專利名稱：塔機(jī)群區(qū)域防碰撞監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種塔機(jī)群區(qū)域防碰撞監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
目前建筑行業(yè)塔機(jī)安全監(jiān)控主要是單機(jī)系統(tǒng)，即只能對單臺塔機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，而隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展及追求更高的建設(shè)效率，現(xiàn)在一處建筑工地常常并存多個塔機(jī)，為避免塔機(jī)的互相碰撞，這就要求實(shí)時掌握多臺塔機(jī)運(yùn)行參數(shù)及塔機(jī)臂間的空間變 化，所以需要塔機(jī)間能互相聯(lián)網(wǎng)通訊，為便于遠(yuǎn)程監(jiān)控，要求塔機(jī)與遠(yuǎn)程上位機(jī)間能進(jìn)行雙向?qū)崟r通訊。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對以上問題，提出了一種組網(wǎng)靈活、遠(yuǎn)程和本地雙層防碰撞模型裝置。塔機(jī)群區(qū)域防碰撞監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括安裝在塔機(jī)側(cè)控制臺上的嵌入式單片機(jī)，所述的單片機(jī)連接CPLD邏輯器件，所述的CPLD邏輯器件連接風(fēng)速傳感器和角度傳感器；所述的單片機(jī)連接作為模擬通道的線性傳感器，所述的線性傳感器連接高度傳感器、幅度傳感器、質(zhì)量傳感器；所述的單片機(jī)連接無線連接模塊，所述的無線連接模塊與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的無線連接裝置配合。進(jìn)一步，所述的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心設(shè)置有可依據(jù)塔機(jī)群發(fā)過來的狀態(tài)數(shù)據(jù)判斷塔機(jī)群內(nèi)的塔機(jī)是否有碰撞危險(xiǎn)的第一判斷模塊和對塔機(jī)群內(nèi)的塔機(jī)優(yōu)先級別排序的第一排序模塊、向塔機(jī)發(fā)出停止或運(yùn)轉(zhuǎn)信號的第一指揮模塊，當(dāng)所述的第一判斷模塊判斷塔機(jī)之間有碰撞危險(xiǎn)時，則按所述的第一排序模塊預(yù)設(shè)的塔機(jī)群內(nèi)的塔機(jī)優(yōu)先級別，由所述的第一指揮模塊經(jīng)所述的無線連接裝置發(fā)出指令，低優(yōu)先級的塔機(jī)先停止運(yùn)行，以優(yōu)先保證高優(yōu)先級的塔機(jī)運(yùn)行?；蛘?，各個塔機(jī)的所述的單片機(jī)之間經(jīng)由所述的無線連接模塊互相數(shù)據(jù)通信、單獨(dú)組網(wǎng)；所述的單片機(jī)內(nèi)設(shè)有可依據(jù)塔機(jī)之間發(fā)過來的狀態(tài)數(shù)據(jù)判斷塔機(jī)群內(nèi)的塔機(jī)是否有碰撞危險(xiǎn)的第二判斷模塊和定義塔機(jī)優(yōu)先級的第二排序模塊、向塔機(jī)發(fā)出停止或運(yùn)轉(zhuǎn)信號的第二指揮模塊，當(dāng)所述的第二判斷模塊判斷塔機(jī)之間有碰撞危險(xiǎn)時，則按所述的第二排序模塊預(yù)設(shè)的塔機(jī)群內(nèi)的塔機(jī)優(yōu)先級別，由所述的第二指揮模塊經(jīng)所述的無線接收裝置發(fā)出指令，低優(yōu)先級的塔機(jī)先停止運(yùn)行，以優(yōu)先保證高優(yōu)先級的塔機(jī)運(yùn)行。進(jìn)一步，所述的角度傳感器采用光電編碼器，所述的光電編碼器安裝在塔機(jī)主軸電機(jī)上，所述的風(fēng)速傳感器采用光電編碼器，所述的光電編碼器輸出的光電信號連接到CPLD邏輯器件。塔機(jī)監(jiān)控儀表采用高檔嵌入式單片機(jī)，安裝在塔機(jī)側(cè)控制臺上，用于實(shí)時監(jiān)測塔機(jī)運(yùn)行參數(shù)，如角度、風(fēng)速、高度、重量、力矩、幅度；所述的角度采集采用光電編碼器，所述的光電編碼器安裝在塔機(jī)主軸電機(jī)上，所述的風(fēng)速采集采用光電編碼器，所述的光電編碼器輸出的光電信號連接到CPLD邏輯器件；所述的重量、幅度、高度等模型信號采用線性電位器傳感器采集。無線連接模塊分別安裝在塔機(jī)監(jiān)控儀表側(cè)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心側(cè)，用于實(shí)現(xiàn)塔機(jī)監(jiān)控儀表間、塔機(jī)監(jiān)控儀表與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心間雙向數(shù)據(jù)傳輸，所述的無線連接模塊可以用GPRS或Zigbee等協(xié)議模塊。遠(yuǎn)程監(jiān)控中心基于數(shù)據(jù)庫開發(fā)模式，不僅用于塔機(jī)數(shù)據(jù)管理，而且可依據(jù)塔機(jī)群發(fā)過來的狀態(tài)數(shù)據(jù)判斷塔機(jī)群內(nèi)的塔機(jī)是否有碰撞危險(xiǎn)，若有碰撞危險(xiǎn)，則按塔機(jī)群內(nèi)的塔機(jī)優(yōu)先級別執(zhí)行停止策略，即低優(yōu)先級的塔機(jī)先停止運(yùn)行，以優(yōu)先保證高優(yōu)先級的塔機(jī)運(yùn)行。塔機(jī)監(jiān)控儀表利用無線連接模塊可互相數(shù)據(jù)通信，進(jìn)而可脫離上位機(jī)單獨(dú)組網(wǎng)，即幾個塔機(jī)監(jiān)控儀表組成自治的獨(dú)立網(wǎng)；網(wǎng)內(nèi)的塔機(jī)會定義優(yōu)先級，當(dāng)塔機(jī)要互相碰撞時，所述的優(yōu)先級用于確定低優(yōu)先級的塔機(jī)先停止，高優(yōu)先級的塔機(jī)運(yùn)行。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是組網(wǎng)靈活、實(shí)施方便，滿足了安全生產(chǎn)的目標(biāo)，適用于塔機(jī)群聯(lián)合作業(yè)的場所。

圖I是本實(shí)用新型的塔機(jī)群組網(wǎng)示意圖。圖2是本實(shí)用新型塔機(jī)監(jiān)控儀表結(jié)構(gòu)圖圖3是遠(yuǎn)程監(jiān)控中心程序邏輯圖。圖4是本實(shí)用新型的塔機(jī)群獨(dú)立組網(wǎng)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。實(shí)施例一參照圖I、圖2、圖3，圖中代碼說明1塔機(jī)；2無線連接；3遠(yuǎn)程監(jiān)控中心；4風(fēng)速傳感器；5角度傳感器；6高度傳感器；7幅度傳感器；8重量傳感器；9CPLD邏輯器件；10模擬通道；11主控制器；12控制輸出；13液晶顯示器；14存儲器；15無線連接模塊；塔機(jī)群區(qū)域防碰撞監(jiān)控系統(tǒng)，包括安裝在塔機(jī)側(cè)控制臺上的嵌入式單片機(jī)，所述的單片機(jī)連接CPLD邏輯器件，所述的CPLD邏輯器件連接風(fēng)速傳感器和角度傳感器；所述的單片機(jī)連接作為模擬通道的線性傳感器，所述的線性傳感器連接高度傳感器、幅度傳感器、質(zhì)量傳感器；所述的單片機(jī)連接無線連接模塊，所述的無線連接模塊與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的無線連接裝置配合。所述的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心設(shè)置有可依據(jù)塔機(jī)群發(fā)過來的狀態(tài)數(shù)據(jù)判斷塔機(jī)群內(nèi)的塔機(jī)是否有碰撞危險(xiǎn)的第一判斷模塊和對塔機(jī)群內(nèi)的塔機(jī)優(yōu)先級別排序的第一排序模塊、向塔機(jī)發(fā)出停止或運(yùn)轉(zhuǎn)信號的第一指揮模塊，當(dāng)所述的第一判斷模塊判斷塔機(jī)之間有碰撞危險(xiǎn)時，則按所述的第一排序模塊預(yù)設(shè)的塔機(jī)群內(nèi)的塔機(jī)優(yōu)先級別，由所述的第一指揮模塊經(jīng)所述的無線連接裝置發(fā)出指令，低優(yōu)先級的塔機(jī)先停止運(yùn)行，以優(yōu)先保證高優(yōu)先級的塔機(jī)運(yùn)行。所述的角度傳感器采用光電編碼器，所述的光電編碼器安裝在塔機(jī)主軸電機(jī)上，所述的風(fēng)速傳感器采用光電編碼器，所述的光電編碼器輸出的光電信號連接到CPLD邏輯器件。塔機(jī)群區(qū)域防碰撞裝置主要有塔機(jī)監(jiān)控儀、無線連接模塊及遠(yuǎn)程監(jiān)控中心組成；塔機(jī)監(jiān)控儀表用于實(shí)時監(jiān)控塔機(jī)工作狀態(tài)參數(shù)，主要由線性電位器傳感器、光電編碼器、邏輯器件、模擬通道、主控制器、控制輸出、液晶顯示器、存儲器及無線連接組成；所述的光電編碼器用于檢測塔機(jī)旋轉(zhuǎn)角度及風(fēng)速，所述的光電編碼器輸出的光電信號經(jīng)過整型、電平匹配后連接到邏輯器件，所述的邏輯器件使用Altera公司的MAX7000系列芯片，進(jìn)一步，也可采用其他具有同等規(guī)模的邏輯器件；高度、幅度采用線性電位器采集，所述的高度線性電位器安裝在吊鉤上，而所述的幅度線性電位器安裝在小車電機(jī)上，線性電位器模型信號通過模擬通道采集，所述的模擬通道以0P07運(yùn)算放大器和CS5511AD轉(zhuǎn)換器為主；所述的重量傳感器采用應(yīng)變橋傳感器，模擬通道采用AD620運(yùn)算放大器和CS5511AD轉(zhuǎn)換器為主，所述的邏輯器件和CS5511AD轉(zhuǎn)換器與主控制器連接，主控制器通過邏輯器件和模擬通道實(shí)時采集塔機(jī)狀態(tài)參數(shù)，并將數(shù)據(jù)顯示在液晶顯示器上和存儲在存儲器內(nèi)，所述的液晶顯示 器采用320X240分辨率顯示器，所述的存儲器采用SD卡存儲器，支持IGB存儲容量，當(dāng)采集的參數(shù)出現(xiàn)‘異常’時，會通過與主控制器連接的控制輸出控制塔機(jī)中控器，切斷相關(guān)電源；無線連接與主控制器連接，所述的無線連接用于塔機(jī)監(jiān)控儀表間和塔機(jī)監(jiān)控儀表與上位機(jī)間的雙向數(shù)據(jù)通信，所述的無線連接可采用GPRS無線協(xié)議或ZigBee無線協(xié)議；上位機(jī)監(jiān)控中心采用數(shù)據(jù)庫開發(fā)方式，實(shí)時收集與之連接的塔機(jī)監(jiān)控儀表發(fā)送過來的塔機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)，監(jiān)控中心會依據(jù)防碰撞模型及塔機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)，判斷塔機(jī)群內(nèi)是否有塔機(jī)存在碰撞的危險(xiǎn)，同時監(jiān)控中心提供WEB服務(wù)，用于處理遠(yuǎn)程用戶數(shù)據(jù)請求。實(shí)施例二參照附圖2、3、4 :本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于塔機(jī)之間單獨(dú)組網(wǎng)。其余相同。各個塔機(jī)的所述的單片機(jī)之間經(jīng)由所述的無線連接模塊互相數(shù)據(jù)通信、單獨(dú)組網(wǎng)；所述的單片機(jī)內(nèi)設(shè)有可依據(jù)塔機(jī)之間發(fā)過來的狀態(tài)數(shù)據(jù)判斷塔機(jī)群內(nèi)的塔機(jī)是否有碰撞危險(xiǎn)的第二判斷模塊和定義塔機(jī)優(yōu)先級的第二排序模塊、向塔機(jī)發(fā)出停止或運(yùn)轉(zhuǎn)信號的第二指揮模塊，當(dāng)所述的第二判斷模塊判斷塔機(jī)之間有碰撞危險(xiǎn)時，則按所述的第二排序模塊預(yù)設(shè)的塔機(jī)群內(nèi)的塔機(jī)優(yōu)先級別，由所述的第二指揮模塊經(jīng)所述的無線接收裝置發(fā)出指令，低優(yōu)先級的塔機(jī)先停止運(yùn)行，以優(yōu)先保證高優(yōu)先級的塔機(jī)運(yùn)行。本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求1.塔機(jī)群區(qū)域防碰撞監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括安裝在塔機(jī)側(cè)控制臺上的嵌入式單片機(jī)，所述的單片機(jī)連接CPLD邏輯器件，所述的CPLD邏輯器件連接風(fēng)速傳感器和角度傳感器；所述的單片機(jī)連接作為模擬通道的線性傳感器，所述的線性傳感器連接高度傳感器、幅度傳感器、質(zhì)量傳感器；所述的單片機(jī)連接無線連接模塊，所述的無線連接模塊與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的無線連接裝置配合。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心設(shè)置有可依據(jù)塔機(jī)群發(fā)過來的狀態(tài)數(shù)據(jù)判斷塔機(jī)群內(nèi)的塔機(jī)是否有碰撞危險(xiǎn)的第一判斷模塊和對塔機(jī)群內(nèi)的塔機(jī)優(yōu)先級別排序的第一排序模塊、向塔機(jī)發(fā)出停止或運(yùn)轉(zhuǎn)信號的第一指揮模塊，當(dāng)所述的第一判斷模塊判斷塔機(jī)之間有碰撞危險(xiǎn)時，則按所述的第一排序模塊預(yù)設(shè)的塔機(jī)群內(nèi)的塔機(jī)優(yōu)先級別，由所述的第一指揮模塊經(jīng)所述的無線連接裝置發(fā)出指令，低優(yōu)先級的塔機(jī)先停止運(yùn)行，以優(yōu)先保證高優(yōu)先級的塔機(jī)運(yùn)行。
3.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于各個塔機(jī)的所述的單片機(jī)之間經(jīng)由所述的無線連接模塊互相數(shù)據(jù)通信、單獨(dú)組網(wǎng)；所述的單片機(jī)內(nèi)設(shè)有可依據(jù)塔機(jī)之間發(fā)過來的狀態(tài)數(shù)據(jù)判斷塔機(jī)群內(nèi)的塔機(jī)是否有碰撞危險(xiǎn)的第二判斷模塊和定義塔機(jī)優(yōu)先級的第二排序模塊、向塔機(jī)發(fā)出停止或運(yùn)轉(zhuǎn)信號的第二指揮模塊，當(dāng)所述的第二判斷模塊判斷塔機(jī)之間有碰撞危險(xiǎn)時，則按所述的第二排序模塊預(yù)設(shè)的塔機(jī)群內(nèi)的塔機(jī)優(yōu)先級別，由所述的第二指揮模塊經(jīng)所述的無線接收裝置發(fā)出指令，低優(yōu)先級的塔機(jī)先停止運(yùn)行，以優(yōu)先保證高優(yōu)先級的塔機(jī)運(yùn)行。
4.如權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的角度傳感器采用光電編碼器，所述的光電編碼器安裝在塔機(jī)主軸電機(jī)上，所述的風(fēng)速傳感器采用光電編碼器，所述的光電編碼器輸出的光電信號連接到CPLD邏輯器件。
專利摘要塔機(jī)群區(qū)域防碰撞監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括安裝在塔機(jī)側(cè)控制臺上的嵌入式單片機(jī)，所述的單片機(jī)連接CPLD邏輯器件，所述的CPLD邏輯器件連接風(fēng)速傳感器和角度傳感器；所述的單片機(jī)連接作為模擬通道的線性傳感器，所述的線性傳感器連接高度傳感器、幅度傳感器、質(zhì)量傳感器；所述的單片機(jī)連接無線連接模塊，所述的無線連接模塊與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的無線連接裝置配合。本實(shí)用新型具有組網(wǎng)靈活、實(shí)施方便的優(yōu)點(diǎn)，滿足了安全生產(chǎn)的目標(biāo)，適用于塔機(jī)群聯(lián)合作業(yè)的場所。
文檔編號B66C23/88GK202594675SQ201220188560
公開日2012年12月12日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者張洪濤 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)