基于ZigBee低功耗无线模块的岸边桥式起重机安全控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于ZigBee低功耗无线模块的岸边桥式起重机安全控制系统，包括起重机、承力机构压力应变监测单元、牵引机构冲击应变监测单元、连接点共振监测单元、电控系统监测单元及安全评估处理单元；所述承力机构压力应变监测单元、牵引机构冲击应变监测单元及连接点共振监测单元通过无线模块与安全评估处理单元相连接，电控系统监测单元通过MAX485通信电路与安全评估处理单元进行双向数据连通，并且电控系统监测单元可通过PLC控制起重机的具体动作。本实用新型的优点在于：将机械设备故障监测集成在自动化控制系统中，为安全评估提供实时、详实的设备运行状况信息；具备实时在线安全评估功能，具备历史数据查询协助已发故障分析功能。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种起重机故障监测与安全评估类电子装置，特别涉及一种基于 ZigBee低功耗无线模块的岸边桥式起重机安全控制系统。 基于ZigBee低功耗无线模块的岸边桥式起重机安全控制 系统
【背景技术】
[0002] 目前岸边桥式起重机故障监测包括机械设备故障监测和电控设备故障监测，现状 为：
[0003] 机械设备故障监测装置均不能集成在自动化控制系统中，不能为安全评估提供实 时、详实的设备运行状况信息。
[0004] 电控设备监测采用上位机技术采集PLC内部数据监测外部传感器和执行器的动 作状况，仅作为故障事后查询使用，未能将控制系统输出特性和机械机构负载特性结合进 行安全评估。
[0005] 目前起重机安全评估工作由人为按周期开展，不能做到实时在线监测并积累运行 状况数据，潜在隐患终将造成作业事故，且不具备事后故障查询分析历史数据。
【发明内容】
[0006] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够对岸边桥式起重机的多项数据进 行检测并机进行安全等级评估的基于ZigBee低功耗无线模块的岸边桥式起重机安全控制 系统。
[0007] 为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种基于ZigBee低功耗无线模 块的岸边桥式起重机安全控制系统，其创新点在于：包括起重机，所述起重机包括门架、横 梁及起重小车，门架包括海侧门框、陆侧门框、前拉杆及后拉杆，在横梁前端安装有起重小 车，在起重小车的下方具有一驾驶室，起重小车由牵引机构进行驱动，在横梁尾端的上方安 装有电控系统控制柜，其特征在于：还包括承力机构压力应变监测单元、牵引机构冲击应变 监测单元、连接点共振监测单元、电控系统监测单元及安全评估处理单元；
[0008] 所述承力机构压力应变监测单元安装在海侧门框、陆侧门框、前拉杆及后拉杆的 中间位置，所述牵引机构冲击应变监测单元安装在牵引机构中制动部分外部，所述连接点 共振监测单元安装在海侧门框与陆侧门框的连接点、海侧门框及陆侧门框与横梁的焊接点 处，所述电控系统监测单元安装在电控系统控制柜内，所述安全评估处理单元安装在驾驶 室内；
[0009] 所述承力机构压力应变监测单元、牵引机构冲击应变监测单元及连接点共振监测 单元通过无线模块与安全评估处理单元相连接，电控系统监测单元通过MAX485通信电路 与安全评估处理单元进行双向数据连通，并且电控系统监测单元可通过PLC控制起重机的 具体动作。
[0010] 本实用新型的优点在于：将机械设备故障监测集成在自动化控制系统中，为安全 评估提供实时、详实的设备运行状况信息；控制系统输出特性和机械机构负载特性结合进 行安全评估；具备实时在线安全评估功能，具备历史数据查询协助已发故障分析功能，具备 输出打印实时在线安全评估报告功能。
[0011] 承力机构压力应变监测单元、牵引机构冲击应变监测单元、连接点共振监测单元、 电控系统监测单元及安全评估处理单元布局合理，检测准确，为安全评估提供实时、详实的 设备运行状况信息提供了良好的基础。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本实用新型的基于ZigBee低功耗无线模块的岸边桥式起重机安全控制系 统的监测单元安装位置分布图。
[0013] 图2为本实用新型的岸边桥式起重机牵引机构结构示意图。
[0014] 图3为本实用新型的基于ZigBee低功耗无线模块的岸边桥式起重机安全控制系 统的连接示意图。
【具体实施方式】
[0015] 如图1、2所示的示意图可知，本实用新型的基于ZigBee低功耗无线模块的岸边桥 式起重机安全控制系统包括起重机、承力机构压力应变监测单元11、牵引机构冲击应变监 测单元10、连接点共振监测单元13、电控系统监测单元14及安全评估处理单元12。
[0016] 起重机包括门架、横梁4及起重小车5,门架包括海侧门框7、陆侧门框9、前拉杆3 及后拉杆2,在横梁4前端安装有起重小车5,在起重小车5的下方具有一驾驶室6,起重小 车5由牵引机构1进行驱动，在横梁4尾端的上方安装有电控系统控制柜8。
[0017] 在图1、2中，A处为承力机构压力应变监测单元11安装位置，B为牵引机构冲击应 变监测单元10安装位置，C为连接点共振监测单元13安装位置，D为电控系统监测单元14 安装位置，E为安全评估处理单元12安装位置，承力机构压力应变监测单元11安装在海侧 门框7、陆侧门框9、前拉杆3及后拉杆2的中间位置，牵引机构冲击应变监测单元10安装 在牵引机构1中制动部分的外部，连接点共振监测单元13安装在海侧门框7与陆侧门框9 的连接点、海侧门框7及陆侧门框9与横梁4的焊接点处，电控系统监测单元14安装在电 控系统控制柜8内，安全评估处理单元12安装在驾驶室6内。
[0018] 承力机构压力应变监测单元11、牵引机构冲击应变监测单元10及连接点共振监 测单元13通过无线模块与安全评估处理单元14相连接，电控系统监测单元14通过MAX485 通信电路与安全评估处理单元12进行双向数据连通，并且电控系统监测单元14可通过PLC 控制起重机的具体动作。其中，无线模块采用基于IEEE802. 15. 4标准的ZigBee低功耗无 线模块。
[0019] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还 会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型 要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1. 一种基于ZigBee低功耗无线模块的岸边桥式起重机安全控制系统，包括起重机，所 述起重机包括门架、横梁及起重小车，门架包括海侧门框、陆侧门框、前拉杆及后拉杆，在横 梁前端安装有起重小车，在起重小车的下方具有一驾驶室，起重小车由牵引机构进行驱动， 在横梁尾端的上方安装有电控系统控制柜，其特征在于：还包括承力机构压力应变监测单 元、牵引机构冲击应变监测单元、连接点共振监测单元、电控系统监测单元及安全评估处理 单元； 所述承力机构压力应变监测单元安装在海侧门框、陆侧门框、前拉杆及后拉杆的中间 位置，所述牵引机构冲击应变监测单元安装在牵引机构中制动部分外部，所述连接点共振 监测单元安装在海侧门框与陆侧门框的连接点、海侧门框及陆侧门框与横梁的焊接点处， 所述电控系统监测单元安装在电控系统控制柜内，所述安全评估处理单元安装在驾驶室 内； 所述承力机构压力应变监测单元、牵引机构冲击应变监测单元及连接点共振监测单元 通过无线模块与安全评估处理单元相连接，电控系统监测单元通过MAX485通信电路与安 全评估处理单元进行双向数据连通，并且电控系统监测单元可通过PLC控制起重机的具体 动作。
【文档编号】B66C13/48GK203889928SQ201420192299
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】李胜永, 季本山, 张智华, 徐勇 申请人:南通航运职业技术学院