CN102491209A

CN102491209A - 一种履带起重机安全监控系统及包括该系统的起重机

Info

Publication number: CN102491209A
Application number: CN201110433830XA
Authority: CN
Inventors: 尹盼
Original assignee: Shanghai Sany Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Sany Technology Co Ltd
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2012-06-13

Abstract

本发明公开了一种履带起重机安全监控系统及包括该系统的起重机，本安全监控系统包括数据采集部件、依次连接的控制部件和监控部件，所述数据采集部件通过通信交互部件实现与所述控制部件的数据交换，所述数据采集部件将采集到的数据通过Zigbee无线多跳自组的网络传输给所述通信交互部件；所述数据采集部件包括若干分布在起重机臂架或平台上的数据采集节点。本发明基于ZigBee技术实现履带起重机的监控，可靠性高，安装灵活，能满足恶劣的工作环境和复杂的计算需求，且结构合理，可扩展性强，维护方便。

Description

一种履带起重机安全监控系统及包括该系统的起重机

技术领域

本发明涉及安全监控系统技术领域，尤其是一种履带起重机安全监控系统及包括该系统的起重机。

背景技术

随着大吨位履带起重机的出现，履带起重机臂架变得越来越长，组合工况变得越来越复杂，但现有履带起重机监控系统大多采用有线传输方式，比如公开号为CN 101575064A的中国专利公开了一种起重机安全监控系统，分别由异常监测装置、重量监测装置、斜拉及摆动监测装置、实时视屏监视装置以及数据综合处理显示装置组合而成；公开号为CN 201592954U的中国专利公开了一种带有安全监控设施的起重机，具体是在起重伸缩臂前部安有集成测距声光报警机构，吊钩上设置吊钩测距仪，回转盘机构后部设置一个以上的测距仪，在起重机操作间内外分别设置声光报警器，在各个施工点位置设置监测点。上述方法的缺点主要是：在臂架安装过程中布线复杂，成本高，且容易发生故障。

发明内容

本发明的目的是提供一种履带起重机安全监控系统，利用ZigBee无线传感器网络，使得数据的自动采集、分析和处理变得更加容易，并且能保证整个采集网络可靠性高、采集范围广、布置方便，降低臂架拆装引起线路故障的概率；本发明的另一个目的是提供包括上述系统的起重机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种履带起重机安全监控系统，其包括数据采集部件、依次连接的控制部件和监控部件，所述数据采集部件通过通信交互部件实现与所述控制部件的数据交换，所述数据采集部件将采集到的数据通过ZigBee无线多跳自组的网络传输给所述通信交互部件；所述数据采集部件包括若干分布在起重机臂架或平台上的数据采集节点。

进一步地，所述数据采集节点包括依次连接的数据采集模块、第一处理器模块和第一无线通信模块。

进一步地，所述通信交互部件为网关设备，所述网关设备包括第二处理器模块、第二无线通信模块、CAN总线模块、存储器和协议转换模块，所述第二处理器模块分别与所述第二无线通信模块、所述CAN总线模块、所述存储器和所述协议转换模块连接，所述CAN总线模块通过CAN总线与所述控制部件进行通信，所述第二无线通信模块与所述第一无线通信模块进行通信。

进一步地，所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块均为无线收发器。

进一步地，所述控制器通过GPRS网络将数据上传到远程监控中心。

进一步地，所述数据采集节点中的一个或多个节点采用冗余备份。

一种起重机，包括如上述任意一项所述的履带起重机安全监控系统，包括臂架和平台，所述数据采集节点安设在所述臂架或者所述平台上。

与现有技术相比，本发明具有下列优点：

1、基于ZigBee技术实现履带起重机的监控，可靠性高，安装灵活，能满足恶劣的工作环境和复杂的计算需求；

2、结构合理，可扩展性强，维护方便；

3、可省掉大量线缆，减少臂架拆装时间，并降低臂架拆装引起线路故障的可能性。

附图说明

图1是本发明履带起重机安全监控系统及包括该系统的起重机中安全监控系统的结构示意框图；

图2是本发明履带起重机安全监控系统及包括该系统的起重机中安全监控系统的系统网络拓扑结构图；

图3是本发明履带起重机安全监控系统及包括该系统的起重机中数据采集节点和网关设备的硬件结构示意框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

请参看图1所示，本发明履带起重机安全监控系统包括数据采集部件、依次连接的控制部件和监控部件，数据采集部件通过通信交互部件实现与控制部件的数据交换。数据采集部件包括若干分布在起重机臂架或平台上的数据采集节点，数据采集部件负责采集履带起重机的各种传感器信号，包括臂架角度、拉力、风速仪、IO状态，数据采集节点将采集到的数据通过ZigBee无线多跳自组的网络传输给通信交互部件。整个系统的网络拓扑结构如图2所示，大量的数据采集节点分布在履带起重机的臂架或者平台上，完成数据的采集功能，各个节点终端自组网络，并且在一些可靠性要求很高的节点处，比如一些关键IO点的启动和关断、力矩限制器的角度和拉力信号等处，采用冗余的采集终端，当一个节点出现故障时，备用节点自动投入使用，并自动联网，保证网络的抗干扰能力和可靠性。具体地，监控部件为监控面板，监控面板完成与操作手的人机交互功能，根据控制部件发过来的数据实时显示各种信息，控制部件根据采集到的数据进行相应的运算与控制，并与监控面板进行通讯，对数据进行统一运算，并把计算后的信息发送给监控面板，通过GPRS上传履带起重机各种运行状态信息，结合远程监控中心软件，实现设备的远程监控与管理。

继续参看图3所示，数据采集节点包括依次连接的数据采集模块、第一处理器模块和第一无线通信模块，还包括电源模块，电源模块为上述各个模块供电。数据采集模块由传感器组成，数据采集节点具有DI、DO、AI等常用接口，可直接采集4~20mA，0~5V等传感器数据。通信交互部件为网关设备，如图3所示，网关设备包括第二处理器模块、第二无线通信模块、CAN总线模块、存储器和协议转换模块，CAN总线模块通过CAN总线与控制部件进行通信，使控制器和其他CAN设备可以与ZigBee网络无缝链接，第二无线通信模块与第一无线通信模块进行通信，进一步地，第一无线通信模块和第二无线通信模块均为无线收发器，两个无线收发器之间遵循ZigBee无线多跳自组网络协议进行相互通信。网关设备是用来沟通无线传感器网络与其他网络的设备，主要起两个作用：在ZigBee采集网络中作为主协调器使用，负责设备的注册与基本的网络管理功能，另外网关设备把接收到的数据经过协议转换模块的协议转换来实现ZigBee网络与其他网络的互连。此处的网关设备是一个专用的嵌入式系统。

本发明还涉及一种起重机，包括如上述履带起重机安全监控系统，包括臂架和平台，数据采集节点安设在臂架或者平台上。由于本起重机的安全监控系统与现有技术存在差别，其他部分并未绘制，本领域技术人员可以结合现有技术掌握采用包括上述安全监控系统的起重机的其他部分的结构，在此不予赘述。

综上所述，本发明基于ZigBee技术实现履带起重机的监控，可靠性高，安装灵活，能满足恶劣的工作环境和复杂的计算需求，且结构合理，可扩展性强，维护方便。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的申请专利范围，所以凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种履带起重机安全监控系统，其特征在于，包括数据采集部件、依次连接的控制部件和监控部件，所述数据采集部件通过通信交互部件实现与所述控制部件的数据交换，所述数据采集部件将采集到的数据通过Zigbee无线多跳自组的网络传输给所述通信交互部件；所述数据采集部件包括若干分布在起重机臂架或平台上的数据采集节点。

2.如权利要求1所述的履带起重机安全监控系统，其特征在于，所述数据采集节点包括依次连接的数据采集模块、第一处理器模块和第一无线通信模块。

3.如权利要求2所述的履带起重机安全监控系统，其特征在于，所述通信交互部件为网关设备，所述网关设备包括第二处理器模块、第二无线通信模块、CAN总线模块、存储器和协议转换模块，所述第二处理器模块分别与所述第二无线通信模块、所述CAN总线模块、所述存储器和所述协议转换模块连接，所述CAN总线模块通过CAN总线与所述控制部件进行通信，所述第二无线通信模块与所述第一无线通信模块进行通信。

4.如权利要求3所述的履带起重机安全监控系统，其特征在于，所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块均为无线收发器。

5.如权利要求1所述的履带起重机安全监控系统，其特征在于，所述控制器通过GPRS网络将数据上传到远程监控中心。

6.如权利要求1所述的履带起重机安全监控系统，其特征在于，所述数据采集节点中的一个或多个节点采用冗余备份。

7.一种起重机，包括如上述权利要求1至权利要求6中任意一项所述的履带起重机安全监控系统，包括臂架和平台，其特征在于，所述数据采集节点安设在所述臂架或者所述平台上。