[实用新型]基于嵌入式系统的附着升降脚手架提升监控装置

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及属于建筑脚手架机电设备的监测控制技术领域，具体涉及一种基于嵌入式系统的附着升降脚手架提升监控装置。

(二)背景技术

随着高层、超高层建筑迅猛发展，在高层及超高层建筑施工过程中常规的满高脚手架凸显出搭设困难、耗资(费时、费工、费料)巨大、安全性差等缺陷。20世纪80年代后期，国内的专家学者研制出了适宜于高层、超高层建筑施工的附着升降脚手架，并在90年代初开始走向市场并迅速推广。附着升降脚手架突出的经济性、适用性和专项技术特点使其发展走上了脚手架工程专业化发展之路。

附着升降脚手架主要由架体结构、附着支承结构和升降动力控制设备三部分组成。升降动力控制设备主要由电控柜和电动葫芦组成，大多数动力控制设备缺乏对提升过程中脚手架各个吊点的载荷监控，使得提升过程中的安全性和可靠性大大降低。有关升降式脚手架提升过程中的绞索载荷检测的研究工作受到重视，附着升降脚手架提升过程中各吊点的同步性完全可以通过载荷平衡来实现，如果吊点间提升不同步，则会引起吊点间的载荷不平衡，如果吊点间的载荷差过大，则会引起脚手架的变形，甚至破坏脚手架的结构，从而影响提升过程的安全性和可靠性。已推出了一些升降式脚手架的载荷检测系统，如青岛海洋大学和上海第三建筑公司合作开发的分布式脚手架检测系统，南京建筑工程学院开发的脚手架计算机监控系统，山东大学设计的导轨式自升降脚手架遥控系统，桂林电子科技大学与广西区一建合作开发的脚手架提升拉力监测系统等。但是这些系统并没有很快的在建筑行业进行推广应用，其主要原因就是这些系统结构复杂，安装困难，可靠性差，成本昂贵。

(三)实用新型内容

本实用新型的目的在于公开一种基于嵌入式系统的附着升降脚手架提升监控装置，该装置能够高效、可靠地解决工程中广泛存在的附着升降脚手架提升过程中的载荷不平衡和不同步问题，且因采用嵌入式系统，具有低功耗、体积小、集成度高的特点。

本实用新型设计的基于嵌入式系统的附着升降脚手架提升监控装置包括控制中心，与之连接的电控柜，布置在脚手架的各个吊点的测力传感器。本监控装置的控制中心为嵌入式系统，嵌入式系统的核心为嵌入式微处理器，测力传感器内置有电流变送器，1～32个吊点的测力传感器经信号调理电路接入嵌入式系统，嵌入式系统接有输入装置，还接有声光报警器。

如果系统只使用1个吊点，则可应用于单片式升降脚手架，或者其他起重设备的载荷监控。

测力传感器内置有电流变送器，其压力/拉力传感器采集的载荷信号经电流变送器转换为电流信号输出。

信号调理电路包括I/V转换子电路和A/D转换器。各测力传感器的电流信号接入I/V转换子电路，I/V转换子电路的输出端连接A/D转换器，A/D转换器的输出端接入嵌入式微处理器。各测力传感器的电流信号经I/V转换子电路为电压信号。A/D转换器将模拟电压信号转换为数字电压信号由输出端送入嵌入式微处理器。

为了使信号调理电路具有共模抑制能力避免干扰，嵌入式系统不受信号调理电路及传感器输入干扰，A/D转换器经光电隔离子电路接入嵌入式微处理器。

嵌入式微处理器包括有数据采集模块、数据分析模块、参数设置模块及控制模块，数据采集模块从信号调理电路的A/D转换器采集各个吊点的实时载荷数据；数据分析模块分析各个吊点的实时载荷，与存储的各吊点的设定的报警载荷值比较，当某吊点的载荷值大于高限报警值或小于低限报警值即向声光报警器发送指令报警；控制模块将各个吊点的实时载荷与存储的各吊点设定的停机载荷值比较，当某吊点的载荷值大于高限停机值或小于低限停机值即向电控柜发出停机指令，保护脚手架系统的安全运行。输入装置经参数设置模块设置报警载荷值和停机载荷值。

本嵌入式系统还接有显示器，其嵌入式微处理器还包括有图形界面模块和数据显示模块，图形界面模块将各吊点的实时载荷数据转换为直观图形，经数据显示模块，将各吊点的实时载荷数据送入显示器，动态显示各吊点的载荷变化图形，可为柱形图、曲线图，还可显示报警提示。使操作者对各个吊点载荷情况更加直观、方便地观看。

本嵌入式系统还接有数据转储模块，该模块保存各吊点的设定的报警载荷值和停机载荷值，还可将各吊点的实时载荷数据保存方便对施工过程的管理和研究。