CN106586749A - 应用于升降机的智能监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能监测领域，提供了一种应用于升降机的智能监测系统。该升降机的智能监测系统包括：传感系统、报警系统、处理器、电控柜驱动单元、运行状态显示单元、存储系统、信号收发单元；所述信号收发单元包括：信号发射单元和信号接收单元；所述传感系统与信号发射单元相连，所述信号接收单元与处理器输入端相连，所述处理器输出端连接报警系统、运行状态显示单元、所述存储系统，所述处理器电源端与电控柜驱动单元相连。本发明的有益效果是：能无线实时监测升降机运行数据，对潜在危险提前预警。
Description
技术领域
本发明涉及智能监测领域，尤其涉及一种应用于升降机的智能监测系统。
背景技术
施工升降机是常见的施工设备，将人或物料在大范围内进行垂直升降和搬运，是事故发生机率较大的建筑工程机械。随着我国经济的持续高速增长，城市建设的不断扩张，施工升降机的产销量高速增长。施工场地的增多，施工难度和复杂度提升，导致安全问题越来越严重。虽然我国每年都耗费大量的人力物力来进行监督，但由于地点广，情况复杂，检测不够全面等问题降低了人工监督的有效性。因此如何全面高效的对施工升降机设备进行安全管理、保障其安全运行是急需解决的难题。随着现代电子检测技术的发展和无线通讯技术的日益完善，开展施工升降机实时无线远程监测系统的研究和试验，对保证建筑起重机械的安全使用和实时监测具有重要意义。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于上述技术问题，本发明提供了一种应用于升降机的智能监测系统。
(二)技术方案
本发明应用于升降机的智能监测系统包括：传感系统1、报警系统2、处理器3、电控柜驱动单元4、吊笼运行状态显示单元5、存储系统6、信号收发单元7、吊钩运行状态显示单元8；其中：所述信号收发单元7包括：信号发射单元701和信号接收单元702；所述传感系统1与信号发射单元701相连，所述信号接收单元702与处理器3输入端相连，所述处理器3输出端连接报警系统2、吊笼运行状态显示单元5、存储系统6、吊钩运行状态显示单元8，所述处理器3电源端与电控柜驱动单元4相连。
优选地，本发明应用于升降机的智能监测系统中，所述传感系统1包括：风速传感器101、高度传感器102、第一重量传感器103、第二重量传感器104；所述报警系统2包括：报警灯201、蜂鸣报警器202。
优选地，本发明应用于升降机的智能监测系统中，所述存储系统6设置有SD卡插口；所述处理器3输出端设置有GPRS通讯接口。
优选地，本发明应用于升降机的智能监测系统中，所述升降机包括：导轨架9、制动装置10、缓冲装置11、吊笼驱动轮12、吊臂13、吊钩14、吊笼15；所述导轨架9上下两端分别安装有缓冲装置11，所述制动装置10安装于吊笼驱动轮12轮轴上；所述风速传感器101安装于吊臂13上，所述第一重量传感器103与高度传感器102安装于吊钩14上，所述第二重力传感器104安装于吊笼15中。
优选地，本发明应用于升降机的智能监测系统中，所述缓冲装置11自上而下包括：第一层的复合材料层1101、第二层的空气泡塑料层1102、第三层的膨胀材料层1103和第四层的超轻粘土层1104。
优选地，本发明应用于升降机的智能监测系统中，所述复合材料层1101为凯夫拉纤维、高分子量聚乙烯纤维、石英纤维混编而成，所述超轻粘土层1104由陶土、生橡胶、环氧树脂混合而成，其中陶土质量占比70％～80％，生橡胶质量占比10％～15％，环氧树脂质量占比10％～15％。
优选地，本发明应用于升降机的智能监测系统中，所述制动装置10包括：第一速度传感器1001、第一制动控制单元1002、第一制动单元1003，所述第一制动单元1003安装有加热片1004；第一速度传感器1001连接第一制动控制单元1002，第一制动控制单元1002控制加热片1004；所述第一制动单元1003在200摄氏度的热膨胀系数为1mmc/K～2mmc/K，所述第一制动单元1003与吊笼驱动轮12表面间距为2～4mm。
优选地，本发明应用于升降机的智能监测系统中，所述制动装置10包括：第二速度传感器1005、第二推进装置1006、第二制动控制单元1007、第二制动单元1008；所述第二传感器1005与第二制动控制单元1007相连，第二制动控制单元1007控制第二推进装置1006，第二制动单元1008固定在第二推进装置1006上。
优选地，本发明应用于升降机的智能监测系统中，所述第二制动单元1008在200摄氏度的热膨胀系数为1mmc/K～2mmc/K，所述第二制动单元1008与吊笼驱动轮12表面间距为2～4mm。
优选地，本发明应用于升降机的智能监测系统中，所述第一制动单元1003和第二制动单元1008为弧形结构，半包围在吊笼驱动轮12表面。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出，本发明用于升降机的智能控制系统至少具有以下有益效果：
(1)采用智能监测，减少了人为操作失误带来的安全隐患；
(2)导轨架上端增加缓冲装置，减少了因吊笼上升过快，不能及时刹车，与导轨架顶部产生碰撞时，对吊笼的损害；导轨架底部安装缓冲装置，降低了吊笼坠落时对吊笼内人员的伤害；
(3)制动装置采用合成材料本身热胀冷缩的物理特性进行制动，避免了因机械故障无法正常制动；
(4)将吊笼重力势能通过摩擦转化成合成材料膨胀所需的热量，节约制动时间和能量消耗，减少了吊笼坠落事故的发生。
附图说明
图1是本发明监测系统的结构示意图；
图2是本发明升降机的结构示意图；
图3是本发明制动装置的结构示意图；
图4是本发明制动装置的另一结构示意图。
【主要元件】
1-传感系统；
101-风速传感器；102-高度传感器； 103-第一重力传感器；
104-第二重力传感器；
2-报警系统；
201-报警灯； 202-蜂鸣报警器；
3-处理器；
4-电控柜驱动单元；
5-吊笼运行状态显示单元；
6-存储系统；
7-信号收发单元；
701-信号发射单元；702-信号接收单元；
8-吊钩运行状态显示单元；
9-导轨架；
10-制动装置；
1001-第一速度传感器；1002-第一制动控制单元；
1003-第一制动单元； 1004-加热片；
1005-第二速度传感器；1006-第二推进装置；
1007-第二制动控制单元；1008-第二制动单元；
11-缓冲装置；
1101-复合材料层；1102-空气炮塑料层； 1103-膨胀材料层；
1104-超轻粘土层；
12-吊笼驱动轮；
13-吊臂；
14-吊钩；
15-吊笼。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
一、第一实施例
如图1-3所示，一种应用于升降机的智能监测系统包括：传感系统1、报警系统2、处理器3、电控柜驱动单元4、吊笼运行状态显示单元5、存储系统6、信号收发单元7、吊钩运行状态显示单元8。
其中，所述升降机包括：导轨架9、制动装置10、缓冲装置11、吊笼驱动轮12、吊臂13、吊钩14、吊笼15。所述传感系统1包括：风速传感器101、高度传感器102、第一重量传感器103、第二重量传感器104。所述信号收发单元7包括：信号发射单元701和信号接收单元702。所述报警系统2包括：报警灯201、蜂鸣报警器202。
请参照图1，传感系统1与信号发射单元701相连，所述信号接收单元702与处理器3输入端相连，所述处理器3输出端连接报警系统2、运行状态显示单元5、所述存储系统6，所述处理器3电源端与电控柜驱动单元4相连。所述存储系统6支持SD卡、闪存读写功能，可保存至少6个月的运行数据，为后期施工升降机的维护保养提供重要的数据参考。所述处理器3输出端留有GPRS通讯接口，支持远程监测，技术人员可通过远程监测，知道现场人员进行维修，大大提高了工作效率。
风速传感器101安装于升降机的吊臂13上，第一重量传感器103与高度传感器102安装于吊钩14上，第二重力传感器104安装与吊笼15中，吊笼运动状态显示单元5安装于吊笼内，吊钩运行状态显示单元8为可移动显示屏，根据调运货物路层不同，设置在不同楼层的卸货区，各显示单元采用高亮度液晶显示模块制作。
施工升降机智能检测系统监测数据显示在吊笼运行状态显示单元5与吊钩运行状态显示单元8运行界面，其中系统时间为实时时间，工作累计时间显示的是该施工升降机运行的累计总时长，今日超载次数的记录便于提醒操作人员安全操作，显示界面最下端是各运行参数报警提示区域，具备高亮显示和语音报警的功能。
请参照图3，导轨架9上下两端分别安装有缓冲装置11，缓冲装置11采用四层结构，自上而下，第一层采用为凯夫拉纤维、高分子量聚乙烯纤维、石英纤维混编而成的复合材料层1101；第二层为空气泡塑料层1102；第三层为膨胀材料层1103；第四层为陶土、生橡胶、环氧树脂混合而成的超轻粘土层，其中，陶土占比70％～80％，生橡胶占比10％～15％，环氧树脂占比10％～15％。以上四层材料通过用与复合材料层1101同样材质的复合材料包裹，形成一个整体，缓冲装置11结构简单，更换方便，大大提供了工作效率；采用如上缓冲材料在操作失误或者机器故障导致吊笼与缓冲装置11碰撞时，可以起到缓冲作用同时又不会被反弹，电梯升降装置不会被震坏。
制动装置10包括：第一速度传感器1001、第一制动控制单元1002和第一制动单元1003。其中，第一制动单元1003为弧形结构，半包围在吊笼驱动轮12的外表面。受外部环境温度影响，制动单元1003与吊笼驱动轮12的外表面的间距会发生热胀冷缩，安装间距为2～4mm，夏季安装间距为4mm，冬季安装间距为2mm。第一制动单元1003外表面安装有加热片1004，加热片1004与第一制动控制单元1002相连接，第一制动控制单元1002连接有第一速度传感器1001；第一速度传感器1001监测吊笼15运行速度，当运行吊笼运行速度大于吊笼额定速度时，第一速度传感器1001向第一制动控制单元1002发出指令信号，第一速度控制单元1002接收指令后，控制加热垫片给第一制动单元1003加热，使第一制动单元1003发生膨胀，膨胀后的第一制动单元1003会压紧吊笼驱动轮12的外表面，两者充分接触产生摩擦，从而起到减速作用。
本发明中，第一制动单元1003采用铝、铁、碳、镉按一定比例制成的合成材料，合成材料导热性强，膨胀时间短，在200℃时的膨胀系数1mmc/K～2mmc/K，合成材料的膨胀表面摩擦系数在0.8～0.9之间，达到有效制动效果的所需膨胀在1～1.5秒之间，制动时间为1～1.5秒之间。
本实施例中，合成材料的铝、铁比例为5∶2，碳、镉比例为1∶2且铝、铁占合金总质量的80％，制得合成材料在200℃环境下，膨胀系数为1mmc/K，膨胀表面摩擦系数为0.84，达到有效制动效果所需膨胀时间为1.1秒，制动时间为1秒。
本领域技术人员可以理解，制动装置1003采用此合成材料极大的缩短了制动反应时间和刹车距离，减少了人员伤亡事故的发生。
二、第二实施例
在本发明的第二个示例性实施例中，还提供了另外一种应用于升降机的智能监测系统。如图4，与第一实施例相比，本实施例智能监测系统的区别在于：所述制动装置10包括：第二速度传感器1005、第二推进装置1006、第二制动控制单元1007、第二制动单元1008。所述制动装置10的制动方法是将吊笼15重力势能通过摩擦转换成第二制动单元1008膨胀制动所需的热能。
具体来讲，所述制动装置10包括：第二速度传感器1005、第二推进装置1006、第二制动控制单元1007、第二制动单元1008；第二速度传感器1005与第二制动控制单元1007相连，第二制动单元1008固定在第二推进装置1006上，第二推进装置1006与第二控制单元1007相连；第二速度传感器1005监测吊笼15运行速度，当运行吊笼15运行速度大于吊笼15额定速度时，第二速度传感器1005向第二制动控制单元1007发出指令信号，第二速度控制单元1007接收指令后，控制第二推进装置1006推动第二制动单元1008与吊笼驱动轮12充分接触，产生摩擦，通过摩擦将吊笼下坠的动能直接转化为第二制动单元1008膨胀制动所需的热能，第二制动单元1008受热膨胀，增加与吊笼驱动轮12之间摩擦，从而减缓吊笼下坠速度。
本实施例将吊笼15向下降落产生的重力势能转化为热能，减少了能量消耗，缩短了制动时间，减少了人员伤亡的发生。
三、第三实施例
在本发明的第三个示例性实施例中，还提供了另外一种应用于升降机的智能监测系统。与第一实施例相比，本实施例的区别在于：制作第一制动单元的合成材料不同。
本实施例中，合成材料铝、铁比例为5∶2，碳、镉比例为1∶2且铝、铁占合金总质量的90％，制得合成材料在200摄氏度环境下，膨胀系数为2mmc/K，膨胀表面摩擦系数为0.86，达到有效制动效果所需膨胀时间为1.3秒，制动时间为1.2秒。
四、第四实施例
在本发明的第四个示例性实施例中，还提供了另外一种应用于升降机的智能监测系统。与第一实施例相比，本实施例的区别在于：制作第一制动单元的合成材料不同。
本实施例中，合成材料铝、铁比例为5∶2，碳、镉比例为1∶2且铝、铁占合金总质量的85％，制得合成材料在200摄氏度环境下，膨胀系数为1.5mmc/K，膨胀表面摩擦系数为0.89，达到有效制动效果所需膨胀时间为1.5秒，制动时间为1.3秒。
至此，已经结合附图对本发明多个实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本发明应用于升降机智能监测系统有了清楚的认识。
需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换，例如：
(1)制作第一制动单元的合成材料还可以有除上述实施例列出之外的多种配比；
(2)缓冲装置的类型和组成还可以存在多种的变换形式。
还需要说明的是，本文可提供包含特定值的参数的示范，但这些参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应值。实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。此外，上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。
综上所述，本发明用于升降机的智能控制系统采用智能监测，减少了人为操作失误带来的安全隐患；同时，通过对导轨架、制动装置和吊笼等多方面的改进，提高了制动效率，减少了吊笼坠落事故的发生，具有较强的实用价值和较好的推广应用前景。
本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。
Claims (10)
1.一种应用于升降机的智能监测系统，其特征在于，包括：传感系统(1)、报警系统(2)、处理器(3)、电控柜驱动单元(4)、吊笼运行状态显示单元(5)、存储系统(6)、信号收发单元(7)、吊钩运行状态显示单元(8)；
所述信号收发单元(7)包括：信号发射单元(701)和信号接收单元(702)；
所述传感系统(1)与信号发射单元(701)相连，所述信号接收单元(702)与处理器(3)输入端相连，所述处理器(3)输出端连接报警系统(2)、吊笼运行状态显示单元(5)、存储系统(6)、吊钩运行状态显示单元(8)，所述处理器(3)电源端与电控柜驱动单元(4)相连。
2.根据权利要求1所述的应用于升降机的智能监测系统，其特征在于，所述传感系统(1)包括：风速传感器(101)、高度传感器(102)、第一重量传感器(103)、第二重量传感器(104)；
所述报警系统(2)包括：报警灯(201)、蜂鸣报警器(202)。
3.根据权利要求2所述的应用于升降机的智能监测系统，其特征在于，所述存储系统(6)设置有SD卡插口；所述处理器(3)输出端设置有GPRS通讯接口。
4.根据权利要求3所述的应用于升降机的智能监测系统，其特征在于，所述升降机包括：导轨架(9)、制动装置(10)、缓冲装置(11)、吊笼驱动轮(12)、吊臂(13)、吊钩(14)、吊笼(15)；
所述导轨架(9)上下两端分别安装有缓冲装置(11)，所述制动装置(10)安装于吊笼驱动轮(12)轮轴上；
所述风速传感器(101)安装于吊臂(13)上，所述第一重量传感器(103)与高度传感器(102)安装于吊钩(14)上，所述第二重力传感器(104)安装于吊笼(15)中。
5.根据权利要求4所述的应用于升降机的智能监测系统，其特征在于，所述缓冲装置(11)自上而下包括：第一层的复合材料层(1101)、第二层的空气泡塑料层(1102)、第三层的膨胀材料层(1103)和第四层的超轻粘土层(1104)。
6.根据权利要求5所述的应用于升降机的智能监测系统，其特征在于，所述复合材料层(1101)为凯夫拉纤维、高分子量聚乙烯纤维、石英纤维混编而成，所述超轻粘土层(1104)由陶土、生橡胶、环氧树脂混合而成，其中陶土质量占比70％～80％，生橡胶质量占比10％～15％，环氧树脂质量占比10％～15％。
7.根据权利要求5所述的应用于升降机的智能监测系统，其特征在于，所述制动装置(10)包括：第一速度传感器(1001)、第一制动控制单元(1002)、第一制动单元(1003)，所述第一制动单元(1003)安装有加热片(1004)；第一速度传感器(1001)连接第一制动控制单元(1002)，第一制动控制单元(1002)控制加热片(1004)；
所述第一制动单元(1003)在200℃的热膨胀系数为1mmc/K～2mmc/K，所述第一制动单元(1003)与吊笼驱动轮(12)表面间距为2～4mm。
8.根据权利要求4所述的应用于升降机的智能监测系统，其特征在于，所述制动装置(10)包括：第二速度传感器(1005)、第二推进装置(1006)、第二制动控制单元(1007)、第二制动单元(1008)；所述第二传感器(1005)与第二制动控制单元(1007)相连，第二制动控制单元(1007)控制第二推进装置(1006)，第二制动单元(1008)固定在第二推进装置(1006)上。
9.根据权利要求8所述的应用于升降机的智能监测系统，其特征在于，所述第二制动单元(1008)在200摄氏度的热膨胀系数为1mmc/K～2mmc/K，所述第二制动单元(1008)与吊笼驱动轮(12)表面间距为2～4mm。
10.根据权利要求7或9所述的应用于升降机的智能监测系统，其特征在于，所述第一制动单元(1003)和第二制动单元(1008)为弧形结构，半包围在吊笼驱动轮(12)表面。
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