CN203319425U - 一种施工升降机安全监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及施工升降机安全监控的技术，特别是一种施工升降机安全监控装置。本实用新型由监控主机、光电编码器、指纹识别模块、无线射频识别模块、GPS、风速传感器、倾角传感器、第1重量传感器、第2重量传感器、电动机综合保护器、防冲顶行程开关、归零位行程开关、摄像头以及第1至第n楼层呼叫器组成。通过在安全帽或者工作服上粘贴无源超高频纸质标签，经无线射频识别模块对无源超高频纸质标签进行识别和计数，并将计数信息反馈给微处理器，微处理器将反馈信息进行解码，从而实现施工升降机承载人员的统计和超员保护和报警，有效地避免超员事件，杜绝安全事故发生。

Description

一种施工升降机安全监控装置

技术领域

本实用新型涉及施工升降机安全监控的技术，特别是一种施工升降机承载人数识别计数装置。

背景技术

现有的施工升降机安全监控设备大都只能实现对载重量的实时监测并实现超载保护，针对载员监控及超员报警的功能，虽然也出现了应用图像处理进行人数识别的技术，但由于环境光线的影响，人数识别的正确率一直都很低；还有通过光电传感器对人进行计数的，但由于人员上下施工升降机时经常会出现并排出入的情况，同时还有人携带工具上下施工升降机的情况，仅仅通过光电传感器进行计数是根本无法做到精准计数的，故不能对施工升降机载员情况真正实现有效的安全监控。

实用新型内容

本实用新型目的是为了克服上述不足，提供一种施工升降机安全监控装置，实现针对施工升降机的全方位安全监控，有效地避免超员事件的发生。

本实用新型的技术方案：一种施工升降机安全监控装置，风速传感器、倾角传感器、第1载重传感器、第2载重传感器的输出端分别与信号调理模块输入端电连接，信号调理模块输出端与第1微处理器A/D输入端电连接，电动机综合保护器、防冲顶行程开关、归零位行程开关与第1微处理器电连接，摄像头与触摸液晶显示器电连接，第1微处理器的串口UART1与触摸液晶显示器电连接，第1微处理器的串口UART0与GPRS模块电连接，第1微处理器的串口SPI与FLASH存储器电连接，第1微处理器与USB模块电连接，第1微处理器与语音模块电连接，第1微处理器与控制输出模块电连接。

第2微处理器的串口SPI与无线通信模块电连接，无线通信模块与楼层呼叫器（第1至第n楼层呼叫器）进行无线通信，第2微处理器的串口UART1与多路选通器电连接，多路选通器与光电编码器通过RS485电连接，多路选通器还与指纹识别模块电连接，多路选通器还与无线射频识别模块通过RS485电连接，第2微处理器的串口UART0与GPS电连接。

第1微处理器与第2微处理器通过SMBus总线电连接。

本实用新型积极效果：实现了载重、倾角、风速、高度、速度、楼层、承载人数、电机故障、防冲顶以及归零位检测、GPS定位、楼层呼叫、平层停靠、视频监控、U盘数据导出、指纹识别等功能，并可通过GPRS无线通信网络和计算机远程监控平台进行无缝融合，在对施工升降机实现现场安全监控、运行记录和声光报警的同时，通过远程无线数据传输，将施工升降机运行工况、安全数据、报警信息、所处地理位置信息实时发送到远程可视化监控平台，并能在报警时自动触发手机短信告知相关工作人员，从而实现实时动态的远程监控、远程报警和远程告知，使得施工升降机安全监控成为开放的实时动态监控。特别是承载人数识别计数装置，利用无线射频识别模块对粘贴在施工人员安全帽或工作服上的无源超高频纸质标签进行自动扫描、识别和计数，并告知微处理器，由微处理器进行解码和数据处理、报警以及控制输出，实现真正意义上的准确载员计数和超员报警，广泛适应各种干扰环境，有效地避免超员事件，杜绝安全事故发生。

附图说明

附图为本实用新型方框示意图。

具体实施方式

如附图所示，本实用新型由监控主机（图中虚线框内部件）、光电编码器、指纹识别模块、无线射频识别模块、GPS、风速传感器、倾角传感器、第1重量传感器、第2重量传感器、电动机综合保护器、防冲顶行程开关、归零位行程开关、摄像头以及第1至第n楼层呼叫器组成，实现了载重、倾角、风速、高度、速度、楼层、承载人数、电机故障、防冲顶以及归零位检测、GPS定位、楼层呼叫、平层停靠、视频监控、U盘数据导出、指纹识别等功能，并可通过GPRS无线通信网络和计算机远程监控平台进行无缝融合，在对施工升降机实现现场安全监控、运行记录和声光报警的同时，通过远程无线数据传输，将施工升降机运行工况、安全数据、报警信息、所处地理位置信息实时发送到远程可视化监控平台，并能在报警时自动触发手机短信告知相关工作人员，从而实现实时动态的远程监控、远程报警和远程告知，使得施工升降机安全监控成为开放的实时动态监控。

所述监控主机由第1微处理器、第2微处理器、信号调理模块、触摸液晶显示器、GPRS模块、FLASH存储器、USB模块、语音模块、控制输出模块、无线通信模块、多路选通器和两路RS485组成。

本实用新型承载人数识别计数是这样实现的，通过在工地施工人员的安全帽或者工作服上粘贴无源超高频纸质标签，当人员进入施工升降机吊笼以后，微处理器发送扫描指令给无线射频识别模块，无线射频识别模块即对无源超高频纸质标签进行自动扫描、识别和计数，并将计数信息反馈给微处理器，微处理器将反馈信息进行解码，从而实现施工升降机承载人员的统计，当人员数量超过预先设定的载人阈值的时候即发出声光报警并切断施工升降机的升降控制回路，实现人员超载保护。

所述风速传感器型号为QS-FS，安装在施工升降机笼顶，用于检测吊笼工作高度的风速。

所述倾角传感器型号为ZCT100BL-V1-LP，安装在施工升降机操作室内，用于检测施工升降机倾斜角度。

所述第1重量传感器和第2重量传感器为轴销型重量传感器，安装在施工升降机吊耳处，用于检测吊笼重量。

所述第1重量传感器、第2重量传感器、倾角传感器、风速传感器的输出信号经过信号调理模块进行滤波、隔离和放大后，将各模拟信号量输入到第1微处理器自带的A/D引脚，由第1微处理器进行A/D转换和信号处理。

所述电动机综合保护器型号为ABJ1-14wFx，安装于施工升降机电气控制柜中，与电动机主电路电连接，当电动机的主电路出现断相、过载、三相不平衡等非正常工作状态时，及时分断开关电器的触头，断开电动机的三相电源，快速可靠的保护电动机，同时输出控制信号给第1微处理器。

所述防冲顶行程开关安装于施工升降机最上一节标准节上，当施工升降机吊笼上升限位出现意外时将会触碰防冲顶行程开关，从而输出检测信号给监控主机，监控主机收到该信号后将发出声光报警，并切断施工升降机的上升控制回路。

所述归零位行程开关安装于施工升降机最低一节标准节上，当施工升降机吊笼每次下降到最低位置时将会触碰归零位行程开关，从而输出检测信号给监控主机，监控主机收到该信号后将把高度、楼层信息进行归零处理，防止因施工升降机反复升降出现高度累计误差，并切断施工升降机的下降控制回路。

所述摄像头为带红外夜视功能和视频信息存储功能的摄像头，根据监控观测需要安装在吊笼内适当位置，用于摄取并存储吊笼内作业情况，供施工升降机驾驶员观察笼内状况用，也为事故责任追查提供依据。

所述液晶显示器采用工业级8.0寸800×600像素65K色TFT彩色液晶触摸显示器，该显示器同时带有视频输入接口，用于进行人机界面交互和显示视频信号的作用，获取人为操作指令并显示工作状态和工作数据。

所述GPRS模块采用SIM900A模块，可以将检测信号通过无线网络传递到Internet上，从而实现远程计算机对施工升降机运行状态的实时监测。

所述FLASH存储器型号为M25P16，用于存储施工升降机的关键设置参数和历史数据。

所述USB模块型号为PB375A，用于将FLASH存储器中存储的历史数据通过U盘进行导出。

所述语音模块型号为WT588D，用于进行声音提示和报警。

所述控制输出模块由2路继电器及其驱动电路组成，2路继电器的常闭触点分别串接入电动机的上升和下降控制回路，用于切断电动机的上升或下降控制回路，实现控制保护。

所述无线通信模块型号为nRF905，实现主机与楼层呼叫器的无线通信功能。

所述光电编码器采用型号为GEX60的机械式绝对值编码器，安装于电机输出轴处，用于检测电机转速和转角，进而可以根据现场情况计算出施工升降机的运行速度、运行方向和运行距离。

所述指纹识别模块采用型号为ZAZ-010，用于操作员登陆识别，方便进行工号管理和事故责任追查。

所述无线射频识别模块采用型号为RRU1861-8DBI的超高频电子标签读写器，是通过在工地施工人员的安全帽或者工作服上粘贴无源超高频纸质标签，当人员进入施工升降机吊笼以后，微处理器发送扫描指令给无线射频识别模块，无线射频识别模块即对无源超高频纸质标签进行自动扫描、识别和计数，并将计数信息反馈给微处理器，微处理器将反馈信息进行解码，从而实现施工升降机承载人员的统计，当人员数量超过预先设定的载人阈值的时候即发出声光报警并切断施工升降机的升降控制回路，实现人员超载保护。

所述多路选通器用于在无线射频识别模块、指纹识别模块以及光电编码器三者之间进行三选一的切换选择，最终都是与第2微处理器的串口UART1电连接，实现串口UART1的分时复用。

所述GPS采用型号为BU-353的外置磁吸固定式模块，用于搜索卫星定位信息。

所述第1微处理器和第2微处理器型号都为C8051F340。

所述第2微处理器通过SMBus总线从第1微处理器获取工作指令，根据该指令选择读取楼层呼叫器的无线通信数据、光电编码器数据、指纹识别信息、人数识别结果以及GPS定位信息，并在读取和处理信息之后将其结果通过SMBus总线上报给第1微处理器。

所述第1微处理器将采集到的风速、倾角、重量传感器信号进行A/D转换，同时将第2微处理器发送来的光电编码器信号、人数统计信息、指纹识别信息进行转换，而后进行计算比较和判断，同时还采集电动机综合保护器动作信号、防冲顶行程限位器信号以及归零位行程限位器信号，及时将关键参数设定值和历史数据保存到FLASH存储器中，并将结果输出到液晶显示器上，当信号大于预设阀值时，及时通过语音报警模块进行报警，必要时将通过控制输出模块切断吊笼上升或下降控制回路，实现保护，当需要进行数据导出时，通过USB模块实现将历史数据通过U盘导出，当有楼层呼叫器发出呼叫信号时，则及时将呼叫楼层信息通过触摸液晶显示器进行显示，并同时实时将工作状态通过GPRS模块发送到Internet网络，实现远程监控。

所述楼层呼叫器由微处理器、无线通信模块、按键、蜂鸣器和指示灯组成，楼层呼叫器通过无线通信模块与监控主机进行通信。其中按键用于施工人员进行楼层呼叫用，蜂鸣器用于进行设备响应声音提示，指示灯用于指示当前呼叫、应答状态。

Claims (1)

1.一种施工升降机安全监控装置，其特征是：风速传感器、倾角传感器、第1载重传感器、第2载重传感器的输出端分别与信号调理模块输入端电连接，信号调理模块输出端与第1微处理器A/D输入端电连接，电动机综合保护器、防冲顶行程开关、归零位行程开关与第1微处理器电连接，摄像头与触摸液晶显示器电连接，第1微处理器的串口UART1与触摸液晶显示器电连接，第1微处理器的串口UART0与GPRS模块电连接，第1微处理器的串口SPI与FLASH存储器电连接，第1微处理器与USB模块电连接，第1微处理器与语音模块电连接，第1微处理器与控制输出模块电连接；

第2微处理器的串口SPI与无线通信模块电连接，无线通信模块与楼层呼叫器进行无线通信，楼层呼叫器包括第1至第n楼层呼叫器；第2微处理器的串口UART1与多路选通器电连接，多路选通器与光电编码器通过RS485电连接，多路选通器还与指纹识别模块电连接，多路选通器还与无线射频识别模块通过RS485电连接，第2微处理器的串口UART0与GPS电连接；

第1微处理器与第2微处理器通过SMBus总线电连接。 

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