CN101794146A - 用于塔式起重机的管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于塔式起重机的管理系统，其传感器将测得的模拟信号传递给信号采集处理模块，信号采集处理模块转换成数字信号后送到单片机，单片机处理器按照设定值对各种数字信号是否正常作出判断，并通过保护输出模块进行设备保护，同时通过GPRS模块将各种数字信号发送到远程服务器，手持调试键盘通过串口与单片机活动连接，相应权限的人员通过手持调试键盘凭用户名和密码登录，并根据该人员权限的不同进行检查项目内容及周期的设定、更改和检查，经操作员确认所有需检查的顶目均正常后，保护输出模块输出启动信号，同时将不同操作员的检查确认过程分帐号存储在数据存储模块中。本发明能有效落实日常管理责任，更加安全便捷。
Description
技术领域
本发明涉及一种起重机械的保护控制及日常检查维护保养管理功能系统，尤其是塔式起重机的保护控制装置及其日常检查维护保养确认管理功能。
背景技术
随着城市化进程的加速，房屋需求量的增加，房地产开发商开发的楼盘是越来越多，作为建筑行业主要的起重设备，塔式起重机已经成为一种不可缺少的工具。
塔式起重机械设备的出现，大大地减轻了材料搬运的体力劳动强度，提高了劳动生产率。但是，起重机械引发的安全事故也是越来越多。分析原因：1、塔机在工地的使用过程中，经常会碰到某些用户有意放大“力矩”参数，导致塔机超载使用，造成母材早期疲劳受损，严重的甚至造成倒塌事故；2、司机的日常检查或维护不到位，或者责任心不强，本来可以及早发现的问题没有发现，从而造成本可以避免的事故发生。
由于事故的多发，全社会越来越重视人的安全及机械设备的安全性。建筑机械中的塔式起重机的制造标准要求近几年也得到很大的提高，特别是有关安全性方面的要求。在新标准中就对力矩、重量、幅度参数作出了有显示的要求，以方便司机的操作及判断，减小事故的发生。同时人们也越来越重视塔机的日常检查和维护，在新出的《塔式起重机》规范GB/T 5031-2008中就对使用检查方面做了具体详细的描述，具体规定了检查分类、检查周期及检查内容等。
随着人们对安全的重视程度的提高，对力矩控制器的要求也越来越高，新型的电子式智能控制器也是五花八门，层出不穷，而且都达到了较高的水平，但是这些产品基本上都重于的智能保护控制，对日常的检查不具有提醒，要求检查的功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效落实日常管理责任、使用更加安全、监控更加便捷的用于塔式起重机的管理系统。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：该用于塔式起重机的管理系统，是一种基于智能控制保护器硬件基础上的一种软件日常检查维护保养管理系统，其硬件部分包括多个传感器、信号采集处理模块、单片机、手持调试键盘、供电电源模块、GPRS发射模块、保护输出模块、数据存储模块和显示模块，其特点在于：供电电源模块给整个系统供电，传感器将测得的模拟信号通过航空插头直接与信号采集处理模块相连，信号采集处理模块对传感器的模拟信号进行处理，转换成数字信号后送到单片机，一方面单片机处理器按照设定值和程序对各种数字信号是否正常作出判断，并通过保护输出模块进行设备保护，另一方面通过GPRS模块将各种数字信号发送到远程服务器，实现远程监控功能。软件管理部分对各种参数的实时数据、故障数据、操作员的日常管理维护保养确认记录实行分区、分账号的管理：手持调试键盘通过串口与单片机活动连接，相应权限的人员通过手持调试键盘凭用户名和密码登录，并根据该人员权限的不同进行检查项目内容及周期的设定、更改、检查等操作，经操作员确认所有需检查的顶目均正常后，保护输出模块输出启动信号，同时将不同操作员的检查确认过程分帐号存储在数据存储模块中。分区是指各种参数按照实时数据、故障数据、操作员的日常管理维护保养确认记录分不同的存储空间记录保存，分账号是指不同操作员的记录保存在不同的区间。
本发明的力矩保护功能具有防止人为放大力矩值的功能，同时对幅度、高度、回转角度、重量、风速等参数进行实时的监控，并增加了塔机的日常管理和使用过程中的检查提醒及按帐户分区不同记录的功能。
本发明所述的传感器包括力矩传感器、重量传感器、小车幅度传感器、吊钩高度传感器、回转角度传感器和风速传感器。
本发明所述的手持调试键盘通过串口与单片机连接进行调试，当调试结束后，调试键盘从串口中拔除，手持调试键盘还具有储存功能，可以通过手持调试键盘对单片机内的记录进行读取，并可以通过与计算机的连接将读取的数据保存到计算机上。
本发明所述的力矩传感器采用直测力矩方式，设置有最大力矩限值，当人为放大力矩传感器的信号时，单片机能够自动识别，并同步作出保护信号，供电电源模块切断相应电源。
本发明与现有技术相比具有以下优点：1、采用直测力矩方式，设置有防止力矩值调大功能，可以有效防止人为放大力矩的可能性。2、日常管理功能。根据管理内容的不同，按不同级别设置有管理员、操作员。对应不同级别的人员拥有不同的帐号和密码，根据级别不同拥有不同的权限。同时对不同操作人员的操作数据进行分区记录保管，可以分时、分人进行考核；3、提醒功能，根据国家标准GB/T5031-2008中使用检查中的规定，设置每日提醒功能和经常性提醒功能；如钢丝绳的断股程度、刹车片的磨损程度属于经常性检查，像启动前电压高低检查、各相电压是否平衡检查属于每日检查等。同时，具有智能提醒功能，仪表能够根据塔机每天的工作强度情况，对应的自动给出额外或提前需要检查的项目；4、监控参数多，能同时对吊钩的高度，吊物重量，小车幅度、回转角度、力矩大小、风速大小进行监控并实时显示；5、具有黑匣子功能，存储容量大，数据存储模块能够记录塔机故障数据，为塔机损坏或事故原因等分析提供可靠依据。
附图说明
图1为本发明的结构原理框图。
具体实施方式
参见图1，本发明通过供电电源模块6给控制仪表及传感器进行供电。所有传感器1测得的模拟信号通过航空插头直接与控制器信号采集处理模块4相连，信号采集处理模块4对传感器1的模拟信号进行处理，转换成数字信号后送到单片机5。单片机5内的各种数字信号实行分区、分账号的管理，通过手持调试键盘2进行相应权限的登录，并将该权限内的数字信号按照不同项目进行检查，确认所有需检查的项目均正常后通过保护输出模块8输出可启动的信号，同时将不同权限的检查确认过程存储在数据存储模块9中，通过GPRS发射模块7对所有的6参数实时数据(每秒3次的频率)进行实时的发送，并传输至远程服务器中，手持调试键盘2通过串口3与单片机5连接进行调试。当调试结束后，手持调试键盘2从串口3中拔除，可以防止对单片机5的无意中调整，也防止了随便什么人都可以设置更改力矩的可能。手持调试键盘2还具有一定的储存功能，可以通过手持调试键盘2对单片机5内的记录进行读取，并可以通过与计算机的连接将读取的数据保存到计算机上。
本发明所述的传感器1包括力矩传感器、重量传感器、小车幅度传感器、吊钩高度传感器、回转角度传感器和风速传感器。
本发明的力矩保护功能拥有防止人为放大力矩值的功能。所述的力矩传感器采用直测力矩方式，设置有最大力矩限值，当工地或司机人为的放大力矩传感器的信号时，单片机能够智能的自动识别力矩信号已经放大，并同步作出保护信号，保护输出模块8能切断相应的动作，保护设备的安全运行。
本发明还具有很强的管理功能，其包括日常的维护检查提醒管理功能和分区分帐号记录管理即黑匣子功能。其具体实现方式如下：
1、系统上电后，显示模块10的液晶窗口显示：
2、管理员帐户登入。通过键盘的“上移”和“下移”光标键选择登入的方式，选择管理员帐户，输入密码，验证成功登入后，液晶窗口显示管理员菜单：
2.1设置检查项。通过键盘的“上移”和“下移”光标键选择“设置检查项”项，并按键盘“设置”键进入“设置检查项”进行设置。
设置检查项中状态项、检查周期及安全级别的数值管理员都可以进行更改。状态项分为有效和无效，有效则会根据设置的周期时间，在每天开机时，跳出所要检查的项目，需要相应的人员进行确认后方可进入正常运行状态。安全级别是为了保证有相应能力的人进行相应项目检查而设置的级别。例如：项目13需要有经验的技师检查，司机凭帐户密码进入，能够跳出所有的到时检查项目，但司机只能对3级安全级别的项目进行确认，对2级级别的安全项目需要具有2级资格的人员进行确认。(注：人为检查确认也是一种日常检查维护保养的方式，正是因为没有提醒，造成日常检查维护不到位的情况时有发生，本发明的目的是提醒人们要按要求检查，虽然操作员可不检查靠按检查确认键欺骗控制器，但分帐号记录也记录了是谁确认检查信息，相对来说也是一种责任)
2.2修改管理员密码
按“设置”键进入管理员密码修改
在密码设置过程中，按“取消”键，修改密码不保存，并退回到上一级菜单。按“回退”键，修改密码保存并退回到上一级菜单。
2.3修改其他用户密码
按“设置”键进入其他用户密码修改
在密码设置过程中，按“取消”键，修改密码不保存，并退回到上一级菜单。按“回退”键，修改密码保存并退回到上一级菜单。
2.4校称主机
按“设置”键进入校称主机状态
1、重量校准
2、幅度校准
3、力矩校准
4、高度校准
5、回转角度校准
6、重量超重设置
7、幅度限位设置
8、高度限位设置
9、回转角度限位设置
当设置或校称完成时，按“确定”键确定。
2.5数据的导入、导出
当与PC机相连时可以把数据传输到PC机。
3、操作人员登入
按“设置”键进入操作人员登入界面
使用光标选择自己的帐号，输入密码并确认后系统自动弹出当天需要检查的项目。
对应的项目需要对应的人员检查，并保存在相应的帐户空间内。管理部门可以定期读出保存的记录，对检查情况进行考核。当出现事故时，可以根据检查的记录，确定检查责任。
当所有的检查项目都进行确认后，仪表进入正常的工作状态，各种保护措施进入工作状态，对塔机的运行情况进行记录并对各种动作进行保护。
通过分区、分帐号管理，可以对各个操作人员的操作情况进行记录，从而可以考核操作人员的操作水平。当设备出现问题时，可以通过读取记录数据，分析产生设备故障的可能原因，从不同的帐号和分区中找出原因，明确责任，可以实现责任到人。对于日常维护检查的提醒管理功能也是如此，可以实现谁确认谁负责，从而实现责任到人的制度。
本发明除了能根据2.1所设定的固定周期检查外，还设计一种评估函数，能根据设备的每天运行繁忙程度情况，工作强度情况等，自动判断识别，提出特别需要提前检查的项目，要求操作人员进行检查。如一段时间内超载记录多，则要求操作人员检查钢结构裂纹，螺栓紧固等的频率会增加。根据工作强度，违规操作，超载记录的多少，检查的安全级别也会不同，也可以从侧面要求操作人员遵守操作规程，正确操作。
Claims (4)
1.一种用于塔式起重机的管理系统，包括多个传感器、信号采集处理模块、单片机、手持调试键盘、供电电源模块、GPRS发射模块、保护输出模块、数据存储模块和显示模块，其特点在于：供电电源模块给整个系统供电，传感器将测得的模拟信号通过航空插头直接与信号采集处理模块相连，信号采集处理模块对传感器的模拟信号进行处理，转换成数字信号后送到单片机，一方面单片机处理器按照设定值对各种数字信号是否正常作出判断，并通过保护输出模块进行设备保护，另一方面通过GPRS模块将各种数字信号发送到远程服务器，手持调试键盘通过串口与单片机活动连接，相应权限的人员通过手持调试键盘凭用户名和密码登录，并根据该人员权限的不同进行检查项目内容及周期的设定、更改和检查，经操作员确认所有需检查的顶目均正常后，保护输出模块输出启动信号，同时将不同操作员的检查确认过程分帐号存储在数据存储模块中。
2.根据权利要求1所述的用于塔式起重机的管理系统，其特征在于：所述的传感器包括力矩传感器、重量传感器、小车幅度传感器、吊钩高度传感器、回转角度传感器和风速传感器。
3.根据权利要求1所述的用于塔式起重机的管理系统，其特征在于：所述的手持调试键盘通过串口与单片机连接进行调试，当调试结束后，调试键盘从串口中拔除，手持调试键盘还具有储存功能，可以通过手持调试键盘对单片机内的记录进行读取，并可以通过与计算机的连接将读取的数据保存到计算机上。
4.根据权利要求2所述的用于塔式起重机的管理系统，其特征在于：所述的力矩传感器采用直测力矩方式，设置有最大力矩限值，当人为放大力矩传感器的信号时，单片机能够自动识别，并同步作出保护信号，供电电源模块切断相应电源。
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