專利名稱:能夠測量風(fēng)速的塔機防碰撞終端的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了能夠測量風(fēng)速的塔機防碰撞終端，包括ARM處理器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、繼電器、風(fēng)速傳感器、編碼器、串口擴展芯片、實時時鐘芯片、重量傳感器、幅度傳感器和傾角傳感器，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、編碼器、繼電器、風(fēng)速傳感器、串口擴展芯片和實時時鐘芯片均連接在ARM處理器上；所述重量傳感器、幅度傳感器和傾角傳感器均連接在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器上；所述串口擴展芯片上還連接數(shù)傳電臺和GPS終端。本實用新型通過上述原理，設(shè)置即便是專業(yè)素質(zhì)不高的現(xiàn)場管理人員易于實時監(jiān)測外載荷的機構(gòu)，同時還可將監(jiān)測信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字脈沖信號發(fā)送，在遠(yuǎn)端進行監(jiān)控，雙重保險，從而在塔機在傾覆失穩(wěn)前就已經(jīng)采取了行動，避免塔機倒塌失穩(wěn)事故的發(fā)生。
【專利說明】能夠測量風(fēng)速的塔機防碰撞終端

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及塔機安全領(lǐng)域，具體涉及能夠測量風(fēng)速的塔機防碰撞終端。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國工程建設(shè)的快速發(fā)展，塔機得到了廣泛應(yīng)用。由于塔式起重機壁架長，工作面大、結(jié)構(gòu)件連接點多、整機高度高、操作及現(xiàn)場管理人員專業(yè)素質(zhì)不高等方面的原因，導(dǎo)致塔機倒塌失穩(wěn)事故經(jīng)常發(fā)生，由此造成了人員傷亡和巨大的財產(chǎn)損失。而塔機的穩(wěn)定性主要是指其抵抗外載荷如風(fēng)載荷、吊重載荷等作用而保持整機穩(wěn)定性的能力。外載荷的變化，通常會導(dǎo)致塔式起重機的穩(wěn)定性發(fā)生變化。當(dāng)外載荷達(dá)到某一臨界條件，塔式起重機失穩(wěn)倒塌事故就可能發(fā)生。因此，根據(jù)可能發(fā)生的傾覆失穩(wěn)的各種不利載荷對塔機的穩(wěn)定性進行判斷及核定，對于塔機的安全作業(yè)非常重要。如今的塔機上還沒有設(shè)置用于隨時檢測外載荷的機構(gòu)，以方便即便是專業(yè)素質(zhì)不高的現(xiàn)場管理人員根據(jù)可能發(fā)生的傾覆失穩(wěn)的各種不利載荷對塔機的穩(wěn)定性進行判斷及核定，避免塔機倒塌失穩(wěn)事故的發(fā)生。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供能夠測量風(fēng)速的塔機防碰撞終端，該終端設(shè)置即便是專業(yè)素質(zhì)不高的現(xiàn)場管理人員易于實時監(jiān)測外載荷的機構(gòu)，同時還可將監(jiān)測信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字脈沖信號發(fā)送，在遠(yuǎn)端進行監(jiān)控，雙重保險，從而在塔機在傾覆失穩(wěn)前就已經(jīng)采取了行動，避免塔機倒塌失穩(wěn)事故的發(fā)生。
[0004]為解決上述的技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:能夠測量風(fēng)速的塔機防碰撞終端，包括ARM處理器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、繼電器、風(fēng)速傳感器、編碼器、串口擴展芯片、實時時鐘芯片、重量傳感器、幅度傳感器和傾角傳感器，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、編碼器、繼電器、風(fēng)速傳感器、串口擴展芯片和實時時鐘芯片均連接在ARM處理器上；所述重量傳感器、幅度傳感器和傾角傳感器均連接在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器上；所述串口擴展芯片上還連接數(shù)傳電臺和GPS終端。
[0005]由于塔機高度及迎風(fēng)面積比較大，所以風(fēng)的作用力一般也比較大，由此產(chǎn)生的傾翻力矩也較大，而風(fēng)荷載的大小與風(fēng)速成正比，若塔機超過規(guī)定的風(fēng)力下工作，吊裝構(gòu)件就位就非常困難，甚至還有可能出現(xiàn)塔機失穩(wěn)傾翻的危險。風(fēng)速傳感器的設(shè)置能夠隨時測量風(fēng)速，當(dāng)測量速度超過規(guī)定值以后，蜂鳴器就發(fā)出聲音，提醒操作人員停止作業(yè)。同時風(fēng)速傳感器測得的風(fēng)速信息通過編碼器轉(zhuǎn)換成數(shù)字脈沖信號后還可通過數(shù)傳電臺發(fā)送給遠(yuǎn)端設(shè)備監(jiān)控，雙重保險，從而在塔機在傾覆失穩(wěn)前就已經(jīng)采取了行動，避免塔機倒塌失穩(wěn)事故的發(fā)生。另外，重量傳感器的設(shè)置，塔機能夠準(zhǔn)確判斷起吊重物的重量，并轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號后轉(zhuǎn)給ARM處理器轉(zhuǎn)化為重量信號，提供給操作人員做參考，避免塔機超載，導(dǎo)致起升載荷產(chǎn)生的傾翻力矩過大，導(dǎo)致塔機倒塌的情況發(fā)生。
[0006]幅度傳感器的設(shè)置，可以用來測量塔機相對于水平面的傾角變化量；而傾角傳感器則可測量塔機同步的位移信號經(jīng)外接掛輪變速后與限位器輸入軸連接，經(jīng)減速器變速轉(zhuǎn)換成輸出軸的角位移信號，從而實現(xiàn)對幅度的準(zhǔn)確測量。準(zhǔn)確測得的起吊重量、塔機的傾斜幅度以及傾角等信息均通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器處理后傳遞給ARM處理器進行處理，然后利用繼電器實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)換電路的作用，從而使塔機進行合適的反應(yīng)，做出回轉(zhuǎn)、左回轉(zhuǎn)或者是吊鉤起升等操作。其中的ARM處理器僅是使用了其本身具有的數(shù)據(jù)處理能力，該方案并沒有對ARM處理器本身進行改進。
[0007]所述風(fēng)速傳感器為螺旋槳式風(fēng)速傳感器，型號為CT07-XFY3-1。該風(fēng)速傳感器中的風(fēng)速變換器采用磁電感應(yīng)原理，測量風(fēng)速范圍大，抗風(fēng)能力強，能輸出可靠穩(wěn)定的信號。
[0008]所述ARM處理器上還連接電容式按鍵和觸摸屏。多種操作終端，可方便操作人員根據(jù)實際需要進行選擇性操作。
[0009]所述ARM處理器上還連接IXD顯示器。用于直觀顯示起吊重量、塔機的傾斜幅度以及傾角等信息，便于操作人員觀察并調(diào)節(jié)。
[0010]所述ARM處理器上還連接觸摸屏。調(diào)節(jié)更方便快速。
[0011]所述ARM處理器的型號為ARM926EJ-S。支持各種操作系統(tǒng)，使用靈活，可配置內(nèi)存管理單元、高速緩存和TCM加總線接口，靈活的調(diào)試和跟蹤基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
[0012]所述串口芯片型號為VK3366。該種芯片能夠?qū)崿F(xiàn)一個8位并行數(shù)據(jù)總線與4個通道UART串行總線數(shù)據(jù)通信相互轉(zhuǎn)換，可工作在2.5-5.5V的寬工作電壓范圍，具備可配置自動休眠和喚醒功能。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0014]1、風(fēng)速傳感器的設(shè)置能夠隨時測量風(fēng)速，當(dāng)測量速度超過規(guī)定值以后，蜂鳴器就發(fā)出聲音，提醒操作人員停止作業(yè)；同時風(fēng)速傳感器測得的風(fēng)速信息通過編碼器轉(zhuǎn)換成數(shù)字脈沖信號后還可通過數(shù)傳電臺發(fā)送給遠(yuǎn)端設(shè)備監(jiān)控，雙重保險，從而在塔機在傾覆失穩(wěn)前就已經(jīng)采取了行動，避免塔機倒塌失穩(wěn)事故的發(fā)生。
[0015]2、重量傳感器的設(shè)置，塔機能夠準(zhǔn)確判斷起吊重物的重量，并轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號后轉(zhuǎn)給ARM處理器轉(zhuǎn)化為重量信號，提供給操作人員做參考，避免塔機超載，導(dǎo)致起升載荷產(chǎn)生的傾翻力矩過大，導(dǎo)致塔機倒塌的情況發(fā)生。
[0016]3、風(fēng)速傳感器為螺旋槳式風(fēng)速傳感器，型號為CT07-XFY3-1，該風(fēng)速傳感器中的風(fēng)速變換器采用磁電感應(yīng)原理，測量風(fēng)速范圍大，抗風(fēng)能力強，能輸出可靠穩(wěn)定的信號。

【附圖說明】

[0017]圖1為本實用新型的原理框圖。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步闡述，本實用新型的實施例不限于此。
[0019]實施例1:
[0020]如圖1所示，本實用新型包括ARM處理器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、繼電器、風(fēng)速傳感器、編碼器、串口擴展芯片、實時時鐘芯片、重量傳感器、幅度傳感器和傾角傳感器，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、編碼器、繼電器、風(fēng)速傳感器、串口擴展芯片和實時時鐘芯片均連接在ARM處理器上；所述重量傳感器、幅度傳感器和傾角傳感器均連接在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器上；所述串口擴展芯片上還連接數(shù)傳電臺和GPS終端。
[0021]本終端中的風(fēng)速傳感器、重量傳感器、幅度傳感器和傾角傳感器將感應(yīng)到的風(fēng)速、重量、幅度和傾角電信號先通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳遞給ARM處理器處理，然后利用繼電器實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)換電路的作用，當(dāng)測量速度超過規(guī)定值或者是超重的情況下，蜂鳴器就發(fā)出聲音，提醒操作人員停止作業(yè)，同時風(fēng)速傳感器測得的風(fēng)速信息和重量傳感器測得的重量信息通過編碼器轉(zhuǎn)換成數(shù)字脈沖信號后還可通過數(shù)傳電臺發(fā)送給遠(yuǎn)端設(shè)備監(jiān)控，雙重保險，從而在塔機在傾覆失穩(wěn)前就已經(jīng)采取了行動，避免塔機倒塌失穩(wěn)事故的發(fā)生。其中的實時鐘芯片則用于提供時鐘信號，在ARM處理器上還利用串口擴展芯片同時連接數(shù)傳電臺和GPS終端，利用DSP技術(shù)和無線電技術(shù)實現(xiàn)的高性能專業(yè)數(shù)據(jù)傳輸電臺進行無線數(shù)據(jù)傳送以及定位控制，方便遠(yuǎn)程監(jiān)控，進一步避免塔機與塔機、塔機與障礙物之間發(fā)生碰撞。
[0022]幅度傳感器的設(shè)置，可以用來測量塔機相對于水平面的傾角變化量；而傾角傳感器則可測量塔機同步的位移信號經(jīng)外接掛輪變速后與限位器輸入軸連接，經(jīng)減速器變速轉(zhuǎn)換成輸出軸的角位移信號，從而實現(xiàn)對幅度的準(zhǔn)確測量。準(zhǔn)確測得的起吊重量、塔機的傾斜幅度以及傾角等信息均通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器處理后傳遞給ARM處理器進行處理，然后利用繼電器實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)換電路的作用，從而使塔機進行合適的反應(yīng)，做出回轉(zhuǎn)、左回轉(zhuǎn)或者是吊鉤起升等操作。其中的ARM處理器僅是使用了其本身具有的數(shù)據(jù)處理能力，該方案并沒有對ARM處理器本身進行改進。
[0023]實施例2:
[0024]本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上優(yōu)選如下:所述風(fēng)速傳感器為螺旋槳式風(fēng)速傳感器，型號為CT07-XFY3-1。該風(fēng)速傳感器中的風(fēng)速變換器采用磁電感應(yīng)原理，測量風(fēng)速范圍大，抗風(fēng)能力強，能輸出可靠穩(wěn)定的信號。
[0025]所述ARM處理器上還連接電容式按鍵和觸摸屏。用于直觀顯示起吊重量、塔機的傾斜幅度以及傾角等信息，便于操作人員觀察并調(diào)節(jié)。
[0026]所述ARM處理器上還連接IXD顯示器。用于直觀顯示起吊重量、塔機的傾斜幅度以及傾角等信息，便于操作人員觀察并調(diào)節(jié)。
[0027]所述ARM處理器的型號為ARM926EJ-S。
[0028]所述時鐘芯片的型號為HYM8563。它提供一個可編程的時鐘輸出，一個中斷輸出和一個掉電檢測器，所有的地址和數(shù)據(jù)都通過總線接口串行傳遞。具有寬工作電壓范圍，低休眠電流，可編程時鐘輸出頻率，并具有電源復(fù)位功能。
[0029]所述串口芯片型號為VK3366。
[0030]如上所述便可實現(xiàn)該實用新型。
【權(quán)利要求】
1.能夠測量風(fēng)速的塔機防碰撞終端，其特征在于:包括ARM處理器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、繼電器、風(fēng)速傳感器、編碼器、串口擴展芯片、實時時鐘芯片、重量傳感器、幅度傳感器和傾角傳感器，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、編碼器、繼電器、風(fēng)速傳感器、串口擴展芯片和實時時鐘芯片均連接在ARM處理器上；所述重量傳感器、幅度傳感器和傾角傳感器均連接在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器上；所述串口擴展芯片上還連接數(shù)傳電臺和GPS終端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠測量風(fēng)速的塔機防碰撞終端，其特征在于:所述風(fēng)速傳感器為螺旋槳式風(fēng)速傳感器，型號為CT07-XFY3-1。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠測量風(fēng)速的塔機防碰撞終端，其特征在于:所述ARM處理器上還連接電容式按鍵和觸摸屏。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠測量風(fēng)速的塔機防碰撞終端，其特征在于:所述ARM處理器上還連接IXD顯示器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠測量風(fēng)速的塔機防碰撞終端，其特征在于:所述ARM處理器的型號為ARM926EJ-S。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠測量風(fēng)速的塔機防碰撞終端，其特征在于:所述串口芯片型號為VK3366。
【文檔編號】B66C23-88GK204265341SQ201420695120
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