[发明专利]起重设备实时工况采集与记录装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种起重设备实时工况的采集与记录装置。

背景技术

移动式起重设备是建筑与维修作业中的重要设备，具有起重量大、移动方便、作业效率高等特点。但吊装作业受环境因素(气象、地耐力等)、被吊物体结构、形状等物理特性和操作者操作方法等因素的影响，当其中一个或多个因素发生改变时就会影响作业甚至可能引发事故，因此吊装作业是一个风险程度较高的作业。为了规避风险国家颁布了GB7950-1999《臂架型起重机起重力矩限制器通用技术条件》、《汽车起重机和轮胎起重机安全规程》、《特种设备安全监察条例》等一系列政策强制在这类设备上使用安全保护装置，因此各吊装设备生产厂家都为其生产的起重设备安装了力矩限制器。

力矩限制器于上世纪60年代初开始出现机械式力矩限制器，发展至今历经机械与继电器、模拟电子、数字电子、微处理器几个发展阶段，全球主要生产供应商是德国HIRSCHMANN集团，它下辖HIRSCHMANN、PAT、KRüGER三个品牌。国内外著名起重机品牌如LIEBHERR、DEMAG、GROVE、TADANO、KATO、ZPMC、长江、徐工、浦源等所配置的力矩限制器大多采用定制采购或合作开发的方法获得。这类力矩限制器功能强大，保护能力出色，这类产品中具有代表性的有LIEBHERR的控制系统、GROVE的EKS4系统等。这类系统都能实时反映起重设备即时工况并提供完整的保护方案，但也存在着一个共同的弱点即不具备工况数据存储功能，不能对设备运行的历史数据进行查询，一旦发生问题就不能依据历史数据对设备运行状态进行判定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种起重设备实时工况采集与记录装置，用以解决起重设备的安全保护系统不具备数据存储功能，不能对设备运行的历史数据进行查询的不足，为起重设备的运行状态和故障分析提供了原始的数据依据。

为解决上述技术问题，本发明起重设备实时工况采集与记录装置包括起重设备力矩限制器的串行接口和起重设备机载电源，还包括数据处理模块、电源模块、数据采集模块、数据传输模块、程序烧录模块、实时时钟模块、上电复位模块、系统调试与仿真模块和数据存储模块，所述电源模块的输入端连接所述机载电源的输出端，所述电源模块的输出端分别连接所述数据处理模块、数据采集模块、数据传输模块、程序烧录模块、实时时钟模块、上电复位模块、系统调试与仿真模块和数据存储模块的电源端并提供工作电源；所述数据处理模块通过数据线分别连接所述数据采集模块、数据传输模块、程序烧录模块、实时时钟模块、上电复位模块、系统调试与仿真模块和数据存储模块；所述数据采集模块的输入端连接所述串行接口。

上述的电源模块包括24V至5V转换模块和5V至3.3V转换模块，所述24V至5V转换模块的输入端连接所述机载电源的输出端，所述24V至5V转换模块的输出端分别连接所述5V至3.3V转换模块和数据传输模块的电源输入端，所述5V至3.3V转换模块的输出端分别连接所述数据处理模块、数据采集模块、程序烧录模块、实时时钟模块、上电复位模块、系统调试与仿真模块和数据存储模块的电源输入端。

上述的数据采集模块包括两组光耦电路和非门电路，所述两组光耦电路的输入端连接所述串行接口，所述两组光耦电路的输出端连接所述数据处理模块，所述两组光耦电路分别构成数据采集的主通道和辅助通道。

上述的数据传输模块是USB数据下载和上传模块，其包括USB芯片、晶震XTAL2、跳线JP4、跳线JP5、USB接口和相关阻容元件，所述USB芯片连接所述数据处理模块，所述USB接口通过相关阻容元件、跳线JP4和跳线JP5连接所述USB芯片，所述晶震通过相关阻容元件连接所述USB芯片。

上述的程序烧录模块包括通信接口芯片、RS232接口、跳线JP2和相关电容元件，所述RS232接口和相关电容元件连接所述通信接口芯片，所述通信接口芯片连接和通过所述跳线JP2连接所述数据处理模块。

上述的实时时钟模块包括时钟芯片、锂电池和相关阻容元件，所述锂电池和阻容元件连接所述时钟芯片，所述时钟芯片连接所述数据处理模块并提供时钟信号。

上述的上电复位模块包括微处理器管理芯片和相关阻容元件，所述相关阻容元件连接所述微处理器管理芯片，所述微处理器管理芯片连接所述数据处理模块并提供复位信号。

上述的系统调试与仿真模块包括JTAG连接插座和相关电阻元件，所述相关电阻元件连接所述JTAG连接插座，所述JTAG连接插座连接所述数据处理模块。