CN104808575A - 游乐设备的安全监控记录器及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种游乐设备的安全监控记录器及方法，该安全监控记录器包括：数据采集模块，用于采集游乐设备的数据信息；记录模块，用于对所述数据采集模块采集的数据信息进行存储记录。本发明的有益效果是：本发明是综合应用PLC控制技术，传感器技术，人机交互技术的高科技智能产品,实现对游乐设备工作状况的实时监测、记录并存储。本发明主要应用在游乐设备上, 它可以对游乐设备安全工作状况实时记录并存储，随时将违规操作进行科学检测，为管理者对设备进行有效管理提供真实可靠的数据，有效的预防和抑制事故的发生，杜绝安全生产隐患，并同时为质监部门提供详实的数据查询，以供管理部门在制度的执行过程中有据可依，量化管理。

Description

游乐设备的安全监控记录器及方法

技术领域

本发明涉及设备安全监控领域，尤其涉及游乐设备安全监控记录器。

背景技术

目前，很多游乐设备在运行使用过程中，由于操作者的疏忽或判断失误而造成安全事故，又或者由于零部件使用寿命已到没有及时更换而导致安全事故，却无法追踪和查询其相关事故原因。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种游乐设备的安全监控记录器。

本发明提供了一种游乐设备的安全监控记录器，包括：

数据采集模块，用于采集游乐设备的数据信息；

记录模块，用于对所述数据采集模块采集的数据信息进行存储记录。

作为本发明的进一步改进，该安全监控记录器还包括：

信号调节器，用于将通过传感器获得的信号变换成适用于所述数据采集模块接收的信号。

作为本发明的进一步改进，所述数据采集模块包括时分开关、放大器、逻辑控制电路、模/数变换器、同步、储码产生器、输出电路，所述时分开关、所述放大器、所述输出电路依次相连，所述逻辑控制电路分别与所述时分开关和所述同步、储码产生器输入端相连，所述同步、储码产生器输出端与所述输出电路相连。

作为本发明的进一步改进，该安全监控记录器采用RS232、RS485和RJ45三种通信接口作为输入参数的通信接口，实时监测并记录游乐设备的运行数据；该安全监控记录器采用USB作为输出通信接口。

作为本发明的进一步改进，该安全监控记录器采用Modbus协议作为与游乐设备进行通信的协议，串行链路采用：Modbus RTU，TCP/IP链路采用：Modbus TCP。

本发明还提供了一种游乐设备的安全监控记录方法，安全监控记录器与游乐设备之间通讯采用查询模式进行访问，安全监控记录器发出查询请求，游乐设备应答响应，从而实现采样游乐设备的实时运行数据

作为本发明的进一步改进，安全监控记录器采用固定的采样周期进行查询。

作为本发明的进一步改进，当历史存储的采样数据达到设定容量时，自动删除最早的采样数据，从而用于存储最新的采样数据。

作为本发明的进一步改进，该安全监控记录器能够将采集的数据信息进行输出，输出的文件能够在终端上进行浏览和/或打印。

作为本发明的进一步改进，该安全监控记录器具有数据记录功能、报警控制功能、数据备份恢复功能、密码保护功能。

本发明的有益效果是：本发明是综合应用PLC控制技术，传感器技术，人机交互技术的高科技智能产品, 实现对游乐设备工作状况的实时监测、记录并存储。本发明主要应用在游乐设备上, 它可以对游乐设备安全工作状况实时记录并存储，随时将违规操作进行科学检测，为管理者对设备进行有效管理提供真实可靠的数据，有效的预防和抑制事故的发生，杜绝安全生产隐患，并同时为质监部门提供详实的数据查询，以供管理部门在制度的执行过程中有据可依，量化管理。

附图说明

图1是本发明的安全监控记录器的原理框图。

图2是本发明的数据采集模块的电路示意图。

图3是本发明的安全监控记录器的系统组成图。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种游乐设备的安全监控记录器，包括：

数据采集模块，用于采集游乐设备的数据信息；

记录模块，用于对所述数据采集模块采集的数据信息进行存储记录。

该安全监控记录器还包括：信号调节器，用于将通过传感器获得的信号变换成适用于所述数据采集模块接收的信号。

作为本发明一实施例，如图2所示，所述数据采集模块包括时分开关、放大器、逻辑控制电路、模/数变换器、同步、储码产生器、输出电路，所述时分开关、所述放大器、所述输出电路依次相连，所述逻辑控制电路分别与所述时分开关和所述同步、储码产生器输入端相连，所述同步、储码产生器输出端与所述输出电路相连。

数据采集模块对多路模拟信号和数字信号进行采集、变换。而采集、变换参数的多少，根据游乐设备需监控的点数而定，其输出信号能直接进入记录器，所以它是“黑匣子”的核心装置，如图2所示脉冲编码（PCM）数据采集模块。

本发明的游乐设备的安全监控记录器（黑匣子）的安装位置一般应放在临近游乐设备主控制器的地方，这样方便黑匣子与之通信，采集运行数据。

该安全监控记录器的使用具有如下要求：

电源要求：DC24V；

环境温度：5摄氏度-35摄氏度；

相对湿度：≤85%（无凝露）；

海    拔：低于1000m；

工作环境：室内，通风良好，且黑匣子安装位置不得有剧烈的位移,需要安装在较隐蔽安全位置。

游乐设备在运行过程中，其安全监控记录器将记录游乐设备主要工作装置的实际工作参数。

为保证游乐设备能够安全可靠的工作，其上安装有各种位置限制器、速度限制器、幅度限位器、回转限位器、电器系统的短路保护、过流保持、失压保持、零位保护、断相保护、过热保持等装置。

传感器：

在测量时，用来感受被测物理量并输出与其有一定函数关系的模拟或数字信号的装置或器件统称传感器。若为保证游乐设备各部分安全受力或变形，可在游乐设备的监测点安装各种限位传感器和压力传感器以获得所需的电信号（电荷、电压、电流、频率、相位或电阻、电容、电感等变量）。

信号调节器为传感器与数据采集模块之间电子匹配的总称，信号调节器将通过传感器获得的信号变换成适用于数据采集器接受的信号（0~5V或0~10V）。

该安全监控记录器监控的参数主要为：

1.系统正常运行时间、故障时间、停机时间、待机时间；

2.关键部件运行总时间、上一次更换配件时间；

3.系统运行状态；

4. 故障信息记录；

5.液压系统状态等；

6. 气压系统状态等；

7. 变频器、伺服驱动器、软启动等运行信息记录；

8. 电动推杆、液压推杆的速度、加速度、减速度数据记录；

9. 操作开关、按钮的操作记录及操作次数；

10. 人机界面中能导致设备运行发生变化的操作记录等；

11. 设备监控视频实时录像；

由于各种游乐设备的设计差异，采集每一种设备输入参数都不一样。原则上，如果游乐设备具有相应的硬件设施，就必须提出参数供实时采集保存。

同时，游乐设备的安全监控记录器能够将所有采集的输入参数数据进行输出，输出的文件格式自定义。

该安全监控记录器采用RS232、RS485和RJ45三种通信接口作为输入参数的通信接口，实时监测并记录游乐设备的运行数据；该安全监控记录器采用USB作为输出通信接口，输出文件到用户硬盘。

安全监控记录器参考国标《GB/Z 19582.1-2008 基于Modbus协议的工业自动化网络规范》，采用Modbus协议作为与游乐设备通信的唯一协议：

串行链路采用：Modbus RTU；

TCP/IP链路采用：Modbus TCP；

具体协议内容考国标《GB/Z 19582.1-2008 基于Modbus协议的工业自动化网络规范》。

本发明还公开了一种游乐设备的安全监控记录方法，其中，安全监控记录器与游乐设备之间通讯采用查询模式进行访问，安全监控记录器发出查询请求，游乐设备应答响应，从而实现采样游乐设备的实时运行数据。

数据采样周期会影响采样数据量的多少（存储容量限制），而采用数据量会影响数据分析结果的准确性，故合适的采用周期可以兼顾采样数据量和数据分析结果的准确性。

安全监控记录器采用固定的采样周期进行查询，查询间隔时间为100ms，开辟出1G掉电保持内存空间用于存储采样数据。当历史存储数据超过1G容量时，自动删除最早的文件，腾出空间用于存储最新数据。

安全监控记录器能够将所有采集的输入参数数据进行输出，输出的文件格式自定义;例如:年/月/日/时/分/秒/事件/XX数据，该文件能在装有Windows系统的电脑上进行浏览、打印，以便为管理者有效管理设备或分析事故原因。

数据信息中包括设备信息，设备信息包括：

设备编号、设备名称、设备相关参数、信息、服务日期及运行时间、接待人数统计，总接待人数统计、总运行时间等；

实时数据显示：以图形和数值实时显示当前游乐设备的工作参数，包括系统正常运行时间、故障时间、故障信息、停机时间、待机时间、运行次数、承载人数等；

该安全监控记录器具有数据记录功能：

可以实时记录游乐设备工作中的关键部件运行总时间、上一次更换配件时间、系统运行状态、故障信息记录、液压系统状态气压系统状态、变频器、伺服驱动器、软启动等运行信息记录、电动推杆、液压推杆的速度、加速度、减速度数据记录、操作开关、按钮的操作记录及操作次数、人机界面中能导致设备运行发生变化的操作记录等。

安全监控记录器通过USB接口将数据导至电脑中，通过对记录数据的分析，可以完整的还原游乐设备运行状况，为有关部门调查事故原因，认定事故责任提供第一手资料。

历史数据查询功能：下载数据兼容TXT文本格式或excel格式，方便在电脑中打开查看。配合专用软件可在下载数据中方便地查询系统时间、设备运行时间、运行速度、运行次数、乘载人数、零部件使用寿命数据、运行状态、故障信息、操作开关、按钮的操作记录及操作次数等相关数据。

安全监控记录器具有报警控制功能：

当游乐设备发生故障时，可以发出清楚、明显的声光预警信号（灯光为红色）且只有在故障解除时报警才会停止；当起游乐设备零部件使用寿命到达需要更换时，可以发出清楚、明显的光报警信号（灯光为黄色），立即输出具体零部件更换信号，更换结束后报警信号解除，并空载测试设备正常，方可载客运行使用。

安全监控记录器具有数据记录保护功能：

如黑匣子出现故障或发生损坏时，只要记录模块不损毁，不会影响已记录的数据。取出存储模块仍可读取其中所有的记录数据。

安全监控记录器具有数据备份恢复功能：

黑匣子的关键参数可进行数据备份，当黑匣子工作不正常时可以将备份数据恢复。

安全监控记录器具有密码保护功能：所有参数的设定都设有密码保护，防止随意更改。

本发明的游乐设备的安全监控记录器有效的对游乐设备工作状况进行实时监测、记录并存储。

如图3所示，游乐设备的安全监控记录器的系统组成包括：

用户管理：设置多个用户，并按级别进行权限登陆，查看及输入相关权限范围类的数据，并做一个值班人员记录页面，帮助组织部署更易于管理的平台，防止非管理人员无意中对系统设置进行更改。

项目管理：包含项目号、项目名称、项目使用的时间、地点、相关管理者及工作人员或基它信息，方便管理者查找项目并了解项目的相关信息。

设备信息：包含设备编号、设备名称、设备相关参数、信息、服务日期及运行时间、接待人数统计，总接待人数统计、总运行时间等。

实时数据：包含系统时间、设备运行时间、运行速度、运行次数、乘载人数、零部件使用寿命数据、运行状态等相关数据。

历史数据：设有日期查找、时间查找功能、记录所有实数据的内容。

故障信息：包含故障类型、故障点、故障报警、故障清除、故障处理等相关信息。

检修记录：包含检查日期及时间、检查部位、检查人员、修理人员、零部件使用寿命报警等相关记录。

更换记录：包含更换日期及时间、更换部位、更换零件型号、更换人员等相关信息。

数据下载：包含实时数据、历史数据、故障数据、检修记录、更换记录的下载及上传。

使用游乐设备的安全监控记录器将在以下方面产生重大的意义：

1. 在游乐设备的使用和维护过程中，可利用记录的数据快速准确地判明游乐设备的故障、性能及其变化趋势，以便制定合理的维修周期和维修方案。

2. 当游乐设备发生事故时，可根据记录的数据分折事故的原因。

3. 在新型游乐设备设计时，可充分利用样机、原理机上所记录的大量数据来指导游乐设备设计，使新型游乐设备有更好的安全性能和经济性能。

4. 在游乐设备的实验过程中，可利用记录的数据分折、排除故障、消除各种隐患。

5. 在对操作人员的培训中，可利用记录的数据来评定操作人员的技能，确保培训质量；在制造业界实施这样的系统后表明,以前被认为是偶然发生或人为失误而造成的事件现在可以找到原因,并能够制订出避免再次发生的纠正措施。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种游乐设备的安全监控记录器，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于采集游乐设备的数据信息；

记录模块，用于对所述数据采集模块采集的数据信息进行存储记录。

2.根据权利要求1所述的安全监控记录器，其特征在于，该安全监控记录器还包括：

信号调节器，用于将通过传感器获得的信号变换成适用于所述数据采集模块接收的信号。

3.根据权利要求1所述的安全监控记录器，其特征在于，所述数据采集模块包括时分开关、放大器、逻辑控制电路、模/数变换器、同步、储码产生器、输出电路，所述时分开关、所述放大器、所述输出电路依次相连，所述逻辑控制电路分别与所述时分开关和所述同步、储码产生器输入端相连，所述同步、储码产生器输出端与所述输出电路相连。

4.根据权利要求1所述的安全监控记录器，其特征在于，该安全监控记录器采用RS232、RS485和RJ45三种通信接口作为输入参数的通信接口，实时监测并记录游乐设备的运行数据；该安全监控记录器采用USB作为输出通信接口。

5.根据权利要求1所述的安全监控记录器，其特征在于，该安全监控记录器采用Modbus协议作为与游乐设备进行通信的协议，串行链路采用：Modbus RTU，TCP/IP链路采用：Modbus TCP。

6.一种游乐设备的安全监控记录方法，其特征在于，安全监控记录器与游乐设备之间通讯采用查询模式进行访问，安全监控记录器发出查询请求，游乐设备应答响应，从而实现采样游乐设备的实时运行数据。

7.根据权利要求6所述的安全监控记录方法，其特征在于，安全监控记录器采用固定的采样周期进行查询。

8.根据权利要求6所述的安全监控记录方法，其特征在于，当历史存储的采样数据达到设定容量时，自动删除最早的采样数据，从而用于存储最新的采样数据。

9.根据权利要求6所述的安全监控记录方法，其特征在于，该安全监控记录器能够将采集的数据信息进行输出，输出的文件能够在终端上进行浏览和/或打印。

10.根据权利要求6所述的安全监控记录方法，其特征在于，该安全监控记录器具有数据记录功能、报警控制功能、数据备份恢复功能、密码保护功能。