基于风光雨感应器的施工升降机工作环境监测和报警装置制造方法
【专利摘要】一种基于风光雨感应器的施工升降机工作环境监测和报警装置，包括风光雨感应器、中央处理控制模块、远程通讯模块，风光雨感应器包括风罩杯传感器、光敏感应电阻、表面式检测雨感器、传感器集成线路板、无线射频模块、太阳能电池板和锂电池，中央处理控制模块具有无线射频模块、MCU单片机、声光报警器和不间断电源。本实用新型当风力、光线、雨量的检测值超过设定的施工升降机安全工作的阀值时，装置通过声光报警器告知施工升降机的操作人员尽快完成当前操作并关闭施工升降机，当遇到在设定的时间到达后仍未关闭施工升降机的情况时，装置使用远程通讯模块以短信的形式将违规操作信息发送到监管、施工、监理等单位。
【专利说明】基于风光雨感应器的施工升降机工作环境监测和报警装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及施工升降机的工作环境监测和报警，具体涉及一种施工升降机所在施工工地的风力、光线、雨量的监测和报警装置。
【背景技术】
[0002]施工升降机属于起重机械设备，多用于建筑过程中，是建筑工程垂直运输不可缺少的施工设备。施工升降机的承载结构自成体系，对建筑的依赖低，多采用强制驱动，在吊笼上安装有驱动装置，通过齿轮和齿条传动系统，二者相互配合，从而实现升降机的上升和下降。施工升降机与室内电梯相比，缺少建筑物的包裹保护，容易受到外界自然环境的影响，加上施工现场管理措施往往不到位，缺乏科学管理手段，导致近年来不断有施工升降机的恶性事故发生。比如，在施工升降机工作时，由于不像塔式起重机那样有那么大的倾翻力矩，于是施工人员简单的以为工作倾翻力矩小就没有发生倒塌的危险，但实际工作环境中除了要考虑工作倾翻力矩外，风力矩对于施工升降机来说也是一个重要的外来负载，如不科学的考虑暴风袭击的影响，就会为升降机倒塌事故埋下隐患；又比如，在没有严格按照相关安全生产规范完整配备夜间照明系统的情况下，为加快工程进度或躲避施工监理部门的检查，在夜间操作施工升降机，从而增加了货物和人员的坠落事故发生的几率；还比如:施工升降机的导轨架、吊笼等都是不完全封闭结构，在暴雨天气时:一方面，因雨水的关系，升降机的齿轮和齿条之间的摩擦力受到影响，增加了吊笼滑落的风险，另一方面，升降机的操作控制设备中的电子元件也有可能遭受到雨水侵入，影响设备的正常工作，进而增大安全事故发生的风险。虽然现有的安全生产制度已经非常完善，但落地到施工现场的严格执行还存在信息化程度不高，只能由人来监管等问题。当前施工工地基于人的监管或多或少存在人均监管面积大难以实时有效监管、监管不够严格、监管不够规范等问题，而且人的监管往往缺乏科学设备和手段支撑，比如上面提到的施工升降机所处环境的风力、光线、雨量通常都不能精确获取，只能凭主观经验指导相关操作人员是否停工。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的就是要解决以上问题，提供一种基于风光雨感应器的施工升降机工作环境监测和报警装置，具有结构可靠、安装方便、能耗低、可设置、可交互等特点。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种基于风光雨感应器的施工升降机工作环境监测和报警装置，其特点是:它包括风光雨感应器、中央处理控制模块、远程通讯模块；风光雨感应器具有风罩杯传感器、光敏感应电阻、表面式检测雨感器、传感器集成线路板、无线射频模块、太阳能电池板和锂电池；中央处理控制模块具有无线射频模块、MCU单片机、声光报警器和不间断电源；远程通讯模块为基于GSM/CDMA网络的通讯芯片和天线。
[0005]本实用新型安装在施工升降机上，能够同时检测施工升降机所处环境中的风力、光线和雨量，当风力、光线、雨量的检测值超过设定的施工升降机安全工作的阀值时，装置通过声光报警器告知施工升降机的操作人员尽快完成当前操作并关闭施工升降机，当遇到在设定的时间到达后仍未关闭施工升降机的情况时，装置使用远程通讯模块以短信的形式将违规操作信息发送到监管、施工、监理等单位，以达到规范施工升降机操作，减少因在恶劣天气环境下操作施工升降机易发生安全生产事故的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型的结构示意图。
[0007]1、风罩杯传感器；2、光敏感应电阻；3、表面式检测雨感器；4、传感器集成线路板；
5、无线射频模块；6、太阳能电池板；7、锂电池。
【具体实施方式】
[0008]本实用新型它包括风光雨感应器、中央处理控制模块、远程通讯模块；所述的风光雨感应器包含风罩杯传感器、光敏感应电阻、表面式检测雨感器、传感器集成线路板、无线射频模块、太阳能电池板和锂电池；其中传感器集成线路板、无线射频模块和锂电池固定在全密封的风罩杯传感器的外壳内部，光敏感应电阻、表面式检测雨感器和太阳能电池板安置在外壳上；风罩杯传感器、光敏感应电阻和表面式检测雨感器通过信号线和传感器集成线路板连接；无线射频模块直接安装在传感器集成线路板上；太阳能电池板通过电源线和锂电池以及传感器集成线路板连接，为传感器和模块提供电力，并为锂电池充电以供备用。
[0009]其中中央处理控制模块具有无线射频模块、MCU单片机、声光报警器和不间断电源。无线射频模块和MCU单片机被固定在同一块线路板上，无线射频模块和MCU单片机通过通用通讯接口连接(包含但不限于UART、SP1、IIC等接口)。声光报警器的电源由MCU单片机控制，具体是由MCU单片机的引脚通过控制继电器的方式控制开和关。不间断电源一端连接施工升降机吊笼内的电源箱，另一端连接MCU单片机所在线路板以及声光报警器。
[0010]其中远程通讯模块为基于GSM/CDMA网络的通讯芯片和天线。通讯模块在置入手机卡后，可以通过无线通讯运营商的GSM/CDMA网络收发短信。远程通讯模块通过串口与中央处理控制模块连接，中央处理控制模块通过远程通讯模块发送报警短信，通过获取远程通讯模块接收的短信设置检测和报警阀值以及其它相关工作参数。
[0011]从图1可见，本实用新型包括风光雨感应器、中央处理控制模块、远程通讯模块三个组成部分。
[0012]风光雨感应器包含风罩杯传感器1、光敏感应电阻2、表面式检测雨感器3、传感器集成线路板4、无线射频模块5、太阳能电池板6、锂电池7。风罩杯传感器I用于风向和风力检测，光敏感应电阻2用于光照强度检测，表面式检测雨感器3用于雨量检测，风罩杯传感器1、光敏感应电阻2、表面式检测雨感器3三个传感器分别通过导线连接到传感器集成线路板4，无线射频模块5也安装集成在传感器集成线路板4上，太阳能电池板6和锂电池7为风罩杯传感器1、光敏感应电阻2、表面式检测雨感器3、传感器集成线路板4、无线射频模块5供电，太阳能电池板6在光照充足时为锂电池7充电，传感器集成线路板4通过无线射频模块5将采集到的风力、光线、雨量发送给中央处理控制模块。
[0013]中央处理控制模块包含无线射频模块、MCU单片机、声光报警器、不间断电源。无线射频模块和MCU单片机集成在同一块电路板上，MCU单片机通过无线射频模块与风光雨感应器通讯，获取风力、光线、雨量值，MCU单片机通过单片机的引脚电平控制继电器的开关状态，进而控制声光报警器的开和关，不间断电源的输入端接施工升降机吊笼内的电源箱，输出端为无线射频模块、MCU单片机、声光报警器供电，MCU单片机通过串口连接远程通讯模块。
[0014]远程通讯模块包含GSM/CDMA网络通讯芯片、天线。GSM/CDMA网络通讯芯片通过串口连接中央处理控制模块，并使用中央处理控制模块提供的电力，天线与GSM/CDMA网络通讯芯片直接连接，用于增强网络信号，GSM/CDMA网络通讯芯片在置入手机卡后，在中央处理控制模块的控制下可以接收发送短信。本装置通过检测施工升降机所处环境的风力、光线、雨量，判断施工升降机是否在狂风、夜间、暴雨等不允许施工的情况下违规操作，在外部环境不符合施工升降机安全生产规定时，本装置将通过声光报警的方式告知施工升降机吊笼内的操作人员，在操作人员长时间不理会报警时，本装置自动将违规操作信息以短信的形式发送给监管、施工、监理等单位。
[0015]工作原理:本装置启动后，中央处理控制模块会周期性的通过无线射频方式与安装在施工升降机导轨架上的一个至多个风光雨感应器通讯，读取风光雨感应器检测到的风力、光线、雨量的值，并使用算法对获取的值进行处理，当判断出在设定的时间周期内多次读取的风力、光线、雨量的平均值达到规定的相关阀值时，中央处理控制模块通过更改引脚电平控制继电器的方式打开声光报警器的电源，在声光报警器发出警报后，施工升降机的操作人员应尽快完成当前操作并在规定的时间内将施工升降机的吊笼复位，同时关闭施工升降机的电源，停止对施工升降机的一切操作。如果在声光报警器发出警报后，施工升降机的操作人员仍坚持操作，中央处理控制模块会在规定的时间到达后检测到施工升降机依旧在工作，此时装置就会通过串口控制远程通讯模块，将违规操作信息以短信的形式发送给监管、施工、监理等单位。另外，监管部门可以通过下发参数设置短信的方式对安装在施工升降机上本装置的检测阀值以及其它工作参数调整和修改，远程通讯模块在接收到短信后会将信息内容通过串口传送给中央处理控制模块，中央处理控制模块中的MCU单片机根据短信内容解析出各项参数值，并将参数值保存到MCU单片机的EEPROM。
【权利要求】
1.一种基于风光雨感应器的施工升降机工作环境监测和报警装置，其特征在于:它包括风光雨感应器、中央处理控制模块、远程通讯模块； 所述的风光雨感应器包含风罩杯传感器、光敏感应电阻、表面式检测雨感器、传感器集成线路板、无线射频模块、太阳能电池板和锂电池；其中传感器集成线路板、无线射频模块和锂电池固定在全密封的风罩杯传感器的外壳内部，光敏感应电阻、表面式检测雨感器和太阳能电池板安置在外壳上；风罩杯传感器、光敏感应电阻和表面式检测雨感器通过信号线和传感器集成线路板连接；无线射频模块直接安装在传感器集成线路板上；太阳能电池板通过电源线和锂电池以及传感器集成线路板连接； 所述的中央处理控制模块具有无线射频模块、MCU单片机、声光报警器和不间断电源；其中无线射频模块和MCU单片机被固定在同一块线路板上，无线射频模块和MCU单片机通过通用通讯接口连接；声光报警器的电源由MCU单片机控制，具体是由MCU单片机的引脚通过控制继电器的方式控制开和关；不间断电源一端连接施工升降机吊笼内的电源箱，另一端连接MCU单片机所在线路板以及声光报警器； 所述的远程通讯模块为基于GSM/CDMA网络的通讯芯片和天线；通讯模块在置入手机卡后，可以通过无线通讯运营商的GSM/CDMA网络收发短信；远程通讯模块通过串口与中央处理控制模块连接，中央处理控制模块通过远程通讯模块发送报警短信，通过获取远程通讯模块接收的短信设置检测和报警阀值。
2.根据权利要求1所述的一种基于风光雨感应器的施工升降机工作环境监测和报警装置，其特征在于:风光雨感应器使用太阳能电池板和锂电池供电。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于风光雨感应器的施工升降机工作环境监测和报警装置，其特征在于:中央处理控制模块由和施工升降机吊笼内的电源箱连接的不间断电源供电，中央处理控制模块通过无线射频模块与一个至多个风光雨感应器联接通讯，中央处理控制模块配有声光报警器，中央处理控制模块通过串口与远程通讯模块连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于风光雨感应器的施工升降机工作环境监测和报警装置，其特征在于:远程通讯模块由中央处理控制模块提供的电力工作，远程通讯模块能够连接无线通信运营商的GSM/CDMA网络，远程通讯模块通过串口与中央处理控制模块连接。
【文档编号】B66B5/00GK204251107SQ201420476449
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】王江涛 申请人:中国十七冶集团有限公司