方便測量風速的塔機防碰撞機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及塔機安全領域，具體涉及方便測量風速的塔機防碰撞機。
【背景技術】
[0002]隨著我國工程建設的快速發(fā)展，塔機得到了廣泛應用。由于塔式起重機壁架長，工作面大、結構件連接點多、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，通常會導致塔式起重機的穩(wěn)定性發(fā)生變化。當外載荷達到某一臨界條件，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置用于隨時檢測外載荷的機構，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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的不足，提供方便測量風速的塔機防碰撞機，該終端設置即便是專業(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，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]為解決上述的技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案:方便測量風速的塔機防碰撞機，包括ARM處理器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、繼電器、風速傳感器、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面積比較大，所以風的作用力一般也比較大，由此產(chǎn)生的傾翻力矩也較大，而風荷載的大小與風速成正比，若塔機超過規(guī)定的風力下工作，吊裝構件就位就非常困難，甚至還有可能出現(xiàn)塔機失穩(wěn)傾翻的危險。風速傳感器的設置能夠隨時測量風速，當測量速度超過規(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)。同時風速傳感器測得的風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)送給遠端設備監(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，重量傳感器的設置，塔機能夠準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，導致起升載荷產(chǎn)生的傾翻力矩過大，導致塔機倒塌的情況發(fā)生。
[0006]幅度傳感器的設置，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)對幅度的準確測量。準確測得的起吊重量、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，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]所述風速傳感器為螺旋槳式風速傳感器，型號為CT07-XFY3-1。該風速傳感器中的風速變換器采用磁電感應原理，測量風速范圍大，抗風能力強，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)試和跟蹤基礎結構。
[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)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
1、風速傳感器的設置能夠隨時測量風速，當測量速度超過規(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)；同時風速傳感器測得的風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)送給遠端設備監(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。
[0014]2、重量傳感器的設置，塔機能夠準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，導致起升載荷產(chǎn)生的傾翻力矩過大，導致塔機倒塌的情況發(fā)生。
[0015]3、風速傳感器為螺旋槳式風速傳感器，型號為CT07-XFY3-1，該風速傳感器中的風速變換器采用磁電感應原理，測量風速范圍大，抗風能力強，能輸出可靠穩(wěn)定的信號。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的原理框圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步闡述，本發(fā)明的實施例不限于此。
[0018]實施例1:
如圖1所示，本發(fā)明包括ARM處理器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、繼電器、風速傳感器、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。
[0019]本終端中的風速傳感器、重量傳感器、幅度傳感器和傾角傳感器將感應到的風速、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)，同時風速傳感器測得的風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)送給遠端設備監(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技術和無線電技術實現(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。
[0020]幅度傳感器的設置，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)對幅度的準確測量。準確測得的起吊重量、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，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。
[0021]實施例2:
本實施例在實施例1的基礎上優(yōu)選如下:所述風速傳感器為螺旋槳式風速傳感器，型號為CT07-XFY3-1。該風速傳感器中的風速變換器采用磁電感應原理，測量風速范圍大，抗風能力強，能輸出可靠穩(wěn)定的信號。
[0022]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)。
[0023]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)。
[0024]所述ARM處理器的型號為ARM926EJ-S。
[0025]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，并具有電源復位功能。
[0026]所述串口芯片型號為VK3366。
[0027]如上所述便可實現(xiàn)該發(fā)明。
【主權項】
1.方便測量風速的塔機防碰撞機，其特征在于:包括ARM處理器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、繼電器、風速傳感器、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)權利要求1所述的方便測量風速的塔機防碰撞機，其特征在于:所述風速傳感器為螺旋槳式風速傳感器，型號為CT07-XFY3-1。
3.根據(jù)權利要求1所述的方便測量風速的塔機防碰撞機，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)權利要求1所述的方便測量風速的塔機防碰撞機，其特征在于:所述ARM處理器上還連接IXD顯示器。
5.根據(jù)權利要求1所述的方便測量風速的塔機防碰撞機，其特征在于:所述ARM處理器的型號為ARM926EJ-S。
6.根據(jù)權利要求1所述的方便測量風速的塔機防碰撞機，其特征在于:所述串口芯片型號為VK3366。
【專利摘要】本發(fā)明公開了方便測量風速的塔機防碰撞機，包括ARM處理器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、繼電器、風速傳感器、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。本發(fā)明通過上述原理，設置即便是專業(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，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。
【IPC分類】B66C23-88, B66C13-16
【公開號】CN104528557
【申請?zhí)枴緾N201410661086
【發(fā)明人】楊勇
【申請人】成都嵌智捷科技有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年11月19日