[发明专利]一种塔机安全监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及远程监控塔机安全的技术，特别是一种塔机安全监控系统。

背景技术

目前现有的塔机安全监控装置普遍只能实现对载重、风速、角度、幅度、高度等信号的采集，不具备塔身倾角检测功能，虽然市面上也出现了具备远程监控功能或区域防撞功能的塔机安全监控装置，但功能单一，故而不能对塔机实现完全意义的监控和安全保护。

发明内容

本发明目的是为了克服上述不足，提供一种塔机安全监控系统，实现全方位安全监控，避免安全事故发生。

本发明通过采用由两片微处理器分工协作的方式，实现了普通的载重、风速、幅度、高度、角度等多路传感器信号采集功能和历史、报警数据存储功能，还可以检测塔身倾斜角度和GPS定位信息，尤其是可以通过ZIGBEE通信网络实现无限数量的群塔防碰撞组网功能，以及通过GPRS无线通信网络和后端计算机远程监控平台进行无缝融合，实现了开放式的实时监控，在对塔机实现现场安全监控、运行记录和声光报警的同时，通过远程无线数据传输，将塔机运行工况安全数据、报警信息、所处地理位置信息实时发送到远程可视化监控平台，并能在报警时自动触发手机短信向相关人员告知，从而实现实时动态的远程监控、远程报警和远程告知，使得塔机安全监控成为开放的实时动态监控。

本发明的技术方案：一种塔机安全监控系统，其倾角传感器、角度传感器、高度传感器、幅度传感器、风速传感器、重量传感器的输出端分别与信号调理模块输入端电连接，信号调理模块输出端与微处理器模块输入端电连接，存储模块、按键输入模块、声音报警模块、控制输出模块分别与微处理器模块电连接，微处理器模块还与RS232模块电连接，GPS模块、液晶显示器、GPRS模块、ZIGBEE模块分别与RS232模块电连接。

所述微处理器模块由两片微处理器组成，两片微处理器之间通过SMBus总线进行数据交换，其中微处理器1连接各路传感器信号、存储模块、按键输入模块、声音报警模块、控制输出模块，以及通过RS232模块连接GPRS模块和液晶显示器，微处理器2通过RS232模块连接GPS模块和ZIGBEE模块。

所述重量传感器安装在塔机的测力环处，风速传感器安装在塔机最高点，高度传感器连接在塔机吊钩电机上，幅度传感器连接在塔机小车电机上，角度传感器通过编码器连接在塔机回转传动齿轮上，倾角传感器安装在塔机操作室内。

所述GPS模块采用BU-353外置磁吸固定式模块。

所述液晶显示器采用工业级10.4寸800×600像素65K色TFT彩色超大液晶显示屏。

所述GPRS模块采用SIM300CZ模块。

所述ZIGBEE模块采用工作频率为2.4GHz的ZICM2410通信模块。

重量传感器、风速传感器、幅度传感器、高度传感器、角度传感器、倾角传感器检测到的信号经过信号调理模块进行滤波、隔离和放大后，将模拟信号量输入到微处理器模块自带的A/D引脚。

微处理器模块将采集到的各路传感器值进行A/D转换，而后进行计算、判断和比较，及时将所需信号保存到数据存储模块，以备以后调用和查询，并将结果输出到液晶显示器上，当信号大于预设阀值时，及时通过声音报警模块进行报警，必要时将通过控制输出模块切断相应电机回路，实现保护。

GPRS模块、GPS模块、ZIGBEE模块和液晶显示器均通过RS232模块与微处理器模块进行通信。其中GPRS模块可以将检测信号通过无线网络传递到Internet上，从而实现远程计算机对塔机运行状态的实时监测。GPS模块用于搜索卫星定位信息。ZIGBEE模块用于实现小范围的塔机组网通信，以实现区域群塔防碰撞功能。

按键模块用于对塔机工作状态进行选择，以及用作塔机参数标定时进行切换和确认。

本发明的有益效果是：(1)其微处理器模块采用了两片微处理器进行分工协作，两片微处理器之间采用SMBus总线进行数据交换，从而保障了信号处理的实时性；(2)通过重量传感器、风速传感器、高度传感器、幅度传感器、角度传感器和倾角传感器，可实现对塔机全面运行信号的采集；(3)通过10.4寸超大彩色液晶显示器为操作者提供最大化的数字、图像信息，以便其及时掌握塔机运行状态并及时调整控制；(4)通过GPS采集塔机所处地理位置信息，方便对塔机进行租赁监管；(5)通过ZIGBEE实现区域群塔的组网通信，搜集小车位置和塔臂转角信息进行判断，有效预防塔机碰撞事故的发生；(6)通过GPRS实现短信提醒和塔机无线上网功能，从而方便管理人员和计算机进行远程监控。总之，实现了针对塔机运行时的高实时性和全方位安全监控，避免安全事故发生。

附图说明