CN102602815B - 基于gprs无线通信和远程技术支持的起重机力矩限制器 - Google Patents

Abstract

一种基于GPRS无线通信和远程技术支持的起重机力矩限制器，包括力矩限制器，所述力矩限制器连接GPRS通信模块，GPRS通信模块通过网络连接远程监控平台。本发明除了能完成正常起重机安全保护控制的功能以外，还能将现地起重机工作状态利用GPRS远程传输到服务器，服务器能存储和记录起重机的工作状态和参数，完成远程监控单元电脑能随时实时和历史查看该起重设备的工作状态，完成对现场起重机位置、运行状态、统计分析，方便对起重机的科学管理和分析。还能在远程监控平台单元，远程对现场仪表进行技术支持。例如：仪表内部参数和数据修改、不合理参数的校正、现场仪表提示信息、远程对现场仪表进行锁机控制、现场仪表内部程序的更新升级等。

Description

基于GPRS无线通信和远程技术支持的起重机力矩限制器

技术领域

本发明涉及一种起重机力矩限制器，具体涉及一种基于GPRS无线通信和远程技术支持的起重机力矩限制器。

背景技术

由于起重机存在使用中的很多安全隐患，加上司机人员水平参差不齐，稍不注意起重机就会出现超载、断裂、倒架、倾翻等安全事故，由于起重机的特殊性，一旦发生就是导致起重机毁掉和人员伤亡等重大安全事故。

所以国家要求对各类起重机都必须强制安装起重机力矩（超载）限制器，不论新车出厂还是旧车使用，凡是没有合格安装起重机力矩限制器的，一律不能使用，整改合格后起重设备才能投入使用。这个作为国家安装强制标准，由国家技术国家质量监督检验检疫总局特种设备强制执行和委托检测。

市面上有各个公司研制生产的各类起重机力矩限制器，目前大部分还只是将重量传感器、角度传感器等信号直接接入仪表，仪表内部进行传感器信号采集，进行起重机实际吊重、实际幅度的检测和显示，然后再和工况额重进行比较，判断起重机是否能正常工作。以上工作的完成已经具备最基本的起重机力矩限制器的要求。

但是客户的要求是逐步提高的，有些客户希望能将现场仪表的检测数据反应成起重机工作状态和轨迹，将数据保存下来并能方便查看，最好能在自己的办公室或其他地方都能随时查看到数据，并能生产报表或轨迹。为了满足这个需求，若使用GPRS通信方式将现场起重机力矩限制器仪表里的重量、角度、幅度信号传输到服务器，然后客户能登录到服务器就能对现场仪表的数据进行实时和历史数据读取，完成数据的单方面传输和显示。

但是这种方式完成的仅仅是对现场数据的单方面远程显示，只是方便了客户登录服务器后对现场数据的观看和查询，但是使用者实际上还有很多需求没有能满足：

1）、有些远程观看者，发现现场起重机力矩超载限制器，经常处于超载或报警状态，但司机还在工作，远程平台的人员无能为力；

2）、通常仪表出厂时相关参数都已按照安全规定及客户需求设定好了，但在实际使用中，为了工期抢进度或吊重，相关参数往往都被人为改变而使得设备应有的预警及控制功能失效；

3）、有些起重机操作者，嫌仪表工作时候对于超载、超限进行了控制，会断掉仪表的电源，让仪表处于不工作状态，这样起重机就虽装有安全保护装置，但实际工作中没有起到作用，作为监管方又不能一直关注到现场实际的工作状态；

4）、由于有的起重机比如塔机拆卸比较简单、工期短，经常转场更换工地，对于大型起重机租赁商和生产制造商，涉及到使用塔吊者是分期付款，同时考虑到科学管理和跟踪，都希望能对于自己的起重机能实时知道所处的位置。对于恶意欠款不交的，希望能有简单的办法处理；

5）、现场设备上的力矩限制器，一旦产品不能正常工作，就会导致停车等后果。现在所有的生产力矩限制器厂家，要不是通过电话支持调试，要不就是接到电话立即赶往现场服务。由于力矩限制器属于特种设备的关键部件，非专业人士很难操作维护正确，而派人到现场，因为地域原因，多半会耽误几天工作。现场停工经济损失很大，同时对于生产力矩限制器厂家的现场服务的成本也很高，急需能有更专业和迅速的解决办法，而实际上力矩限制器出现不能正常使用的故障，85%以上是内部参数设置有误或被人无意修改了；

6）、由于客户提供的工况参数、载荷曲线表等错误，到现场安装或使用起重机力矩（超载）限制器才发现有些程序和功能需要进行修改，由于按照国标要求，起重机力矩（超载）限制器的很多关键参数和曲线表是不能现场输入的，必须在仪表内部事先固化好，所以当出现这些问题时，现在的处理方式要不就是重新写程序片，邮寄到现场，要不就是专业编程人员到现场服务，这样操作，花费不少财力物力，还耽误了时间；

因此为了满足客户的需求，以及为了自己更好更快的服务，极大的提高事件的响应时间，同时还能降低服务的费用，就更需要在现在单方向数据检测传输基础上，基于GPRS无线通信网络、带远程修改升级等技术支持的远控型起重机力矩（超载）限制器，是当前要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的即是提供一种基于GPRS无线通信和远程技术支持的起重机力矩限制器，利用GPRS无线通信网络，对普通起重机安全保护装置：力矩限制器、起重量限制器进行远程技术支持，实现远控型起重机安全保护。

本发明的上述目的是通过这样的技术方案来实现的：一种基于GPRS无线通信和远程技术支持的起重机力矩限制器，包括力矩限制器，所述力矩限制器连接GPRS通信模块，GPRS通信模块通过网络连接远程监控平台。

所述力矩限制器包括力矩超载安全保护装置，所述力矩超载安全保护装置设有数据存储器和通信接口；所述GPRS通信模块设有GPRS通信中央处理器、GPRS通信接口、GPRS数据存储器和GPRS模块，GPRS通信中央处理器分别与GPRS通信接口、GPRS数据存储器和GPRS模块连接；所述远程监控平台设有服务器，远程监控平台连接PC机；力矩限制器的通信接口与GPRS通信接口连接，GPRS模块通过GSM网络与服务器连接。

一种基于GPRS无线通信和远程技术支持的起重机力矩限制器的远程参数监控方法，力矩超载安全保护装置的所有设置和调试参数，存储在数据存储器中，然后力矩超载安全保护装置通过通信接口与GPRS通信模块的GPRS通信接口进行数据传输，GPRS通信中央处理器将通信得到的数据通过GPRS模块由GSM网络发送到服务器上。这样任何一台连入远程监控平台的PC机，就可以在联接有互联网的地方，除了观察现场力矩限制器各个传感器的显示值外，还可以实时查看到数据存储器里面存储的各个关键数据。

一种基于GPRS无线通信和远程技术支持的起重机力矩限制器的远程参数修改方法，当发现力矩超载安全保护装置的设置参数或显示数据，不正常或需要校正修改的时，任何一台PC机通过访问服务器，实时观察到数据存储器的数据后，分析判断数据存储器中的数据有未标定、或者标定不正确、或需要对数据进行校正修改的，即可在远程监控平台的服务器传送修改指令，通过GSM无线网络，由GPRS模块将修改指令传输给GPRS通信中央处理器，GPRS通信中央处理器在将数据分析和按照协议通过GPRS通信接口将数据传输给力矩超载安全保护装置，力矩超载安全保护装置在解析正确数据后，一方面进行程序计算和判断，另一方面同时将修改后的数据存储替换原数据存储器中的相应地址，将数据更新为最新要求。整个过程中，服务器、GPRS通信中央处理器和力矩超载安全保护装置均需要进行不同的通信协议的规约和按照协议多次进行数据有效性和真实性的判断校验，这样才能把正确和后台需要修改的数据完整无误的传递给力矩超载安全保护装置，对其进行远程数据修改、校正、更正和远程支持。

一种基于GPRS无线通信和远程技术支持的起重机力矩限制器的远程锁机方法，任何一台PC机，通过访问服务器，能够实时和历史观察力矩超载安全保护装置所连接的各个传感器的数据，当发现力矩超载安全保护装置始终处于不正常状态，或者处于操作不正常状态时候，就可以通过远程监控平台的服务器传送提醒或锁机指令，通过GSM无线网络，由GPRS模块将修改指令传输给GPRS通信中央处理器，GPRS通信中央处理器在将数据分析和按照协议通过GPRS通信接口将数据传输给力矩超载安全保护装置，力矩超载安全保护装置在解析正确数据后，会将服务器发来的远程命令如：提醒操作、欠费、锁机、控制状态等，显示在力矩超载安全保护装置的显示屏上，以达到提醒和远程锁机现场设备的功能。

一种基于GPRS无线通信和远程技术支持的起重机力矩限制器的远程升级方法，当发现力矩超载安全保护装置的内置程序有问题需要修改或升级时候，服务器，通过管理员的权限，在软件支持下，将新生成的程序形成代码，并通过GSM无线网络，由GPRS模块将新程序代码数据传输给GPRS通信中央处理器，GPRS通信中央处理器在将数据分析后全部接收存储在GPRS数据存储器里，在接收完毕所有数据后，GPRS通信中央处理器进行数据分析认为数据有效合理后，再按照约定协议通过GPRS通信接口将数据传输给力矩超载安全保护装置，力矩超载安全保护装置在解析到代码是要求更新其自身的程序要求后，对自己进行程序下载更新和升级，数据接收和升级，实现远程对现场仪表的程序升级和下载。

力矩限制器中力矩超载安全保护装置与数据存储器、与通信接口的连接。这其中的数据传输和修改都是双向的，而不是仅仅将数据传输到后台供观察和记录，还可以根据指令修改数据存储器中的数据，或者直接升级更新力矩超载安全保护装置的内部程序。

GPRS通信模块中GPRS通信中央处理器与GPRS数据存储器的连接、与GPRS通信接口的连接、与GPRS模块的连接。这其中的数据传输和修改都是双向的，而不是仅仅将力矩限制器的数据传输到远程监控平台供观察和记录，还可以根据远程监控平台指令修改GPRS数据存储器中的数据，或者直接将修改指令数据传输给力矩限制器中。

远程监控平台中的服务器在数据库和软件支持下，执行与客户的交互式界面。这其中的数据传输和修改都是双向的，而不是仅仅将力矩限制器的数据传输到后台各个监控PC机供观察和记录，还可以根据PC机指令修改或升级力矩限制器。

本发明一种基于GPRS无线通信和远程技术支持的起重机力矩限制器，除了能完成正常起重机安全保护控制的功能以外，还能将现地起重机工作状态利用GPRS远程传输到服务器，服务器能存储和记录起重机的工作状态和参数，完成远程监控单元电脑能随时实时和历史查看该起重设备的工作状态，完成对现场起重机位置、运行状态、统计分析，方便对起重机的科学管理和分析。还能在远程监控平台单元，远程对现场仪表进行技术支持。例如：仪表内部参数和数据修改、不合理参数的校正、现场仪表提示信息、远程对现场仪表进行锁机控制、现场仪表内部程序的更新升级等。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本发明结构原理框图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于GPRS无线通信和远程技术支持的起重机力矩限制器，包括力矩限制器10，所述力矩限制器10连接GPRS通信模块16，GPRS通信模块16通过网络连接远程监控平台17。所述力矩限制器10包括力矩超载安全保护装置7，所述力矩超载安全保护装置7设有数据存储器9和通信接口11。所述GPRS通信模块16设有GPRS通信中央处理器15、GPRS通信接口12、GPRS数据存储器13和GPRS模块14，GPRS通信中央处理器15分别与GPRS通信接口12、GPRS数据存储器13和GPRS模块14连接。所述远程监控平台17设有服务器18，远程监控平台17连接PC机20。力矩限制器10的通信接口11与GPRS通信接口12连接，GPRS模块14通过GSM网络与服务器18连接。

实施步骤：

1）、为了完成客户需要能远程数据实时和历史查询观看情况下：

在数据由力矩限制器10发送到远程监控平台17的服务器18过程中，也就是将现场起重机力矩限制器10的各个传感器：重量传感器1、幅度传感器2、高度传感器3、风速传感器4，方位传感器5和IC卡6的检测数据实时传送给远程监控平台17记录过程中。

力矩超载安全保护装置7会定时通过通信接口11将数据传输给GPRS通信接口12，GPRS通信中央处理器15处于被动侦听GPRS通信接口12状态，一旦有符合要求的数据，就会立即接收；并通过GPRS模块14将数据通过GSM无线网络传输给服务器18，服务器18也是出于端口侦听状态，一旦有符合要求的数据过来，就进行数据接收，并在软件支持下将数据解析并存入数据库19中，并进行其他软件工作，完成远程监控平台17对力矩超载安全保护装置7的数据查询和读取。这样力矩限制器10的显示数据就完全的显示在远程监控平台17上了，在通过软件支持，就能一目了然的显示出客户关心的各个数据，例如：现场实际的起吊重量、吊车幅度、起升高度、环境风速、吊臂回旋方位、操作起重机IC卡的信息等。

2）、当客户发现现场起重机力矩限制器数据有些不准，或者力矩限制器有些小故障，急需技术支持排除问题情况下：

管理员首先通过软件支持，在界面上操作指令，要求服务器18传送请求查询现场力矩限制器存储数据的命令，服务器18会相应生成指令代码，将数据通过GSM无线网络，传送给GPRS模块14，再由GPRS模块14将指令传输给GPRS通信中央处理器15，GPRS通信中央处理器15在将数据分析后按照协议通过GPRS通信接口12将数据传输给力矩限制器10的通信接口11，该通信接口11会将数据准确无误的传送给力矩超载安全保护装置7，力矩超载安全保护装置7在解析正确数据后，将调取数据存储器9里的所有数据，然后按照格式，以上述1）中描述的流程1方式将数据存储器9里数据全部传送给服务器18。通过软件支持，将数据存储器9的数据完全展示给管理员观看。管理员将数据分析后，在与现场人员进行沟通发现需要修改的数据后，将在界面上直接进行数据修改，并确认后，整个系统就会同样按照上面的方式，由服务器18传送到GPRS模块14，GPRS模块14传送到GPRS通信中央处理器15、GPRS通信中央处理器15传送到GPRS通信接口12、GPRS通信接口12传送到力矩限制器10的通信接口11、力矩限制器10的通信接口11传送到力矩超载安全保护装置7，力矩超载安全保护装置7在接收到数据后一方面进行程序计算和判断，同时将修改后的数据存储替换原数据存储器9中的相应地址，将数据更新为最新要求。

通过上述操作，就能解决现场如：【1】起重机力矩限制器，因为时间漂移数据显示不准需要校正；【2】现场操作者无意改动了参数，导致力矩限制器不正常工作，又不知道怎么操作或无意改了什么参数；【3】数据在第一次安装中因为条件受限，未能完全标定或设置完毕；等这些技术支持工作，而这些技术支持工作如同远程协助一样，是不需要技术人员到现场，在十几分钟就能解决掉的，既能极大的方便客户在第一时间内快速响应维护，又极大的降低了产品维护需要的差旅费用等。

3）、当客户发现现场起重机力矩限制器超载或报警后依然强行使用，故意欠薪不交租金或管理费，急需采取措施时：

管理员首先通过软件支持，在界面上操作指令，要求服务器18传送具体的锁机或警告等显示或控制命令，服务器18会相应生成指令代码，将数据通过GSM无线网络，传送给GPRS模块14，再由GPRS模块14将指令传输给GPRS通信中央处理器15，GPRS通信中央处理器15在将数据分析后按照协议通过GPRS通信接口12将数据传输给现场力矩限制器10的通信接口11，该通信接口11会将数据准确无误的传送给力矩超载安全保护装置7，力矩超载安全保护装置7在解析正确数据后，会执行相应的工作，并给予提示。

通过上述操作，就能解决现场如：【1】起重机力矩限制器，处于超载或报警起重机不应该继续工作，单客户为了抢工期、抱着侥幸心理或者别的原因强行使用，后台管理监控人员，可以远程发送命令，将现场力矩超载安全保护装置7显示锁机画面，提示应该怎么安全操作，同时将现场力矩限制器控制单元动作，使得现场力矩限制器10处于锁机状态；【2】当现场租赁起重机方就是不愿续交租金或拖欠，后台管理监控人员，可以远程发送命令，将现场力矩超载安全保护装置7显示提醒缴费画面，提示应该如何缴费和时间期限。严重时和上面【1】一样，进行锁机不能工作状态。

4）、当客户发现现场起重机发生工况改变，比如载荷曲线表和控制要求变更，或者增加功能和菜单等，需要力矩超载安全保护装置7相应更改才能正常使用，急需技术升级时：

管理员当发现现场力矩超载安全保护装置7的内置程序有问题需要修改或升级时候，服务器18通过管理员的权限，在软件支持下，将新生成的程序形成代码，并通过GSM无线网络，由GPRS模块14将新程序代码数据传输给GPRS通信中央处理器15，GPRS通信中央处理器15在将数据分析后全部接收存储在GPRS数据存储器13里，在接收完毕所有数据后，GPRS通信中央处理器15进行数据分析认为数据有效合理后，再按照约定协议通过GPRS通信接口12将GPRS数据存储器13里预存的数据传输给力矩超载安全保护装置7，力矩超载安全保护装置7在解析到代码是要求更新其自身的程序要求后，就将通信来的数据自己更新单片机内部的程序代码区，对自己进行程序下载更新和升级，数据接收和升级完毕，单片机自己重新启动，按照更新后的程序，进行工作和执行任务。以此来实现远程对现场仪表的程序升级和下载；

通过上述操作，就能解决现场如【1】起重机力矩限制器，因为功能增加、之前技术参数沟通有误、控制需求变化、载荷曲线表错误等问题，后台管理监控人员，可以在远程监控平台17，将新的程序编制好，把数据传输给现场力矩超载安全保护装置7，其内部单片机的程序直接更新为符合客户需求的功能；【2】当提供力矩限制器的公司，发现原程序中有BUG，或者有新研发或追加的功能，也可以通过远程监控平台17将新的程序更新下载给现场力矩超载安全保护装置7的中央处理器中，完成远程升级、下载的技术支持。

Claims (2)

1.一种基于GPRS无线通信和远程技术支持的起重机力矩限制器的远程锁机方法，其特征在于，任何一台PC机（20），通过访问服务器（18），能够实时和历史观察力矩超载安全保护装置（7）所连接的各个传感器的数据，当发现力矩超载安全保护装置（7）始终处于不正常状态，或者处于操作不正常状态时候，就可以通过远程监控平台（17）的服务器（18）传送提醒或锁机指令，通过GSM无线网络，由GPRS模块（14）将修改指令传输给GPRS通信中央处理器（15），GPRS通信中央处理器（15）在将数据分析后按照协议通过GPRS通信接口（12）将数据传输给力矩超载安全保护装置（7），力矩超载安全保护装置（7）在解析正确数据后，会将服务器（18）发来的远程命令显示在力矩超载安全保护装置（7）的显示屏上，达到提醒和远程锁机的目的。

2.一种基于GPRS无线通信和远程技术支持的起重机力矩限制器的远程升级方法，其特征在于，当发现力矩超载安全保护装置（7）的内置程序有问题需要修改或升级时候，服务器（18）通过管理员的权限，在软件支持下，将新生成的程序形成代码，并通过GSM无线网络，由GPRS模块（14）将新程序代码数据传输给GPRS通信中央处理器（15），GPRS通信中央处理器（15）在将数据分析后全部接收存储在GPRS数据存储器（13）里，在接收完毕所有数据后，GPRS通信中央处理器（15）进行数据分析认为数据有效合理后，再按照约定协议通过GPRS通信接口（12）将数据传输给力矩超载安全保护装置（7），力矩超载安全保护装置（7）在解析到代码是要求更新其自身的程序要求后，对自己进行程序下载更新和升级，数据接收和升级，实现远程对现场仪表的程序升级和下载。

Images