CN110194415A - 智能化塔吊运行监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了智能化塔吊运行监控系统，包括频率采集电路1、频率采集电路2、分离校准电路和稳压限幅电路，所述频率采集电路1、频率采集电路2分别采集智能化塔吊运行监控系统中模拟信号通道内输入端和输出端的信号频率，分离校准电路一路运用三极管Q1、三极管Q2和电容C8组成恒流源电路对信号稳压后输入运放器AR1同相输入端内，二路运用电容C10‑电容C12和电阻R12‑电阻R14组成选频电路筛选出单一频率的信号，所述频率采集电路2经三极管Q5和电容C15组成的延时电路将信号延时后输入运放器AR1反相输入端内，最后稳压限幅电路运用同时运用二极管D7、二极管D8组成限幅电路对信号限幅后输出，将频率信号转换为智能化塔吊运行监控系统中控制终端的校准信号。
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监控系统。
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监控系统以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，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监控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。
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监控系统，具有构思巧妙、人性化设计的特性，能够对智能化塔吊运行监控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监控系统中控制终端的校准信号。
其解决的技术方案是，智能化塔吊运行监控系统，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1、频率采集电路2、分离校准电路和稳压限幅电路，所述频率采集电路1、频率采集电路2分别采集智能化塔吊运行监控系统中模拟信号通道内输入端和输出端的信号频率，此模拟信号通道为智能化塔吊运行监控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，分离校准电路运用可变电阻RW1、可变电阻RW2和电容C4、电容C5组成分离电路将信号分为同频两路信号，一路运用三极管Q1、三极管Q2和电容C8组成恒流源电路对信号稳压后输入运放器AR1同相输入端内，二路运用电容C10-电容C12和电阻R12-电阻R14组成选频电路筛选出单一频率的信号，并且运用可控硅VTL1和稳压管D5组成检测电路将异常信号泄放至大地，所述频率采集电路2运用电感L2和电容C13、电容C14组成π型滤波电路滤波，同时运用三极管Q3、三极管Q4组成电平转换电路将信号转换为高电平，经三极管Q5和电容C15组成的延时电路将信号延时后输入运放器AR1反相输入端内，最后稳压限幅电路运用三极管Q6和稳压管D6组成稳压电路对信号稳压，同时运用二极管D7、二极管D8组成限幅电路对信号限幅后输出，也即是智能化塔吊运行监控系统中控制终端的校准信号。
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、可变电阻RW2和电容C4、电容C5组成分离电路将信号分为同频两路信号，通过调节可变电阻RW1、可变电阻RW2的阻值比可以调节两路输出信号的振幅比，一路运用三极管Q1、三极管Q2和电容C8组成恒流源电路对信号稳压后输入运放器AR1同相输入端内，利用稳压管D3稳定三极管Q1集电极电位，起到稳定三极管Q2发射极电位的作用，二路运用电容C10-电容C12和电阻R12-电阻R14组成选频电路筛选出单一频率的信号，单一频率的信号较为稳定，能够消除信号跳频，并且运用可控硅VTL1和稳压管D5组成检测电路将异常信号泄放至大地，利用可控硅VTL1的开关性质筛选出正常信号输入运放器AR1同相输入端内，同时异常信号经电阻R11泄放至大地，两路信号一起输入运放器AR1同相输入端内，保证了信号振幅的一致；
2. 当频率采集电路2采集信号频率为异常信号时，电平转换电路输出高电平信号，经三极管Q5和电容C15组成的延时电路将信号延时后输入运放器AR1反相输入端内，调节运放器AR1输出信号电位，当频率采集电路2采集信号频率为正常信号时，电平转换电路输出低电平信号，由于频率采集电路1、频率采集电路2采集信号频率点不一样，因此延时电路可以保证运放器AR1同相输入端和反相输入端接收到的信号保持一致，频率采集电路2输出信号为调节信号，保证智能化塔吊运行监控系统中控制终端的校准信号的调节幅度。
附图说明
图1为本发明智能化塔吊运行监控系统的原理图。
图2为本发明智能化塔吊运行监控系统的频率采集电路1电路图。
图3为本发明智能化塔吊运行监控系统的分离校准电路图。
图4为本发明智能化塔吊运行监控系统的频率采集电路2图。
图5为本发明智能化塔吊运行监控系统的稳压限幅电路图。
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5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，智能化塔吊运行监控系统，包括频率采集电路1、频率采集电路2、分离校准电路和稳压限幅电路，所述频率采集电路1、频率采集电路2分别采集智能化塔吊运行监控系统中模拟信号通道内输入端和输出端的信号频率，此模拟信号通道为智能化塔吊运行监控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，分离校准电路运用可变电阻RW1、可变电阻RW2和电容C4、电容C5组成分离电路将信号分为同频两路信号，一路运用三极管Q1、三极管Q2和电容C8组成恒流源电路对信号稳压后输入运放器AR1同相输入端内，二路运用电容C10-电容C12和电阻R12-电阻R14组成选频电路筛选出单一频率的信号，并且运用可控硅VTL1和稳压管D5组成检测电路将异常信号泄放至大地，所述频率采集电路2运用电感L2和电容C13、电容C14组成π型滤波电路滤波，同时运用三极管Q3、三极管Q4组成电平转换电路将信号转换为高电平，经三极管Q5和电容C15组成的延时电路将信号延时后输入运放器AR1反相输入端内，最后稳压限幅电路运用三极管Q6和稳压管D6组成稳压电路对信号稳压，同时运用二极管D7、二极管D8组成限幅电路对信号限幅后输出，也即是智能化塔吊运行监控系统中控制终端的校准信号；
所述分离校准电路运用可变电阻RW1、可变电阻RW2和电容C4、电容C5组成分离电路将信号分为同频两路信号，通过调节可变电阻RW1、可变电阻RW2的阻值比可以调节两路输出信号的振幅比，一路运用三极管Q1、三极管Q2和电容C8组成恒流源电路对信号稳压后输入运放器AR1同相输入端内，利用稳压管D3稳定三极管Q1集电极电位，起到稳定三极管Q2发射极电位的作用，电容C8为滤波电容，滤除信号中的杂波，二路运用电容C10-电容C12和电阻R12-电阻R14组成选频电路筛选出单一频率的信号，单一频率的信号较为稳定，能够消除信号跳频，并且运用可控硅VTL1和稳压管D5组成检测电路将异常信号泄放至大地，利用可控硅VTL1的开关性质筛选出正常信号输入运放器AR1同相输入端内，同时异常信号经电阻R11泄放至大地，两路信号一起输入运放器AR1同相输入端内，保证了信号振幅的一致；
所述分离校准电路具体结构：可变电阻RW1的触点2接电阻R2、电容C4的一端，可变电阻RW1的触点1接电容C4的另一端和电阻R4、电容C5的一端，可变电阻RW1的触点3接电容C5的另一端和电阻R6、电阻R7、电容C8的一端，电阻R6的另一端接二极管D2的正极，二极管D2的负极接三极管Q1的基极和三极管D2的集电极，三极管Q1的发射极接电阻R7的另一端，三极管Q1的集电极接三极管Q2的基极和电容C8的另一端、稳压管D3的负极，稳压管D3的正极接地，三极管Q2的发射极接电阻R8的一端，电阻R4的另一端接可变电阻RW2的触点1，可变电阻RW2的触点2接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电阻R2的另一端，可变电阻RW2的触点3接电阻R13、电容C10的一端，电阻R13的另一端接电阻R12、电容C12的一端，电容C10的另一端接电容C11、电阻R14的一端，电阻R14、电容C12的另一端接地，电阻R12的另一端接电容C11的另一端和可控硅VTL1 的正极和稳压管D5的负极，可控硅VTL1 的负极接电阻R10的一端，可控硅VTL1 的控制极接稳压管D5的正极和电阻R11、电容C9的一端，电阻R11、电容C9的另一端接地，电阻R10的另一端接电阻R8的另一端和电阻R9的一端、运放器AR1的同相输入端，运放器AR1的输出端接电阻R9的另一端。
实施例二，在实施例一的基础上，所述频率采集电路1、频率采集电路2分别采集智能化塔吊运行监控系统中模拟信号通道内输入端和输出端的信号频率，频率采集电路1选用型号为SJ-ADC的频率采集器J1采集信号频率，运用电感L1和电容C2、电容C3组成π型滤波电路滤除信号谐波，频率采集电路2选用型号为SJ-ADC的频率采集器J2采集信号频率，运用电感L2和电容C13、电容C14组成π型滤波电路滤除信号谐波，同时运用三极管Q3、三极管Q4组成电平转换电路将信号转换为高电平，当频率采集电路2采集信号频率为异常信号时，电平转换电路输出高电平信号，经三极管Q5和电容C15组成的延时电路将信号延时后输入运放器AR1反相输入端内，调节运放器AR1输出信号电位，当频率采集电路2采集信号频率为正常信号时，电平转换电路输出低电平信号，由于频率采集电路1、频率采集电路2采集信号频率点不一样，因此延时电路可以保证运放器AR1同相输入端和反相输入端接收到的信号保持一致，频率采集电路2输出信号为调节信号，保证智能化塔吊运行监控系统中控制终端的校准信号的调节幅度；
具体结构：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的另一端接电阻R2的另一端；频率采集器J2的电源端接电源+5V和电容C21的一端，频率采集器J2的接地端接地，频率采集器J2输出端接电容C21的另一端和稳压管D4的负极以及电感L2、电容C13的一端，电感L2的另一端接电阻R15、电容C14的一端，电容C13的另一端接地，稳压管D4的正极接地，电容C13的另一端接地，电阻R15的另一端接三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极接电阻R16、电阻R17的一端，电阻R17的另一端接三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极接电阻R18、电阻R19的一端和三极管Q5的基极、电容C15的一端，电阻R16、电阻R18的另一端接电源+5V，三极管Q3、三极管Q4的发射极接地，三极管Q5的发射极和电阻R19的另一端接电源+5V，三极管Q5的集电极接电阻R20、电阻R21的一端和运放器AR1的反相输入端，电阻R20、电容C15的另一端接地，电阻R21的另一端接地。
实施例三，在实施例一的基础上，所述稳压限幅电路运用三极管Q6和稳压管D6组成稳压电路对信号稳压，提高信号的稳定性，同时运用二极管D7、二极管D8组成限幅电路对信号限幅后输出，防止输出信号电位过高，破坏电路，也即是智能化塔吊运行监控系统中控制终端的校准信号，输出信号大小触发校准智能化塔吊运行监控系统中塔吊的位置信号，三极管Q6的集电极接运放器AR1的输出端和电阻R22的一端，三极管Q6的基极接电阻R22的另一端和稳压管D6的负极，稳压管D6的正极接地，三极管Q6的发射极接电阻R23的一端，电阻R23的另一端接二极管D7的负极和二极管D8的正极，二极管D7的正极接二极管D8的负极和电阻R24的一端，电阻R24的另一端接信号输出端口。
本发明具体使用时，智能化塔吊运行监控系统，包括频率采集电路1、频率采集电路2、分离校准电路和稳压限幅电路，所述频率采集电路1、频率采集电路2分别采集智能化塔吊运行监控系统中模拟信号通道内输入端和输出端的信号频率，此模拟信号通道为智能化塔吊运行监控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，运用可变电阻RW1、可变电阻RW2和电容C4、电容C5组成分离电路将信号分为同频两路信号，通过调节可变电阻RW1、可变电阻RW2的阻值比可以调节两路输出信号的振幅比，一路运用三极管Q1、三极管Q2和电容C8组成恒流源电路对信号稳压后输入运放器AR1同相输入端内，利用稳压管D3稳定三极管Q1集电极电位，起到稳定三极管Q2发射极电位的作用，电容C8为滤波电容，滤除信号中的杂波，二路运用电容C10-电容C12和电阻R12-电阻R14组成选频电路筛选出单一频率的信号，单一频率的信号较为稳定，能够消除信号跳频，并且运用可控硅VTL1和稳压管D5组成检测电路将异常信号泄放至大地，利用可控硅VTL1的开关性质筛选出正常信号输入运放器AR1同相输入端内，同时异常信号经电阻R11泄放至大地，两路信号一起输入运放器AR1同相输入端内，保证了信号振幅的一致，所述频率采集电路2运用电感L2和电容C13、电容C14组成π型滤波电路滤波，同时运用三极管Q3、三极管Q4组成电平转换电路将信号转换为高电平，经三极管Q5和电容C15组成的延时电路将信号延时后输入运放器AR1反相输入端内，最后稳压限幅电路运用三极管Q6和稳压管D6组成稳压电路对信号稳压，同时运用二极管D7、二极管D8组成限幅电路对信号限幅后输出，也即是智能化塔吊运行监控系统中控制终端的校准信号。
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 (5)
1.智能化塔吊运行监控系统，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1、频率采集电路2、分离校准电路和稳压限幅电路对位置信号校准，其特征在于，所述频率采集电路1、频率采集电路2分别采集智能化塔吊运行监控系统中模拟信号通道内输入端和输出端的信号频率，此模拟信号通道为智能化塔吊运行监控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，分离校准电路运用可变电阻RW1、可变电阻RW2和电容C4、电容C5组成分离电路将信号分为同频两路信号，一路运用三极管Q1、三极管Q2和电容C8组成恒流源电路对信号稳压后输入运放器AR1同相输入端内，二路运用电容C10-电容C12和电阻R12-电阻R14组成选频电路筛选出单一频率的信号，并且运用可控硅VTL1和稳压管D5组成检测电路将异常信号泄放至大地，所述频率采集电路2运用电感L2和电容C13、电容C14组成π型滤波电路滤波，同时运用三极管Q3、三极管Q4组成电平转换电路将信号转换为高电平，经三极管Q5和电容C15组成的延时电路将信号延时后输入运放器AR1反相输入端内，最后稳压限幅电路运用三极管Q6和稳压管D6组成稳压电路对信号稳压，同时运用二极管D7、二极管D8组成限幅电路对信号限幅后输出，也即是智能化塔吊运行监控系统中控制终端的校准信号。
2.如权利要求1所述智能化塔吊运行监控系统，其特征在于，所述分离校准电路包括可变电阻RW1，可变电阻RW1的触点2接电阻R2、电容C4的一端，可变电阻RW1的触点1接电容C4的另一端和电阻R4、电容C5的一端，可变电阻RW1的触点3接电容C5的另一端和电阻R6、电阻R7、电容C8的一端，电阻R6的另一端接二极管D2的正极，二极管D2的负极接三极管Q1的基极和三极管D2的集电极，三极管Q1的发射极接电阻R7的另一端，三极管Q1的集电极接三极管Q2的基极和电容C8的另一端、稳压管D3的负极，稳压管D3的正极接地，三极管Q2的发射极接电阻R8的一端，电阻R4的另一端接可变电阻RW2的触点1，可变电阻RW2的触点2接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电阻R2的另一端，可变电阻RW2的触点3接电阻R13、电容C10的一端，电阻R13的另一端接电阻R12、电容C12的一端，电容C10的另一端接电容C11、电阻R14的一端，电阻R14、电容C12的另一端接地，电阻R12的另一端接电容C11的另一端和可控硅VTL1的正极和稳压管D5的负极，可控硅VTL1 的负极接电阻R10的一端，可控硅VTL1 的控制极接稳压管D5的正极和电阻R11、电容C9的一端，电阻R11、电容C9的另一端接地， 电阻R10的另一端接电阻R8的另一端和电阻R9的一端、运放器AR1的同相输入端，运放器AR1的输出端接电阻R9的另一端。
3.如权利要求1所述智能化塔吊运行监控系统，其特征在于，所述频率采集电路1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的另一端接电阻R2的另一端。
4.如权利要求1所述智能化塔吊运行监控系统，其特征在于，所述频率采集电路2包括型号为SJ-ADC的频率采集器J2，频率采集器J2的电源端接电源+5V和电容C21的一端，频率采集器J2的接地端接地，频率采集器J2输出端接电容C21的另一端和稳压管D4的负极以及电感L2、电容C13的一端，电感L2的另一端接电阻R15、电容C14的一端，电容C13的另一端接地，稳压管D4的正极接地，电容C13的另一端接地，电阻R15的另一端接三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极接电阻R16、电阻R17的一端，电阻R17的另一端接三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极接电阻R18 、电阻R19的一端和三极管Q5的基极、电容C15的一端，电阻R16、电阻R18的另一端接电源+5V，三极管Q3、三极管Q4的发射极接地，三极管Q5的发射极和电阻R19的另一端接电源+5V，三极管Q5的集电极接电阻R20、电阻R21的一端和运放器AR1的反相输入端，电阻R20、电容C15的另一端接地，电阻R21的另一端接地。
5.如权利要求3所述智能化塔吊运行监控系统，其特征在于，所述稳压限幅电路包括三极管Q6，三极管Q6的集电极接运放器AR1的输出端和电阻R22的一端，三极管Q6的基极接电阻R22的另一端和稳压管D6的负极，稳压管D6的正极接地，三极管Q6的发射极接电阻R23的一端，电阻R23的另一端接二极管D7的负极和二极管D8的正极，二极管D7的正极接二极管D8的负极和电阻R24的一端，电阻R24的另一端接信号输出端口。
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- 2019-05-30 CN CN201910461111.5A patent/CN110194415B/zh active Active
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