專利名稱：一種履帶起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)及包括該系統(tǒng)的起重機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及安全監(jiān)控系統(tǒng)技術領域，尤其是一種履帶起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)及包括該系統(tǒng)的起重機。
背景技術：
隨著大噸位履帶起重機的出現(xiàn)，履帶起重機臂架變得越來越長，組合工況變得越來越復雜，但現(xiàn)有履帶起重機監(jiān)控系統(tǒng)大多采用有線傳輸方式，比如公開號為CN 101575064A的中國專利公開了一種起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)，分別由異常監(jiān)測裝置、重量監(jiān)測裝置、斜拉及擺動監(jiān)測裝置、實時視屏監(jiān)視裝置以及數(shù)據(jù)綜合處理顯示裝置組合而成；公開號為CN 201592954U的中國專利公開了一種帶有安全監(jiān)控設施的起重機，具體是在起重伸縮臂前部安有集成測距聲光報警機構，吊鉤上設置吊鉤測距儀，回轉盤機構后部設置一個以上的測距儀，在起重機操作間內外分別設置聲光報警器，在各個施工點位置設置監(jiān)測點。 上述方法的缺點主要是在臂架安裝過程中布線復雜，成本高，且容易發(fā)生故障。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種履帶起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)，利用ZigBee無線傳感器網絡，使得數(shù)據(jù)的自動采集、分析和處理變得更加容易，并且能保證整個采集網絡可靠性高、 采集范圍廣、布置方便，降低臂架拆裝引起線路故障的概率；本發(fā)明的另一個目的是提供包括上述系統(tǒng)的起重機。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是
一種履帶起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)，其包括數(shù)據(jù)采集部件、依次連接的控制部件和監(jiān)控部件，所述數(shù)據(jù)采集部件通過通信交互部件實現(xiàn)與所述控制部件的數(shù)據(jù)交換，所述數(shù)據(jù)采集部件將采集到的數(shù)據(jù)通過ZigBee無線多跳自組的網絡傳輸給所述通信交互部件；所述數(shù)據(jù)采集部件包括若干分布在起重機臂架或平臺上的數(shù)據(jù)采集節(jié)點。進一步地，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點包括依次連接的數(shù)據(jù)采集模塊、第一處理器模塊和第一無線通信模塊。進一步地，所述通信交互部件為網關設備，所述網關設備包括第二處理器模塊、第二無線通信模塊、CAN總線模塊、存儲器和協(xié)議轉換模塊，所述第二處理器模塊分別與所述第二無線通信模塊、所述CAN總線模塊、所述存儲器和所述協(xié)議轉換模塊連接，所述CAN總線模塊通過CAN總線與所述控制部件進行通信，所述第二無線通信模塊與所述第一無線通信模塊進行通信。進一步地，所述第一無線通信模塊和所述第二無線通信模塊均為無線收發(fā)器。進一步地，所述控制器通過GPRS網絡將數(shù)據(jù)上傳到遠程監(jiān)控中心。進一步地，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點中的一個或多個節(jié)點采用冗余備份。一種起重機，包括如上述任意一項所述的履帶起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)，包括臂架和平臺，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點安設在所述臂架或者所述平臺上。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有下列優(yōu)點
1、基于ZigBee技術實現(xiàn)履帶起重機的監(jiān)控，可靠性高，安裝靈活，能滿足惡劣的工作環(huán)境和復雜的計算需求；
2、結構合理，可擴展性強，維護方便；
3、可省掉大量線纜，減少臂架拆裝時間，并降低臂架拆裝引起線路故障的可能性。


圖1是本發(fā)明履帶起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)及包括該系統(tǒng)的起重機中安全監(jiān)控系統(tǒng)的結構示意框圖2是本發(fā)明履帶起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)及包括該系統(tǒng)的起重機中安全監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)網絡拓撲結構圖3是本發(fā)明履帶起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)及包括該系統(tǒng)的起重機中數(shù)據(jù)采集節(jié)點和網關設備的硬件結構示意框圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。請參看圖1所示，本發(fā)明履帶起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集部件、依次連接的控制部件和監(jiān)控部件，數(shù)據(jù)采集部件通過通信交互部件實現(xiàn)與控制部件的數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)采集部件包括若干分布在起重機臂架或平臺上的數(shù)據(jù)采集節(jié)點，數(shù)據(jù)采集部件負責采集履帶起重機的各種傳感器信號，包括臂架角度、拉力、風速儀、IO狀態(tài)，數(shù)據(jù)采集節(jié)點將采集到的數(shù)據(jù)通過ZigBee無線多跳自組的網絡傳輸給通信交互部件。整個系統(tǒng)的網絡拓撲結構如圖2所示，大量的數(shù)據(jù)采集節(jié)點分布在履帶起重機的臂架或者平臺上，完成數(shù)據(jù)的采集功能，各個節(jié)點終端自組網絡，并且在一些可靠性要求很高的節(jié)點處，比如一些關鍵IO 點的啟動和關斷、力矩限制器的角度和拉力信號等處，采用冗余的采集終端，當一個節(jié)點出現(xiàn)故障時，備用節(jié)點自動投入使用，并自動聯(lián)網，保證網絡的抗干擾能力和可靠性。具體地， 監(jiān)控部件為監(jiān)控面板，監(jiān)控面板完成與操作手的人機交互功能，根據(jù)控制部件發(fā)過來的數(shù)據(jù)實時顯示各種信息，控制部件根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)進行相應的運算與控制，并與監(jiān)控面板進行通訊，對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一運算，并把計算后的信息發(fā)送給監(jiān)控面板，通過GPRS上傳履帶起重機各種運行狀態(tài)信息，結合遠程監(jiān)控中心軟件，實現(xiàn)設備的遠程監(jiān)控與管理。繼續(xù)參看圖3所示，數(shù)據(jù)采集節(jié)點包括依次連接的數(shù)據(jù)采集模塊、第一處理器模塊和第一無線通信模塊，還包括電源模塊，電源模塊為上述各個模塊供電。數(shù)據(jù)采集模塊由傳感器組成，數(shù)據(jù)采集節(jié)點具有DI、DO、AI等常用接口，可直接采集Γ20πιΑ，(T5V等傳感器數(shù)據(jù)。通信交互部件為網關設備，如圖3所示，網關設備包括第二處理器模塊、第二無線通信模塊、CAN總線模塊、存儲器和協(xié)議轉換模塊，CAN總線模塊通過CAN總線與控制部件進行通信，使控制器和其他CAN設備可以與ZigBee網絡無縫鏈接，第二無線通信模塊與第一無線通信模塊進行通信，進一步地，第一無線通信模塊和第二無線通信模塊均為無線收發(fā)器， 兩個無線收發(fā)器之間遵循ZigBee無線多跳自組網絡協(xié)議進行相互通信。網關設備是用來溝通無線傳感器網絡與其他網絡的設備，主要起兩個作用在ZigBee采集網絡中作為主協(xié)調器使用，負責設備的注冊與基本的網絡管理功能，另外網關設備把接收到的數(shù)據(jù)經過協(xié)議轉換模塊的協(xié)議轉換來實現(xiàn)ZigBee網絡與其他網絡的互連。此處的網關設備是一個專用的嵌入式系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種起重機，包括如上述履帶起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)，包括臂架和平臺，數(shù)據(jù)采集節(jié)點安設在臂架或者平臺上。由于本起重機的安全監(jiān)控系統(tǒng)與現(xiàn)有技術存在差別，其他部分并未繪制，本領域技術人員可以結合現(xiàn)有技術掌握采用包括上述安全監(jiān)控系統(tǒng)的起重機的其他部分的結構，在此不予贅述。綜上所述，本發(fā)明基于ZigBee技術實現(xiàn)履帶起重機的監(jiān)控，可靠性高，安裝靈活， 能滿足惡劣的工作環(huán)境和復雜的計算需求，且結構合理，可擴展性強，維護方便。以上所述僅為本發(fā)明較佳的實施例，并非因此限制本發(fā)明的申請專利范圍，所以凡運用本發(fā)明說明書及圖示內容所作出的等效結構變化，均包含在本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1.一種履帶起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集部件、依次連接的控制部件和監(jiān)控部件，所述數(shù)據(jù)采集部件通過通信交互部件實現(xiàn)與所述控制部件的數(shù)據(jù)交換，所述數(shù)據(jù)采集部件將采集到的數(shù)據(jù)通過Zigbee無線多跳自組的網絡傳輸給所述通信交互部件；所述數(shù)據(jù)采集部件包括若干分布在起重機臂架或平臺上的數(shù)據(jù)采集節(jié)點。
2.如權利要求1所述的履帶起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點包括依次連接的數(shù)據(jù)采集模塊、第一處理器模塊和第一無線通信模塊。
3.如權利要求2所述的履帶起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述通信交互部件為網關設備，所述網關設備包括第二處理器模塊、第二無線通信模塊、CAN總線模塊、存儲器和協(xié)議轉換模塊，所述第二處理器模塊分別與所述第二無線通信模塊、所述CAN總線模塊、所述存儲器和所述協(xié)議轉換模塊連接，所述CAN總線模塊通過CAN總線與所述控制部件進行通信，所述第二無線通信模塊與所述第一無線通信模塊進行通信。
4.如權利要求3所述的履帶起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無線通信模塊和所述第二無線通信模塊均為無線收發(fā)器。
5.如權利要求1所述的履帶起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器通過GPRS 網絡將數(shù)據(jù)上傳到遠程監(jiān)控中心。
6.如權利要求1所述的履帶起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點中的一個或多個節(jié)點采用冗余備份。
7.—種起重機，包括如上述權利要求1至權利要求6中任意一項所述的履帶起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)，包括臂架和平臺，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點安設在所述臂架或者所述平臺上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種履帶起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)及包括該系統(tǒng)的起重機，本安全監(jiān)控系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集部件、依次連接的控制部件和監(jiān)控部件，所述數(shù)據(jù)采集部件通過通信交互部件實現(xiàn)與所述控制部件的數(shù)據(jù)交換，所述數(shù)據(jù)采集部件將采集到的數(shù)據(jù)通過Zigbee無線多跳自組的網絡傳輸給所述通信交互部件；所述數(shù)據(jù)采集部件包括若干分布在起重機臂架或平臺上的數(shù)據(jù)采集節(jié)點。本發(fā)明基于ZigBee技術實現(xiàn)履帶起重機的監(jiān)控，可靠性高，安裝靈活，能滿足惡劣的工作環(huán)境和復雜的計算需求，且結構合理，可擴展性強，維護方便。
文檔編號B66C23/36GK102491209SQ201110433830
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權日2011年12月22日
發(fā)明者尹盼 申請人:上海三一科技有限公司