CN110138409B - 智能化塔吊运行偏斜校准系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了智能化塔吊运行偏斜校准系统，包括频率采集电路、分离比较电路和运放输出电路，所述频率采集电路采集智能化塔吊运行系统中模拟信号通道输入端的信号频率，所述分离比较电路分两路接收频率采集电路输出信号，一路运用二极管D10、二极管D12组成的限幅电路对信号限位后输入运放器AR3同相输入端内，二路运用三极管Q3、三极管Q4和可变电阻R13组成推挽电路补偿信号后输入运放器AR4反相输入端内，运放器AR3‑运放器AR5和可变电阻RW2组成差分放大电路对信号差分放大调节，最后运放输出电路运用运放器AR6同相放大信号后输出，将频率信号转换为智能化塔吊运行偏斜校准系统的触发信号。
Description
技术领域
本发明涉及电路技术领域，特别是涉及智能化塔吊运行偏斜校准系统。
背景技术
目前, 随着近年来建筑行业塔吊的大量使用，由于塔吊违规超限作业和塔吊群干涉碰撞等引发的各类塔吊运行安全事故频繁发生，造成了巨大的生命财产损失，因此智能化塔吊运行系统以无线传输技术对塔吊运行操作调控，通过覆盖整个工地现场的无线网络环境，无论移动监控摄像机处于何处，都能接入无线传输网络，完成视频的无线传输，并且为了确保其运行位置的准确性，需要位置信息采集模块采集塔吊位置信息，才能保证智能化塔吊运行系统控制终端对塔吊进行位置校准，有效避免塔吊群干涉碰撞状况，而智能化塔吊运行偏斜校准系统就是专门对塔吊位置进行进一步校准，提高智能化塔吊运行系统控制终端对塔吊进行位置校准的精确性。
所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供智能化塔吊运行偏斜校准系统，具有构思巧妙、人性化设计的特性， 能够对智能化塔吊运行系统中模拟信号通道内的信号频率实时监测，并且将频率信号转换为智能化塔吊运行偏斜校准系统的触发信号。
其解决的技术方案是，智能化塔吊运行偏斜校准系统，运用无线传输技术对塔吊运行实时监控，通过覆盖整个工地现场的无线网络环境，无论移动监控摄像机处于何处，都能接入无线传输网络，完成视频的无线传输，同时智能化塔吊运行监控系统通过信号通道接收位置信息采集模块传输的信息，为了对位置信息采集模块传输的信息校准，包括频率采集电路、分离比较电路和运放输出电路，所述频率采集电路采集智能化塔吊运行系统中模拟信号通道输入端的信号频率，此模拟信号通道为智能化塔吊运行系统控制终端接收智能化塔吊运行位置信息采集模块输出信号用的通道，所述分离比较电路分两路接收频率采集电路输出信号，一路运用可变电阻RW1和二极管D4、二极管D5组成整流电路对信号整流，同时运用运放器AR1同相放大信号，并且运用二极管D10、二极管D12组成的限幅电路对信号限位后输入运放器AR3同相输入端内，其中可控硅VTL1和稳压管D11组成的检测电路将异常信号直接输入运放输出电路内，二路运用二极管D6-二极管D9和运放器AR2组成复合电路对信号限幅-运放-限幅调节，同时运用三极管Q1、三极管Q2组成开关电路滤除异常信号，并且运用三极管Q3、三极管Q4和可变电阻R13组成推挽电路补偿信号后输入运放器AR4反相输入端内，运放器AR3-运放器AR5和可变电阻RW2组成差分放大电路对信号差分放大调节，最后运放输出电路运用运放器AR6同相放大信号后输出，也即是为智能化塔吊运行偏斜校准系统的触发信号。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；
1， 运用可变电阻RW1和二极管D4、二极管D5组成整流电路对信号整流，同时运用运放器AR1同相放大信号，放大信号功率，起到补偿信号的导通损耗作用，并且运用二极管D10、二极管D12组成的限幅电路对信号限位后输入运放器AR3同相输入端内，限幅电路便于可控硅VTL1对信号检测，防止电位过大信号击穿可控硅VTL1，保护电路，可控硅VTL1和稳压管D11组成的检测电路将异常信号直接输入运放输出电路内，正常信号经二极管D13输入运放器AR3同相输入端内，将异常信号直接输入运放输出电路内，可以作为智能化塔吊运行偏斜校准系统的触发信号，具有很大的实用价值。
2.运用二极管D6-二极管D9和运放器AR2组成复合电路对信号限幅-运放-限幅调节，能够提高限幅深度，同时运用三极管Q1、三极管Q2组成开关电路滤除异常信号，利用三极管Q1、三极管Q2开关性质，滤除异常信号，保证了信号的稳定，并且运用三极管Q3、三极管Q4和可变电阻R13组成推挽电路补偿信号后输入运放器AR4反相输入端内，补偿信号的导通损耗，运放器AR3-运放器AR5和可变电阻RW2组成差分放大电路对信号差分放大调节，能够有效地稳定静态工作点，由于可控硅VTL1和稳压管D11组成的检测电路将异常信号直接输入运放输出电路内，为智能化塔吊运行偏斜校准系统的触发信号，但是仍然存在一定的误差，利用差分放大调节的信号进一步实现提高智能化塔吊运行偏斜校准系统的触发信号的精确度，具有很大的可靠性。
附图说明
图1为本发明智能化塔吊运行偏斜校准系统的原理图。
图2为本发明智能化塔吊运行偏斜校准系统频率采集电路图。
图3为本发明智能化塔吊运行偏斜校准系统分离比较电路图。
图4为本发明智能化塔吊运行偏斜校准系统运放输出电路图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图4对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
实施例一，智能化塔吊运行偏斜校准系统，包括频率采集电路、分离比较电路和运放输出电路，所述频率采集电路采集智能化塔吊运行系统中模拟信号通道输入端的信号频率，此模拟信号通道为智能化塔吊运行系统控制终端接收智能化塔吊运行位置信息采集模块输出信号用的通道，所述分离比较电路分两路接收频率采集电路输出信号，一路运用可变电阻RW1和二极管D4、二极管D5组成整流电路对信号整流，同时运用运放器AR1同相放大信号，并且运用二极管D10、二极管D12组成的限幅电路对信号限位后输入运放器AR3同相输入端内，其中可控硅VTL1和稳压管D11组成的检测电路将异常信号直接输入运放输出电路内，二路运用二极管D6-二极管D9和运放器AR2组成复合电路对信号限幅-运放-限幅调节，同时运用三极管Q1、三极管Q2组成开关电路滤除异常信号，并且运用三极管Q3、三极管Q4和可变电阻R13组成推挽电路补偿信号后输入运放器AR4反相输入端内，运放器AR3-运放器AR5和可变电阻RW2组成差分放大电路对信号差分放大调节，最后运放输出电路运用运放器AR6同相放大信号后输出，也即是为智能化塔吊运行偏斜校准系统的触发信号；
所述分离比较电路分两路接收频率采集电路输出信号，一路运用可变电阻RW1和二极管D4、二极管D5组成整流电路对信号整流，同时运用运放器AR1同相放大信号，放大信号功率，起到补偿信号的导通损耗作用，并且运用二极管D10、二极管D12组成的限幅电路对信号限位后输入运放器AR3同相输入端内，限幅电路便于可控硅VTL1对信号检测，防止电位过大信号击穿可控硅VTL1，保护电路，可控硅VTL1和稳压管D11组成的检测电路将异常信号直接输入运放输出电路内，正常信号经二极管D13输入运放器AR3同相输入端内，将异常信号直接输入运放输出电路内，可以作为智能化塔吊运行偏斜校准系统的触发信号，二路运用二极管D6-二极管D9和运放器AR2组成复合电路对信号限幅-运放-限幅调节，能够提高限幅深度，同时运用三极管Q1、三极管Q2组成开关电路滤除异常信号，利用三极管Q1、三极管Q2开关性质，滤除异常信号，保证了信号的稳定，并且运用三极管Q3、三极管Q4和可变电阻R13组成推挽电路补偿信号后输入运放器AR4反相输入端内，补偿信号的导通损耗，运放器AR3-运放器AR5和可变电阻RW2组成差分放大电路对信号差分放大调节，能够有效地稳定静态工作点，由于可控硅VTL1和稳压管D11组成的检测电路将异常信号直接输入运放输出电路内，为智能化塔吊运行偏斜校准系统的触发信号，但是仍然存在一定的误差，利用差分放大调节的信号进一步实现提高智能化塔吊运行偏斜校准系统的触发信号的精确度；
所述分离比较电路具体结构：二极管D2的正极接二极管D3的正极，二极管D2的负极接二极管D4的正极、二极管D5的负极和电容C4、电容C5的一端，二极管D4的负极接电容C4的另一端和可变电阻RW1的触点2，可变电阻RW1的触点1接二极管D5的正极和电容C5的另一端，可变电阻RW1的触点3接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电阻R4的一端和运放器AR1的同相输入端，运放器AR1的反相输入端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接地，运放器AR1的输出端接电阻R4的另一端和二极管D10的正极、二极管D12的负极，二极管D10的负极接二极管D12的正极和二极管D13的正极、稳压管D11的负极以及可控硅VTL1的正极，可控硅VTL1的控制极接稳压管D11的正极和电阻R5、电容C6的一端，电阻R5、电容C6的另一端接地，可控硅VTL1的负极接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接电阻R20的一端，二极管D13的负极接运放器AR3的同相输入端，二极管D3的负极接二极管D7的正极和二极管D6的负极，二极管D6的正极接电阻R7的一端和二极管D7的负极、运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的反相输入端接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接地， 运放器AR2的输出端接电阻R7的另一端和二极管D8的负极、二极管D9的正极，二极管D8的正极接二极管D9的负极和电阻R9的一端，电阻R9的另一端接三极管Q1的基极，三极管Q1 的集电极接三极管Q2的基极和电阻R10的一端，三极管Q1的发射极接电阻R12、电容C7的一端和三极管Q2的发射极，电容C7的另一端接地，三极管Q2的集电极接电阻R10的另一端和电阻R11的一端、电源+5V，电阻R11的另一端接三极管Q3、三极管Q4的基极，三极管Q3的集电极接电源+5V，三极管Q3的发射极接三极管Q4的发射极和运放器AR4的反相输入端，三极管Q4的集电极接可变电阻R13的一端，可变电阻R13的另一端接地，运放器AR3的反相输入端接可变电阻RW2的触点1、可变电阻RW2的触点3和电阻R15的一端，运放器AR3的输出端接电阻R14的一端和电阻R15的另一端，电阻R14的另一端接运放器AR5的反相输入端，可变电阻RW2的触点2接电阻R16的一端和运放器AR4的同相输入端，运放器AR4的输出端接电阻R16的另一端和电阻R17的一端，电阻R17的另一端接电阻R18的一端和运放器AR5的同相输入端，电阻R18的另一端接地，运放器AR5的输出端接电阻R19的一端，电阻R19的另一端接电阻R20的另一端和电容C8的一端，电容C8的另一端接地。
实施例二，在实施例一的基础上，所述频率采集电路选用型号为SJ-ADC的频率采集器J1采集智能化塔吊运行系统中模拟信号通道输入端的信号频率，运用电感L1和电容C2、电容C3组成π型滤波电路滤波，频率采集器J1的电源端接电源+5V和电容C1的一端，频率采集器J1的接地端接地，频率采集器J1输出端接电容C1的另一端和稳压管D1的负极以及电感L1、电容C2的一端，电感L1的另一端接电阻R1、电容C3的一端，电容C2的另一端接地，稳压管D1的正极接地，电容C3的另一端接地，电阻R1的另一端接二极管D2的正极。
实施例三，在实施例一的基础上，所述运放输出电路运用运放器AR6同相放大信号后输出，放大信号功率，补偿信号导通损耗，也即是为智能化塔吊运行偏斜校准系统的触发信号，而触发信号的大小决定着智能化塔吊运行偏斜校准系统对塔吊的调节范围，
运放器AR6的同相输入端接电阻R19的另一端，运放器AR6的反相输入端接电阻R21、电阻R22的一端，运放器AR6的输出端接电阻R22的另一端和电阻R23的一端，电阻R21的另一端接地，电阻R23的另一端接信号输出端口。
本发明具体使用时， 智能化塔吊运行偏斜校准系统，包括频率采集电路、分离比较电路和运放输出电路，所述频率采集电路采集智能化塔吊运行系统中模拟信号通道输入端的信号频率，此模拟信号通道为智能化塔吊运行系统控制终端接收智能化塔吊运行位置信息采集模块输出信号用的通道，所述分离比较电路分两路接收频率采集电路输出信号，一路运用可变电阻RW1和二极管D4、二极管D5组成整流电路对信号整流，同时运用运放器AR1同相放大信号，放大信号功率，起到补偿信号的导通损耗作用，并且运用二极管D10、二极管D12组成的限幅电路对信号限位后输入运放器AR3同相输入端内，限幅电路便于可控硅VTL1对信号检测，防止电位过大信号击穿可控硅VTL1，保护电路，可控硅VTL1和稳压管D11组成的检测电路将异常信号直接输入运放输出电路内，正常信号经二极管D13输入运放器AR3同相输入端内，将异常信号直接输入运放输出电路内，可以作为智能化塔吊运行偏斜校准系统的触发信号，二路运用二极管D6-二极管D9和运放器AR2组成复合电路对信号限幅-运放-限幅调节，能够提高限幅深度，同时运用三极管Q1、三极管Q2组成开关电路滤除异常信号，利用三极管Q1、三极管Q2开关性质，滤除异常信号，保证了信号的稳定，并且运用三极管Q3、三极管Q4和可变电阻R13组成推挽电路补偿信号后输入运放器AR4反相输入端内，补偿信号的导通损耗，运放器AR3-运放器AR5和可变电阻RW2组成差分放大电路对信号差分放大调节，能够有效地稳定静态工作点，由于可控硅VTL1和稳压管D11组成的检测电路将异常信号直接输入运放输出电路内，为智能化塔吊运行偏斜校准系统的触发信号，但是仍然存在一定的误差，利用差分放大调节的信号进一步实现提高智能化塔吊运行偏斜校准系统的触发信号的精确度，最后运放输出电路运用运放器AR6同相放大信号后输出，也即是为智能化塔吊运行偏斜校准系统的触发信号。
以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。
Claims (1)
1.智能化塔吊运行偏斜校准系统，包括位置信息采集模块、控制终端，所述位置信息采集模块采集塔吊位置信息，所述控制终端分析信号，同时对塔吊位置进行调节，位置信息采集模块输出信号通过模拟信号通道传输至控制终端内，并且运用频率采集电路、分离比较电路和运放输出电路对位置信号校准，其特征在于，所述频率采集电路采集智能化塔吊运行系统中模拟信号通道输入端的信号频率，此模拟信号通道为智能化塔吊运行系统控制终端接收智能化塔吊运行位置信息采集模块输出信号用的通道，所述分离比较电路分两路接收频率采集电路输出信号，一路运用可变电阻RW1和二极管D4、二极管D5组成整流电路对信号整流，同时运用运放器AR1同相放大信号，并且运用二极管D10、二极管D12组成的限幅电路对信号限位后输入运放器AR3同相输入端内，其中可控硅VTL1和稳压管D11组成的检测电路将异常信号直接输入运放输出电路内，二路运用二极管D6-二极管D9和运放器AR2组成复合电路对信号限幅-运放-限幅调节，同时运用三极管Q1、三极管Q2组成开关电路滤除异常信号，并且运用三极管Q3、三极管Q4和可变电阻R13组成推挽电路补偿信号后输入运放器AR4反相输入端内，运放器AR3-运放器AR5和可变电阻RW2组成差分放大电路对信号差分放大调节，最后运放输出电路运用运放器AR6同相放大信号后输出，也即是为智能化塔吊运行偏斜校准系统的触发信号；
所述分离比较电路包括二极管D2，二极管D2的正极接二极管D3的正极，二极管D2的负极接二极管D4的正极、二极管D5的负极和电容C4、电容C5的一端，二极管D4的负极接电容C4的另一端和可变电阻RW1的触点2，可变电阻RW1的触点1接二极管D5的正极和电容C5的另一端，可变电阻RW1的触点3接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电阻R4的一端和运放器AR1的同相输入端，运放器AR1的反相输入端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接地，运放器AR1的输出端接电阻R4的另一端和二极管D10的正极、二极管D12的负极，二极管D10的负极接二极管D12的正极和二极管D13的正极、稳压管D11的负极以及可控硅VTL1的正极，可控硅VTL1的控制极接稳压管D11的正极和电阻R5、电容C6的一端，电阻R5、电容C6的另一端接地，可控硅VTL1的负极接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接电阻R20的一端，二极管D13的负极接运放器AR3的同相输入端，二极管D3的负极接二极管D7的正极和二极管D6的负极，二极管D6的正极接电阻R7的一端和二极管D7的负极、运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的反相输入端接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接地，运放器AR2的输出端接电阻R7的另一端和二极管D8的负极、二极管D9的正极，二极管D8的正极接二极管D9的负极和电阻R9的一端，电阻R9的另一端接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接三极管Q2的基极和电阻R10的一端，三极管Q1的发射极接电阻R12的一端，电阻R12的另一端接电容C7的一端和三极管Q2的发射极，电容C7的另一端接地，三极管Q2的集电极接电阻R10的另一端和电阻R11的一端、电源+5V，电阻R11的另一端接三极管Q3、三极管Q4的基极，三极管Q3的集电极接电源+5V，三极管Q3的发射极接三极管Q4的发射极和运放器AR4的反相输入端，三极管Q4的集电极接可变电阻R13的一端，可变电阻R13的另一端接地，运放器AR3的反相输入端接可变电阻RW2的触点1、可变电阻RW2的触点3和电阻R15的一端，运放器AR3的输出端接电阻R14的一端和电阻R15的另一端，电阻R14的另一端接运放器AR5的反相输入端，可变电阻RW2的触点2接电阻R16的一端和运放器AR4的同相输入端，运放器AR4的输出端接电阻R16的另一端和电阻R17的一端，电阻R17的另一端接电阻R18的一端和运放器AR5的同相输入端，电阻R18的另一端接地，运放器AR5的输出端接电阻R19的一端，电阻R19的另一端接电阻R20的另一端和电容C8的一端，电容C8的另一端接地，其中可变电阻RW1的触点1、可变电阻RW1的触点2为固定触点，可变电阻RW1的触点3为动触点，可变电阻RW2的触点2、可变电阻RW1的触点3为固定触点，可变电阻RW2的触点1为动触点；
所述频率采集电路包括型号为SJ-ADC的频率采集器J1，频率采集器J1的电源端接电源+5V和电容C1的一端，频率采集器J1的接地端接地，频率采集器J1输出端接电容C1的另一端和稳压管D1的负极以及电感L1、电容C2的一端，电感L1的另一端接电阻R1、电容C3的一端，电容C2的另一端接地，稳压管D1的正极接地，电容C3的另一端接地，电阻R1的另一端接二极管D2的正极；
所述运放输出电路包括运放器AR6，运放器AR6的同相输入端接电阻R19的另一端，运放器AR6的反相输入端接电阻R21、电阻R22的一端，运放器AR6的输出端接电阻R22的另一端和电阻R23的一端，电阻R21的另一端接地，电阻R23的另一端接信号输出端口。
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