据显示存储单元的数据通过中继多跳方式传输到汇聚节点，再通过收发模块传送到监控中心处理器；
[0011]所述信息采集单元、信息处理单元、数据显示存储单元、中继路由、汇聚节点与监控中心处理器通过无线网络通讯。
[0012]上述信息采集单元由设置在起重机起升机构上的重力传感器、设置在平衡臂上的高度传感器和设置在起重机顶部的风速传感器组成。
[0013]上述信息处理单元包括依次串联的放大器、A/D转换器和单片机，所述重力传感器、高度传感器和风速传感器的信号输出端均与放大器的信号输入端相连，所述单片机的输出端通过无线网络与数据显示存储单元通讯。
[0014]上述视频监控单元包括依次相联的摄像头和视频数据处理器构成，所述视频数据处理器信号输出端通过无线网络与数据显示存储单元通讯。
[0015]在上述方案的基础上，所述监测系统还包括GPS定位模块，所述GPS定位模块通过所述无线网络与汇聚节点通讯。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
[0017]本发明可实时监测到起重机各处的参数，这些参数经过数据处理模块进行处理后，通过中继路由传输到汇聚节点进行汇集，再通过收发模块发送到监控中心处理器。处理器的分析软件通过收集信息分析处理，可最大限度减少安全事故的发生，有利于提高起重机的整体管理水平。起重机械设备在该系统的全面监测下，能够实现更安全的运行、易损件更长的使用周期、整体设备更长的使用寿命，被起吊物的受损机率也将大大下降。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0019]图1为本发明的原理图。
[0020]附图标记如下:
[0021]信息采集单元-1，信息处理单元_2，数据显示存储单元-3，中继路由-4，汇聚节点_5，收发模块_6，中心处理器-7，定位模块_8，视频监控单元-9，重力传感器-11，高度传感器-12，风速传感器-13，放大器-21，A/D转换器-22，单片机-23，摄像头_91，视频数据处理器-92。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示，一种基于无线网络的起重机安全监测系统，包括:
[0023](a)信息采集单元1，用于采集起重机的运行参数:起重量、小车幅度、起升高度、风速；
[0024]( b )信息处理单元2，用于处理采集的监测数据，并传输给数据显示存储单元(3 );
[0025](c)数据显示存储单元3，用于显示和存储监测数据；
[0026](d)视频监控单元9，用于对起重机的关键部位和周边环境进行监视；
[0027](e)中继路由4，用于将所述数据显示存储单元3的数据通过中继多跳方式传输到汇聚节点5，再通过收发模块6传送到监控中心处理器7 ；
[0028]所述信息采集单元1、信息处理单元2、数据显示存储单元3、中继路由4、汇聚节点5与监控中心处理器7通过无线网络通讯。
[0029]所述信息采集单元I由设置在起重机起升机构上的重力传感器11、设置在平衡臂上的高度传感器12和设置在起重机顶部的风速传感器13组成。
[0030]所述信息处理单元2包括依次串联的放大器21、A/D转换器22和单片机23，所述重力传感器11、高度传感器12和风速传感器13的信号输出端均与放大器21的信号输入端相连，所述单片机23的输出端通过无线网络与数据显示存储单元3通讯。
[0031]所述视频监控单元9包括依次相联的摄像头91和视频数据处理器92构成，所述视频数据处理器92信号输出端通过无线网络与数据显示存储单元3通讯。[0032]所述监测系统还包括GPS定位模块8，所述GPS定位模块8通过所述无线网络与汇聚节点5通讯。
[0033]安装在起重机上的重力传感器11、高度传感器12和风速传感器13釆集运行参数等模拟信号，信息处理单元2将模拟信号放大后、转换成数字信号后再进入单片机23进行处理，再将相应数据传输给数据显示存储单元3，通过中继多跳方式传输到汇聚节点5，再通过收发模块6传送到监控中心处理器7，如果超重或其它参数超出预设值，监控中心处理器7会显示异常信号，从而提请有关人员进行处理。
[0034]摄像头91将着重监视起重机的最关键部位，主要是操作人员无法直接监视到的部位，摄像头91为多个并设置在不同位置处，视频经视频数据处理器92处理后传输到数据显示存储单元3。本发明能够实时对三路传感器信号进行巡回采样，经过计算得出相应工况下的门式起重机实际工况参数，并与标准工作参数比较，当达到极限值的90%时预报警，超过100%时报警,并强制停止控制。这时起重机不能继续向危险方向动作，如行走、起升等。如发生事故，则可通过图像传感器采集的图像数据与GPS定位模块8的定位信息快速确定事故发生的位置，制定应急处理方案，极大的保证了作业人员的安全。
【权利要求】
1.一种基于无线网络的起重机安全监测系统，其特征在于包括: (a)信息采集单元(1)，用于采集起重机的运行参数:起重量、小车幅度、起升高度、风速； (b )信息处理单元(2 )，用于处理采集的监测数据，并传输给数据显示存储单元(3 ); (c)数据显示存储单元(3)，用于显示和存储监测数据； Cd)视频监控单元(9)，用于对起重机的关键部位和周边环境进行监视； Ce)中继路由(4)，用于将所述数据显示存储单元(3)的数据通过中继多跳方式传输到汇聚节点(5)，再通过收发模块(6)传送到监控中心处理器(7)； 所述信息采集单元(I)、信息处理单元(2)、数据显示存储单元(3)、中继路由(4)、汇聚节点(5)与监控中心处理器(7)通过无线网络通讯。
2.如权利要求1所述的一种基于无线网络的起重机安全监测系统，其特征在于:所述信息采集单元(I)由设置在起重机起升机构上的重力传感器(11)、设置在平衡臂上的高度传感器(12 )和设置在起重机顶部的风速传感器(13 )组成。
3.如权利要求1所述的一种基于无线网络的起重机安全监测系统，其特征在于:所述信息处理单元(2)包括依次串联的放大器(21)、A/D转换器(22)和单片机(23)，所述重力传感器(11)、高度传感器(12)和风速传感器(13)的信号输出端均与放大器(21)的信号输入端相连，所述单片机(23)的输出端通过无线网络与数据显示存储单元(3)通讯。
4.如权利要求1所述的一种基于无线网络的起重机安全监测系统，其特征在于:所述视频监控单元(9)包括依次相联的摄像头(91)和视频数据处理器(92)构成，所述视频数据处理器(92 )信号输出端通过无线网络与数据显示存储单元(3 )通讯。
5.如权利要求1所述的一种基于无线网络的起重机安全监测系统，其特征在于:所述监测系统还包括GPS定位模块(8)，所述GPS定位模块(8)通过所述无线网络与汇聚节点(5)通讯。
【文档编号】B66C15/00GK103601076SQ201310450235
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】黄长乐 申请人:安徽华印机电股份有限公司