CN201686413U - 塔机安全监控管理系统 - Google Patents

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本实用新型提供了一种集信息采集、控制和信息显示于一体的塔机安全监控管理系统，包括信号传感器、用于对信号传感器采集的信号进行放大的信号放大模块和起运算和处理作用的微处理器，其特别之处在于：所述的信号传感器包括重量传感器、用于对旋转角度进行检测的角度传感器、对塔机的臂长进行检测的变幅传感器、高度传感器；所述的信号放大模块的输出端连接有A/D转换模块，该A/D转换模块与微处理器数据输入端口相连接。本实用新型通过设置重量传感器、角度传感器、变幅传感器和高度传感器，可实现对塔机载重、旋转角度、臂长和升降高度信息的采集，真实反映了塔机的运行工况，使得本实用新型的控制更加的精准。

Description

塔机安全监控管理系统 
技术领域
本实用新型涉及一种塔机安全监控管理系统，更具体的说，尤其涉及一种集信息采集、控制和信息显示于一体的塔机安全监控管理系统。 
背景技术
随着建筑行业的不断发展，塔机的高度从以往的十多米发展到现在的百多米，操作人员在驾驶室内作业的过程中，不仅要随时观察所悬吊的重物的情况，还要操纵塔机的运行。现有的塔机安全监控管理系统所采集的塔机的状态信息量较少，一般只是对塔机的载重量信息和转动的角度信息进行采集，不能较好的反映塔机的工作状态，不利于对塔机的运行工况进行检测。而且，现有塔机的显示屏幕较小，不能把反映塔机工况的参数同时进行显示，不利于操作人员对塔机的各种运行参数进行了解。 
发明内容
本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种集信息采集、控制和信息显示于一体的塔机安全监控管理系统。 
本实用新型的塔机安全监控管理系统，包括信号传感器、用于对信号传感器采集的信号进行放大的信号放大模块和起运算和处理作用的微处理器，其特别之处在于：所述的信号传感器包括重量传感器、用于对旋转角度进行检测的角度传感器、对塔机的臂长进行检测的变幅传感器、高度传感器；所述的信号放大模块的输出端连接有A/D转换模块，该A/D转换模块与微处理器数据输入端口相连接；所述的微处理器还电气连接有对采集的信息进行显示的液晶显示单元、用于对塔机的运行状态进行控制的控制模块单元和对参数进行调整的按键输入模块。重量传感器可实现对塔机所吊物品重量的检测，并通过微处理器与设定的额定值进行比较，利于检测塔机是否在安全状态下运行，角度传感器用于检测塔机的转盘所转动的角度，并与所设定的额定角度相比较，看塔机转动的角度是否在规定的范围 内。变幅传感器用于检测塔机的有效臂长，进而实现其他参数值的运算。高度传感器用于对吊钩的高度进行检测，并进行检测吊钩的高度是否在额定的高度范围内。信号放大模块可把小信号放大为可接入到A/D转换器输入端的数值范围，液晶显示单元可对采集和设定的各种参数进行显示，便于操作者实时获知塔机的运行参数。控制模块单元可对塔机上相应电机的运行状态进行控制，实现对塔机的安全保护。 
本实用新型的塔机安全监控管理系统，所述的微处理器还电气连接有存储器、时间模块、实现无线通信的GPRS模块、有线通信模块；所述的GPRS模块还连接有天线接口模块和SIM/UIM卡接口模块，所述的有线通信模块为RS232或RS485收发模块。存储器是为了扩大微处理器的存储空间，便于储存较大量的信息；时间模块为整个管理系统提供准确的时间信息，便于历史记录的查询。GPRS模块可把本监控管理系统采集的信息进行无线网络传输，并实现把信息传送到Internet上，供用户通过Internet网络进行信息查询；SIM/UIM卡接口模块进行用户身份识别，增加了所采集到信息的安全性。有线通信模块为RS232或RS485收发模块，用于与调试员的PC机进行连接，实现对本安全监控管理系统的调试。 
本实用新型的塔机安全监控管理系统，所述的角度传感器、变幅传感器和高度传感器均包括用于信息采集的精密电位器；所述的重量传感器中包括电阻式应变片，该应变片为环氧酚醛箔式电阻应变计。通过把包括精密电位器的传感器设置在特定的位置，可实现对旋转角度、臂长和高度信息的测量，在使用的过程中把环氧酚醛箔式电阻应变计设置在一密封结构中并内充氮气。 
本实用新型的塔机安全监控管理系统，所述的控制模块单元包括6个ULN2003驱动继电器，所述6个ULN2003驱动继电器分别用于对塔机的超上限、超下限、超载、左回转、右回转、高度超限进行控制；所述的按键输入模块包括复位按钮、增大按钮、减小按钮、选择按钮以及确定按钮。通过6个ULN2003驱动继电器可实现对塔机各种运行状态的控制；按键输入模块上的复位按钮、增大按钮、减小按钮、选择按钮以及确定按钮可实现 对各种信息参数的调整和设定。 
本实用新型的塔机安全监控管理系统，所述的液晶显示单元包括液晶驱动模块和液晶显示屏，所述的液晶显示屏为320X240点阵显示屏。有关重量传感器、角度传感器、变幅传感器、高度传感器所采集的信息和设定的信息均可通过液晶显示屏进行显示。 
本实用新型的塔机安全监控管理系统，所述的微处理器为STC89C58RD+型号的8051单片机，所述的信号放大模块中包括AD623AN放大器和LM324N四运算放大器，所述的A/D转换模块中包括TLC153CN型号的A/D转换器，所述的存储器为AT24C256型号的储存器，所述的时间模块采用的芯片为DSC12C887实时时钟芯片。 
本实用新型的有益效果是：(1)通过设置重量传感器、角度传感器、变幅传感器和高度传感器，可实现对塔机载重、旋转角度、臂长和升降高度信息的采集，真实反映了塔机的运行工况，使得本实用新型的控制更加的精准；(2)本实用新型设置有用于对各种信息进行显示的液晶显示单元，可同时为操作者提供最大信息量的显示，使得操作者能及时的获取塔机的运行状况，以便实行控制。 
附图说明
图1为本实用新型的电路原理示意图； 
图中：1微处理器，2信号放大模块，3A/D转换模块，4液晶显示单元，5控制模块单元，6按键输入模块，7存储器，8时间模块，9重量传感器，10角度传感器，11变幅传感器，12高度传感器，13GPRS模块，14有线通讯模块。 
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。 
如图1所示的本实用新型的电路原理示意图，所示的本实用新型的塔机安全监控管理系统包括微处理器1、信号放大模块2、A/D转换模块3、液晶显示单元4、控制模块单元5、按键输入模块6、存储器7、时间模块8、重量传感器9、角度传感器10、变幅传感器11、高度传感器12、GPRS模块 13、有线通讯模块14。所示的重量传感器9、角度传感器10、变幅传感器11、高度传感器12分别用于实现塔机所载重物、塔机转盘转过的角度、塔机的有效臂长、塔机吊钩高度的检测。重量传感器内设置有环氧酚醛箔式电阻应变计，其使用温度范围为-20℃至+60℃，具有精度高和稳定性好的特点；角度传感器10、变幅传感器11和高度传感器12均包括精密电位器，精密电位器可实现相应参数的检测。重量传感器9、角度传感器10、变幅传感器11、高度传感器12的输出端与信号放大模块2的输入端相连接，信号放大模块2用于对传感器输出的信号进行放大，信号放大模块2采用的是AD623AN放大器和LM324N四运算放大器。放大后的信号再经由A/D转换模块3转化为数字量，A/D转换模块3采用的是TLC153CN型号的A/D转换器，各个传感器检测的信号经A/D转换模块转化后输入到微处理器的数据输入端口。微处理器采用的是8051系列的STC89C58RD+型号单片机。 
微处理器1还连接有时间模块8和存储器7，时间模块8采用的是DSC12C887实时时钟芯片，存储器7采用的是AT24C256型号的储存器。微处理器1的数据输出端口连接有液晶显示单元4和控制模块单元5，微处理器1的数据输入端口连接有按键输入模块6；控制模块单元5可对塔机上相应电机的运行状态进行控制，实现对塔机的安全保护，控制模块单元包括6个ULN2003驱动继电器，6个ULN2003驱动继电器分别用于对塔机的超上限、超下限、超载、左回转、右回转、高度超限进行控制。按键输入模块6包括复位按钮、增大按钮、减小按钮、选择按钮以及确定按钮，按键输入模块6上的复位按钮、增大按钮、减小按钮、选择按钮以及确定按钮可实现对各种信息参数的调整和设定。GPRS模块可把本监控管理系统采集的信息进行无线网络传输，并实现把信息传送到Internet上，供用户通过Internet网络进行信息查询；SIM/UIM卡接口模块进行用户身份识别，增加了所采集到信息的安全性。有线通信模块为RS232或RS485收发模块，用于与调试员的PC机进行连接，实现对本安全监控管理系统的调试。 
液晶显示单元4的液晶显示屏为320X240点阵显示屏，通过微处理器1内部程序的设置，在液晶显示屏的主界面上可显示工况设置、主钩重量调整、小车行程调整、吊钩高度调整、角度调整、时间设置、信息查询共七 个选项。在工况设置中又设置有中心距、倍数、高度报警、角度报警、车型选择选项；在主钩重量调整选项中设置有主钩重量零点、主钩重量放大AD值、主钩重量放大吨位、主钩重量AD值选项；小车行程调整选项中包括小车行程零点AD、小车行程放大AD、小车行程放大米数、小车行程AD值选项；吊钩高度调整选项中设置有吊钩高度零点AD、吊钩高度放大AD、吊钩高度放大、高AD值；角度调整选项中设置吊车角度零点、AD值、吊车角放大、角度AD值；信息查询中包括日期设置和时间设置；信息查询中设置有右角度超限、上限米数、实重吨数、实高米数、实角度数、幅度米数、下限米数、额重吨数、额高米数、额角度数选项，通过按键输入模块6上的复位按钮、增大按钮、减小按钮、选择按钮以及确定按钮可实现上述各个选项信息的调整。 

Claims (6)

1.一种塔机安全监控管理系统，包括信号传感器、用于对信号传感器采集的信号进行放大的信号放大模块(2)和起运算和处理作用的微处理器(1)，其特征在于：所述的信号传感器包括重量传感器(9)、用于对旋转角度进行检测的角度传感器(10)、对塔机的臂长进行检测的变幅传感器(11)、高度传感器(12)；所述的信号放大模块(2)的输出端连接有A/D转换模块(3)，该A/D转换模块(3)与微处理器(1)数据输入端口相连接；所述的微处理器(1)还电气连接有对采集的信息进行显示的液晶显示单元(4)、用于对塔机的运行状态进行控制的控制模块单元(5)和对参数进行调整的按键输入模块(6)。
2.根据权利要求1所述的塔机安全监控管理系统，其特征在于：所述的微处理器(1)还电气连接有存储器(7)、时间模块(8)、实现无线通信的GPRS模块(13)、有线通信模块(14)；所述的GPRS模块(13)还连接有天线接口模块和SIM/UIM卡接口模块，所述的有线通信模块(14)为RS232或RS485收发模块。
3.根据权利要求1或2所述的塔机安全监控管理系统，其特征在于：所述的角度传感器(10)、变幅传感器(11)和高度传感器(12)均包括用于信息采集的精密电位器；所述的重量传感器(9)中包括电阻式应变片，该应变片为环氧酚醛箔式电阻应变计。
4.根据权利要求1或2所述的塔机安全监控管理系统，其特征在于：所述的控制模块单元(5)包括6个ULN2003驱动继电器，所述6个ULN2003驱动继电器分别用于对塔机的超上限、超下限、超载、左回转、右回转、高度超限进行控制；所述的按键输入模块(6)包括复位按钮、增大按钮、减小按钮、选择按钮以及确定按钮。
5.根据权利要求1或2所述的塔机安全监控管理系统，其特征在于：所述的液晶显示单元(4)包括液晶驱动模块和液晶显示屏，所述的液晶显示屏为320X240点阵显示屏。
6.根据权利要求2所述的塔机安全监控管理系统，其特征在于：所述的微处理器(1)为STC89C58RD+型号的8051单片机，所述的信号放大模块(2)中包括AD623AN放大器和LM324N四运算放大器，所述的A/D转换模块(3)中包括TLC153CN型号的A/D转换器，所述的存储器(7)为AT24C256型号的储存器，所述的时间模块(8)采用的芯片为DSC12C887实时时钟芯片。
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