本實(shí)用新型涉及腳手架監(jiān)控設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種自動(dòng)升降實(shí)時(shí)安全監(jiān)控裝置。

背景技術(shù)：

腳手架為在施工現(xiàn)場(chǎng)為工人操作并解決高出作業(yè)而搭設(shè)的各種支架，為建筑領(lǐng)域的通用術(shù)語，主要在建筑工地上用在外墻、內(nèi)部裝修或?qū)痈咻^高無法直接施工的地方。傳統(tǒng)的腳手架都是直接使用電動(dòng)葫蘆對(duì)建筑材料進(jìn)行吊取，不能檢測(cè)到物料升降的高度以及重量，其吊取高度是根據(jù)人為經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定。

在現(xiàn)有的建筑市場(chǎng)迅猛發(fā)展的今天，在腳手架的實(shí)際運(yùn)行及安全控制方面，現(xiàn)有的控制系統(tǒng)一般是聯(lián)接件連接制動(dòng)桿，安裝測(cè)力傳感器、信號(hào)控制器和電氣控制臺(tái)，能夠使處于危險(xiǎn)狀態(tài)的腳手架停止升降，但是對(duì)于一些工程量較大、工況較為復(fù)雜的施工現(xiàn)場(chǎng)，腳手架動(dòng)作時(shí)需要實(shí)時(shí)對(duì)其承受拉力值、拉繩位移信號(hào)值、角度值等信息進(jìn)行精確檢測(cè)，而上述傳統(tǒng)腳手架控制系統(tǒng)是一種被動(dòng)控制系統(tǒng)，不能很好地主動(dòng)控制腳手架的安全運(yùn)行，不能在工程系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中實(shí)時(shí)對(duì)工作中的設(shè)備狀態(tài)及工作環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)每個(gè)設(shè)備之間的監(jiān)控都是孤立的，在實(shí)際操作過程中操作者不能整體對(duì)工作設(shè)備的狀態(tài)、使用情況、分布情況進(jìn)行了解和分析，為此本申請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種自動(dòng)升降實(shí)時(shí)安全監(jiān)控裝置，由安裝在各分設(shè)備上的多個(gè)分機(jī)結(jié)合主機(jī)組成，各分機(jī)和主機(jī)之間通過CAN無線通訊模塊連接，通過各分機(jī)內(nèi)設(shè)置的檢測(cè)單元將各運(yùn)行設(shè)備各項(xiàng)監(jiān)測(cè)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)并傳給各分機(jī)內(nèi)置的控制器，各分控制器通過無線通訊模塊將數(shù)據(jù)傳送至主機(jī)，主機(jī)對(duì)各分機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備工作異常時(shí)報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號(hào)，主機(jī)通過觸摸顯示屏掌握故障設(shè)備的報(bào)警信息并作及時(shí)處理，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備在運(yùn)行過程中的自動(dòng)控制和實(shí)時(shí)監(jiān)控。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種自動(dòng)升降實(shí)時(shí)安全監(jiān)控裝置，由安裝在各分設(shè)備上的多個(gè)分機(jī)結(jié)合主機(jī)組成，各分機(jī)和主機(jī)之間通過CAN無線通訊模塊連接，通過各分機(jī)內(nèi)設(shè)置的檢測(cè)單元將各運(yùn)行設(shè)備各項(xiàng)監(jiān)測(cè)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)并傳給各分機(jī)內(nèi)置的控制器，各分控制器通過無線通訊模塊將數(shù)據(jù)傳送至主機(jī)，主機(jī)對(duì)各分機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備工作異常時(shí)報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號(hào)，主機(jī)通過觸摸顯示屏掌握故障設(shè)備的報(bào)警信息并作及時(shí)處理，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備在運(yùn)行過程中的自動(dòng)控制和實(shí)時(shí)監(jiān)控。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種自動(dòng)升降實(shí)時(shí)安全監(jiān)控裝置，包括主機(jī)1以及與主機(jī)1連接的多個(gè)智能分機(jī)2，其特征在于：所述主機(jī)1與多個(gè)智能分機(jī)2之間通過CAN無線通訊模塊電連接，主機(jī)1包括主機(jī)殼體101，主機(jī)殼體101上設(shè)有觸摸顯示屏102，主機(jī)殼體101一側(cè)設(shè)有觸摸屏接口103、USB接口104，主機(jī)殼體101內(nèi)設(shè)有處理器、第一電源、與處理器輸出端分別電性連接的觸摸屏接口模塊、USB接口模塊、和與觸摸顯示屏102電性連接的存儲(chǔ)器，觸摸顯示屏102通過觸摸屏接口103與觸摸屏接口模塊電連接，USB接口104與USB接口模塊電連接，其中處理器與第一電源連接給主機(jī)1供電；所述分機(jī)2包括分機(jī)殼體201，分機(jī)殼體201上設(shè)有顯示屏202、第一報(bào)警燈203a、第二報(bào)警燈203b、第三報(bào)警燈203c，分機(jī)殼體201內(nèi)設(shè)有控制器、第二電源、與控制器信號(hào)輸入端分別電性連接的拉力檢測(cè)單元、拉繩位移檢測(cè)單元、角度檢測(cè)單元，拉力檢測(cè)單元、拉繩位移檢測(cè)單元、角度檢測(cè)單元另一端接電動(dòng)單元，其中控制器的信號(hào)輸出端還分別連接攝像單元和報(bào)警單元，報(bào)警單元包括拉力報(bào)警單元、位移報(bào)警單元、角度報(bào)警單元，控制器的輸出端還與顯示屏202、CAN無線通訊模塊的信號(hào)輸入端分別電連接，CAN無線通訊模塊的信號(hào)輸出端接處理器的信號(hào)輸入端，控制器還與第二電源電連接給智能分機(jī)2供電。

所述電動(dòng)單元為電動(dòng)葫蘆。

所述拉力檢測(cè)單元由拉力檢測(cè)傳感器結(jié)合前置放大器和信號(hào)濾波電路組成，其中拉力檢測(cè)傳感器的信號(hào)輸出端接電容C4后分兩支路，一路接前置放大器U5的正極端，另一路接電阻R16后接地，前置放大器U5的負(fù)極端接電阻R17后接地，前置放大器U5的輸出端接電阻R19后分兩支路，一路接電容C6后接地，另一路接電阻R20，電阻R20另一端接電壓比較器U2的正極端，電壓比較器U6的負(fù)極端接電阻R21后接地，電壓比較器U6的負(fù)極端的另一分支接電阻R22后接電壓比較器U6的輸出端，電壓比較器U6的輸出端接接A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端IN1端，A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端OUT1端接控制器的信號(hào)輸入端P1.2口，其中前置放大器U5的型號(hào)為AD620，電壓比較器U6的型號(hào)為UA741,控制器型號(hào)為STC89C52，A/D轉(zhuǎn)換器型號(hào)為ADC0809。

所述拉繩位移檢測(cè)單元由拉繩位移檢測(cè)傳感器結(jié)合濾波電路和過零電路組成，電阻R9與電容C3組成RC濾波環(huán)節(jié)，濾除檢測(cè)信號(hào)中的諧波干擾，其中拉力檢測(cè)傳感器接電阻R9后分成兩路，一路接電壓比較器U3的正極端，另一路經(jīng)電容C3后接地，電壓比較器U3的負(fù)極端接輸出端后接電阻R10；電阻R10另一端接電壓比較器U4正極端，電壓比較器U4的負(fù)極端接地，電壓比較器U4的“5”端與“6”端連接，電壓比較器U4的“8”端和“4”端分別接12V電源的正極和負(fù)極，實(shí)現(xiàn)過零比較，同時(shí)，電阻R12、R13與電壓比較器U4的負(fù)極端形成一滯環(huán)來抑制干擾和信號(hào)的振蕩，電壓比較器U4的輸出端接A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端IN2端，A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端OUT2端接控制器的信號(hào)輸入端P1.3口，電壓比較器U3的型號(hào)為L(zhǎng)M124，電壓比較器U4型號(hào)為L(zhǎng)M311。

所述角度檢測(cè)單元由角速度檢測(cè)傳感器結(jié)合積分檢測(cè)電路和修正比較電路組成，積分檢測(cè)電路由放大器U1、電阻R1、R2、R3、R4、R5、電容C1、可調(diào)電阻RP1組成，修正比較電路由放大器U2、電阻R7、R8、電容C2、可調(diào)電阻RP2組成，其中角速度檢測(cè)傳感器的信號(hào)輸出端接電阻R1，電阻R1另一端分兩支路，其中一支路接電阻R2后接放大器U1的輸出端，另一支路接電容C1,電容C1接放大器U1的負(fù)極端后接電阻R3，放大器U1的正極端接地，電阻R3另一端其中一支路接電阻R4，電阻R4接可調(diào)電阻RP1,另一支路接電阻R5后接地，放大器U1的輸出端接電阻R6后接放大器U2的負(fù)極端，放大器U2的負(fù)極端和輸出端間并接電容C2，放大器U2的輸出端接A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端IN3端，A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端OUT3端接控制器的信號(hào)輸入端P1.4口，放大器U2的正極端分兩支路，一支路接電阻R7，電阻R7一端接可調(diào)電阻RP2，另一支路接電阻R8后接地，放大器U1、放大器U2為L(zhǎng)F353。

所述報(bào)警單元包括拉力報(bào)警單元、位移報(bào)警單元、角度報(bào)警單元，分為三路報(bào)警，第一路為拉力上限報(bào)警，第二路為位移報(bào)警，第三路為角度報(bào)警，其中控制器的信號(hào)輸出端P2.7口接電阻R13，電阻R13的另一端一路分支接繼電器K1，繼電器K1接第一報(bào)警燈203a，繼電器K1兩端并接二極管D1，第二路分支接繼電器K2，繼電器K2接第二報(bào)警燈203b，繼電器K2兩端并接二極管D2，第三路分支接繼電器K3，繼電器K3接第三報(bào)警燈203c，繼電器K3兩端并接二極管D3。

所述攝像單元包括攝像頭和攝像頭控制器，其中控制器的信號(hào)輸出端P2.6口接攝像頭控制器，攝像頭控制器接攝像頭，攝像頭與顯示屏202電性連接。

實(shí)用新型的有益效果在于：提供一種自動(dòng)升降實(shí)時(shí)安全監(jiān)控裝置，由安裝在各分設(shè)備上的多個(gè)分機(jī)結(jié)合主機(jī)組成，各分機(jī)和主機(jī)之間通過CAN無線通訊模塊連接，通過各分機(jī)內(nèi)設(shè)置的檢測(cè)單元將各將設(shè)備各項(xiàng)監(jiān)測(cè)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)并傳給各分機(jī)內(nèi)置的控制器，各分控制器通過無線通訊模塊將數(shù)據(jù)傳送至主機(jī)，主機(jī)對(duì)各分機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備工作異常時(shí)報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號(hào)，主機(jī)通過觸摸顯示屏掌握故障設(shè)備的報(bào)警信息并作及時(shí)處理，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備在運(yùn)行過程中的自動(dòng)控制和實(shí)時(shí)監(jiān)控。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型裝置控制原理框圖；

圖2為裝置內(nèi)部各電路接線總圖；

圖3為本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中所示：主機(jī)1、智能分機(jī)2、主機(jī)殼體101、觸摸顯示屏102、觸摸屏接口103、USB接口104、顯示屏202、第一報(bào)警燈203a、第二報(bào)警燈203b、第三報(bào)警燈203c。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖1、附圖2、附圖3對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及其有益效果進(jìn)一步說明。

一種自動(dòng)升降實(shí)時(shí)安全監(jiān)控裝置，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示：包括主機(jī)1以及與主機(jī)1連接的多個(gè)智能分機(jī)2，所述主機(jī)1與多個(gè)智能分機(jī)2之間通過CAN無線通訊模塊電連接，主機(jī)1包括主機(jī)殼體101，主機(jī)殼體101上設(shè)有觸摸顯示屏102，主機(jī)殼體101一側(cè)設(shè)有觸摸屏接口103、USB接口104，主機(jī)殼體101內(nèi)設(shè)有處理器、第一電源、與處理器輸出端分別電性連接的觸摸屏接口模塊、USB接口模塊、和與觸摸顯示屏102電性連接的存儲(chǔ)器，觸摸顯示屏102通過觸摸屏接口103與觸摸屏接口模塊電連接，觸摸顯示屏102將檢測(cè)單元監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)建檔，USB接口104與USB接口模塊電連接，通過USB接口104實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器內(nèi)部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出，處理器與第一電源連接給主機(jī)1供電；所述分機(jī)2包括分機(jī)殼體201，分機(jī)殼體201上設(shè)有顯示屏202、第一報(bào)警燈203a、第二報(bào)警燈203b、第三報(bào)警燈203c，分機(jī)殼體201內(nèi)設(shè)有控制器、第二電源、與控制器信號(hào)輸入端分別電性連接的拉力檢測(cè)單元、拉繩位移檢測(cè)單元、角度檢測(cè)單元，拉力檢測(cè)單元、拉繩位移檢測(cè)單元、角度檢測(cè)單元另一端接電動(dòng)單元，控制器的信號(hào)輸出端分別連接攝像單元和報(bào)警單元，報(bào)警單元包括拉力報(bào)警單元、拉繩位移報(bào)警單元、角度報(bào)警單元，控制器的輸出端還與顯示屏202、CAN無線通訊模塊的信號(hào)輸入端分別電連接，CAN無線通訊模塊的信號(hào)輸出端接處理器的信號(hào)輸入端，拉力檢測(cè)單元、位移檢測(cè)單元、角度檢測(cè)單元將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器，控制器將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)經(jīng)顯示屏202進(jìn)行顯示，同時(shí)，控制器將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)發(fā)送至CAN無線通訊模塊的信號(hào)輸入端，CAN無線通訊模塊的信號(hào)輸出端將傳送過來的檢測(cè)數(shù)據(jù)傳給設(shè)置在主機(jī)1內(nèi)的處理器，處理器將數(shù)據(jù)發(fā)送至觸摸顯示屏102，控制器還與第二電源連接給智能分機(jī)2供電。其主機(jī)1與各智能分機(jī)2之間的控制原理圖如圖2所示，其中處理器信號(hào)為MSP430，控制器型號(hào)為STC89C52。

所述電動(dòng)單元為電動(dòng)葫蘆。

如圖1所示：所述拉力檢測(cè)單元由拉力檢測(cè)傳感器結(jié)合前置放大器和信號(hào)濾波電路組成，拉力檢測(cè)單元將檢測(cè)到的電動(dòng)葫蘆所承載的拉力信號(hào)發(fā)送至控制器，控制器將接收到的拉力值與控制器內(nèi)部設(shè)定的拉力值大小進(jìn)行比較，若檢測(cè)到的拉力值大于控制器內(nèi)部的設(shè)定值，報(bào)警單元的第一路報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)，第一報(bào)警燈報(bào)警燈203a閃爍，意為電動(dòng)葫蘆此時(shí)承載的重物的載荷超過了它的承載力，若檢測(cè)到的拉力值小于控制器內(nèi)部的設(shè)定值，則電動(dòng)葫蘆所吊起的重量在其所承受載荷之內(nèi)，設(shè)備可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，拉力檢測(cè)傳感器的型號(hào)為L(zhǎng)KL-119，其拉力測(cè)量量程為0～70T。

所述拉繩位移檢測(cè)單元由拉繩位移檢測(cè)傳感器結(jié)合濾波電路和過零電路組成，拉繩位移檢測(cè)單元將檢測(cè)到的電動(dòng)葫蘆拉繩的位移大小值傳給控制器，控制器將接收到的拉繩位移信號(hào)與控制器內(nèi)部設(shè)定的位移信號(hào)值進(jìn)行比較，若檢測(cè)到的拉繩位移值大于控制器內(nèi)部的設(shè)定值，報(bào)警單元的第二路報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)，第二報(bào)警燈203b閃爍，意為電動(dòng)葫蘆此時(shí)的位移超過了它的最大位移值，若檢測(cè)到的拉繩位移值值小于控制器內(nèi)部的設(shè)定值，則電動(dòng)葫蘆的拉繩位移值在其范圍之內(nèi)，設(shè)備可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，拉繩位移檢測(cè)傳感器的型號(hào)為JF-407L，其拉伸位移量程為10mm～7000mm；

所述角度檢測(cè)單元由角速度檢測(cè)傳感器結(jié)合積分檢測(cè)電路和修正比較電路組成，角度檢測(cè)單元將腳手架動(dòng)作過程中電動(dòng)葫蘆檢測(cè)到的角度值傳給控制器，控制器將接收到的角度信號(hào)值與控制器內(nèi)部設(shè)定的角度值進(jìn)行比較，若檢測(cè)到的角度信號(hào)值大于控制器內(nèi)部的設(shè)定值，報(bào)警單元的第三路報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)，第三報(bào)警燈203c閃爍，意為電動(dòng)葫蘆此時(shí)的角度超過了它的極限角度值，若檢測(cè)到的角度信號(hào)值小于控制器內(nèi)部的設(shè)定值，則電動(dòng)葫蘆的角度值在其范圍之內(nèi)，設(shè)備可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，角速度檢測(cè)傳感器的型號(hào)為WFM-1型。

所述攝像單元包括攝像頭和攝像頭控制器，其中控制器的信號(hào)輸出端P2.6口接攝像頭控制器，攝像頭控制器接攝像頭，攝像頭與顯示屏202電性連接，攝像頭控制器驅(qū)動(dòng)攝像頭動(dòng)作，攝像頭將設(shè)備在運(yùn)行過程中的畫面進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝后傳給顯示屏202，操作者通過顯示屏202對(duì)物料吊取的整個(gè)過程進(jìn)行監(jiān)控，防止在吊物過程中發(fā)生碰撞等其他意外，加強(qiáng)了設(shè)備運(yùn)行過程中的操作安全性。

以上實(shí)施例僅為本實(shí)用新型其中的一些實(shí)施方式，其描述較為具體，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。