[发明专利]基于nRF24L01与GPRS的塔机监控系统及方法

说明书

技术领域：

本发明属于远程监控领域，特别涉及一种基于nRF24L01与GPRS的塔机监控系统及方法。

背景技术：

随着我国建筑行业的发展，塔机应用的逐渐增多，塔机事故时有发生。事故的起因一般是：所吊重物因力矩太大使吊臂折断或者使塔机倾倒；塔机由于安装高度高，受风面积大，暴风侵袭会使塔机倾覆；目前工地周围建筑物较多，塔机有时也会与建筑物发生碰撞事故；这些事故都会给附近的工人的人身安全造成严重影响，对财产造成重大损失。

为了解决塔机这一系列的安全问题，人们采用传感器对塔机进行监控，避免碰撞事故的发生。对于传感器采集的信息，一般采用PLC处理，通过有线方式传输。PLC的明显缺点是不同品牌的PLC不能通用；有线方式在大风、大雪的情况下会有断线的危险，极端天气过后需要维修线路。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种基于nRF24L01与GPRS的塔机监控系统及方法，从而克服上述现有技术中的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了基于nRF24L01与GPRS的塔机监控系统，包括：感知节点、网关、云端管理平台、无线发射塔、手机App客户端；所述感知节点包括传感器模块、STC89C52单片机、nRF24L01无线射频模块，所述传感器模块感知信息，所述STC89C52单片机对信息进行采集并处理，所述nRF24L01无线射频模块用于把处理后的信息发送到网关；所述网关包括nRF24L01无线射频模块、STM32处理器、GPRS，所述nRF24L01无线射频模块收集感知节点传来的信息，所述STM32处理器对信息的进行整合处理，所述GPRS将信息发送至云端管理平台的数据库；所述云端管理平台用于云存储和控制塔机命令的处理，所述云端管理平台通过无线发射塔把信息传送至基于塔机监控的手机App客户端；所述手机App客户端用于塔机的安全监控，通过无线发射塔把控制命令传送至云端管理平台的数据库，所述云端管理平台对控制命令进行相应的处理通过网关发送至感知节点或塔机控制端。

优选地，上述技术方案中，传感器模块包括重力传感器、风力传感器、

高度传感器、高精度回转传感器、幅度传感器；重力传感器用于采集吊物重量信息，风力传感器用于采集风速信息，高度传感器用于采集吊钩到地面的高度信息，高精度回转传感器用于测量回转角度，幅度传感器用于测量小车距塔机中心距离。

优选地，上述技术方案中，手机App客户端采用Socket类。

基于nRF24L01与GPRS的塔机监控系统的使用方法，其步骤为：

步骤1：感知节点中的传感器模块开始工作，感知相应的信息，STC89C52单片机对信息进行采集并处理，nRF24L01无线射频模块把处理后的信息发送到网关；

步骤2：网关内的nRF24L01无线射频模块收集感知节点采集信息，STM32处理器对信息的进行整合处理，通过GPRS发送至云端管理平台的数据库并存储；

步骤3：云端管理平台通过无线发射塔把信息传送至手机App客户端，手机App客户端以数字和曲线的形式给用户提供塔机的状态信息，输入账号密码登录，对塔机进行远程操作；

步骤4：当需要改变传感器模块的工作状态时，手机App客户端通过无线发射塔将传感器控制命令发送至云端管理平台的数据库，云端管理平台将命令发送至网关，网关内的GPRS接收命令并通过nRF24L01无线射频模块将命令发送至感知节点，感知节点内的nRF24L01无线射频模块接受命令，感知节点内的传感器模块根据命令开启或关闭；

步骤5，当感知节点采集的信息在手机App客户端显示塔机的工作参数将要超出安全工作范围时，手机App客户端通过无线发射塔将塔机控制命令发送至云端管理平台，云端管理平台对塔机控制命令进行处理并发送至网关，网关内的GPRS接收命令并通过nRF24L01无线射频模块将命令发送至塔机控制端，塔机控制端根据命令控制塔机。

优选地，上述技术方案中，传感器模块包括重力传感器、风力传感器、高度传感器、高精度回转传感器、幅度传感器；重力传感器用于采集吊物重量信息，风力传感器用于采集风速信息，高度传感器用于采集吊钩到地面的高度信息，高精度回转传感器用于测量回转角度，幅度传感器用于测量小车距塔机中心距离。