專利名稱：嵌入式塔機(jī)安全監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于嵌入式安全監(jiān)控裝置，特別是一種塔機(jī)安全監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
目前一些塔機(jī)主要采用的監(jiān)控儀表是實(shí)現(xiàn)單一功能的監(jiān)控儀表，如起重力矩限制 器、起重量限制器，最近也出現(xiàn)了基于PLC的多參數(shù)監(jiān)控儀表，但PLC不僅成本高，而且PLC 的響應(yīng)時(shí)間較慢，所以不能實(shí)時(shí)處理塔機(jī)一些緊急情況。具統(tǒng)計(jì)塔機(jī)出現(xiàn)的安全事故，大部 分都是由于操作人員無法準(zhǔn)確獲得塔機(jī)當(dāng)前工作狀態(tài)的參數(shù)，使塔機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有塔機(jī)存在的安全問題及塔機(jī)操作人員不能隨時(shí)了解塔機(jī)當(dāng)前工作 狀態(tài)參數(shù)的問題，本實(shí)用新型提供了一種嵌入式塔機(jī)安全監(jiān)控裝置，該裝置不僅能實(shí)時(shí)顯 示塔機(jī)所有的工作參數(shù)，以便塔機(jī)操作人員了解塔機(jī)當(dāng)前狀態(tài)，而且具有數(shù)據(jù)“黑匣子”功 能，即將塔機(jī)的歷史工作狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。本實(shí)用新型的技術(shù)方案嵌入式塔機(jī)安全監(jiān)控裝置，其特征在于包括嵌入式控制器、風(fēng)速傳感器、采集塔 機(jī)主軸電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的編碼器、高度傳感器、幅度傳感器、重量傳感器，所述嵌入式控制器 上連接有液晶顯示器、鍵盤、存儲(chǔ)器、控制輸出模塊；所述編碼器與塔機(jī)主軸電機(jī)相連接，所述編碼器的信號(hào)輸出端與CPLD邏輯器件 連接，所述風(fēng)速傳感器與CPLD邏輯器件連接，所述CPLD邏輯器件與嵌入式控制器串行連 接，所述CPLD邏輯器件用于計(jì)算塔機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)角度、風(fēng)速及風(fēng)向，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給嵌入 式控制器；所述高度傳感器安裝在塔機(jī)吊鉤電機(jī)上，所述幅度傳感器安裝在小車電機(jī)上，所 述重量傳感器安裝在塔機(jī)的測力環(huán)處，所述高度、幅度、重量傳感器通過模擬通道連接在嵌 入式控制器上，所述模擬通道將采集到的參數(shù)信息數(shù)字轉(zhuǎn)化后發(fā)送給嵌入式控制器；所述嵌入式控制器將采集到的各參數(shù)值存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，將結(jié)果信息顯示到液晶 顯示器上，并與預(yù)設(shè)置的值進(jìn)行比較，當(dāng)采集信息值大于預(yù)設(shè)置的值時(shí)，通過控制輸出模塊 輸出關(guān)閉塔機(jī)的信號(hào)。進(jìn)一步，所述的高度、幅度傳感器均是線性電位器，所述的編碼器為絕對(duì)式編碼器 或增量式編碼器，所述風(fēng)速傳感器采用光電式傳感器。所述嵌入式控制器根據(jù)采集到的幅度信息計(jì)算對(duì)應(yīng)的最大載重量，若當(dāng)前實(shí)際的 重量大于最大載重量，通過控制輸出模塊輸出關(guān)閉塔機(jī)的信號(hào)；所述嵌入式控制器將采集 到的重量信息與預(yù)先設(shè)置的重量信息進(jìn)行比較，若采集的重量值大于預(yù)設(shè)置的重量值，則 將此時(shí)塔機(jī)的狀態(tài)信息存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器內(nèi)，標(biāo)記塔機(jī)工作循環(huán)的結(jié)束，當(dāng)采集的重量信息小 于預(yù)設(shè)置的重量值時(shí)，將此時(shí)的塔機(jī)狀態(tài)信息存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器內(nèi)，標(biāo)記塔機(jī)工作循環(huán)的開始。本實(shí)用新型的有益效果在于1、實(shí)現(xiàn)了塔機(jī)全參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控功能并可與預(yù)設(shè)置的幅度值、高度值、重量值、風(fēng)速值進(jìn)行比較，當(dāng)采集信息值大于預(yù)設(shè)置的值時(shí)，監(jiān)控狀態(tài)對(duì)塔 機(jī)電源進(jìn)行斷電，以避免安全事故的發(fā)生；2、可以通過具有人機(jī)交互界面的控制終端對(duì)幅 度、高度、重量、風(fēng)速的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定；3、監(jiān)控裝置采用嵌入式控制器，使該型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡 單、成本低，適于各種型號(hào)的塔機(jī)，利于推廣。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。圖2是本實(shí)用新型應(yīng)用實(shí)施結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1、圖2，嵌入式塔機(jī)安全監(jiān)控裝置，包括嵌入式控制器7、風(fēng)速傳感器1、采 集塔機(jī)主軸電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的編碼器2、高度傳感器3、幅度傳感器4、重量傳感器5，所述嵌入 式控制器7上連接有液晶顯示器10、鍵盤9、存儲(chǔ)器11、控制輸出模塊8 ；所述編碼器2與塔機(jī)主軸電機(jī)相連接，所述編碼器2的信號(hào)輸出端與CPLD邏輯器 件6連接，所述風(fēng)速傳感器1與CPLD邏輯器件6連接，所述CPLD邏輯器件6與嵌入式控制 器7串行連接，所述CPLD邏輯器件6用于計(jì)算塔機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)角度、風(fēng)速及風(fēng)向，并將數(shù)據(jù) 發(fā)送給嵌入式控制器7 ；所述高度傳感器3安裝在塔機(jī)吊鉤電機(jī)上，所述幅度傳感器4安裝在小車電機(jī)上， 所述重量傳感器5安裝在塔機(jī)的測力環(huán)處，所述高度、幅度、重量傳感器通過模擬通道12連 接在嵌入式控制器7上，所述模擬通道12將采集到的參數(shù)信息數(shù)字轉(zhuǎn)化后發(fā)送給嵌入式控 制器7;所述嵌入式控制器7將采集到的各參數(shù)值存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器11中，將結(jié)果信息顯示到 液晶顯示器10上，并與預(yù)設(shè)置的值進(jìn)行比較，當(dāng)采集信息值大于預(yù)設(shè)置的值時(shí)，通過控制 輸出模塊8輸出關(guān)閉塔機(jī)的信號(hào)。所述的高度傳感器3、幅度傳感器4均是線性電位器，所述的編碼器2為絕對(duì)式編 碼器或增量式編碼器，所述風(fēng)速傳感器1采用光電式傳感器。所述嵌入式控制器7根據(jù)采集到的幅度信息計(jì)算對(duì)應(yīng)的最大載重量，若當(dāng)前實(shí)際 的重量大于最大載重量，通過控制輸出模塊8輸出關(guān)閉塔機(jī)的信號(hào)；所述嵌入式控制器7 將采集到的重量信息與預(yù)先設(shè)置的重量信息進(jìn)行比較，若采集的重量值大于預(yù)設(shè)置的重量 值，則將此時(shí)塔機(jī)的狀態(tài)信息存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器11內(nèi)，標(biāo)記塔機(jī)工作循環(huán)的結(jié)束，當(dāng)采集的重 量信息小于預(yù)設(shè)置的重量值時(shí)，將此時(shí)的塔機(jī)狀態(tài)信息存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器11內(nèi)，標(biāo)記塔機(jī)工作 循環(huán)的開始。本實(shí)施例中的模擬通道12由跟隨濾波、AD轉(zhuǎn)換器CS5511組成，CS5511是16位AD 轉(zhuǎn)換器件，可提供萬分之一的精度，CS5511芯片與嵌入式控制器7串行連接，嵌入式控制器 7采用ATMega64系列芯片，也可由ATMegal28系列芯片代替；跟隨濾波完成模擬信號(hào)的拾 取、濾波、隔離作用，主要由0P07系列運(yùn)算放大器組成；鍵盤9由4X4鍵盤陣列和CH451芯 片組成，其中CH451芯片可由ZLG7289系列芯片代替；液晶顯示器10由320X240液晶模組 組成，與嵌入式控制器7采用并行連接方式，液晶顯示器支持文字、圖形顯示方式；控制輸 出模塊8由光耦陣列和16位繼電器組成，光耦陣列與嵌入式控制器7并行連接，光耦陣列采用TLP521系列光耦器件，其中光耦器件可由P521系列芯片代替；存儲(chǔ)器11采用SD卡， SD卡與主控制器串行連接；CPLD邏輯器件6采用Altera公司的MAX7000系列型號(hào)，CPLD 邏輯器件6實(shí)現(xiàn)與角度、風(fēng)速傳感器連接。 本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)實(shí)用新型構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新 型的保護(hù)范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也 及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求嵌入式塔機(jī)安全監(jiān)控裝置，其特征在于包括嵌入式控制器、風(fēng)速傳感器、采集塔機(jī)主軸電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的編碼器、高度傳感器、幅度傳感器、重量傳感器，所述嵌入式控制器上連接有液晶顯示器、鍵盤、存儲(chǔ)器、控制輸出模塊；所述編碼器與塔機(jī)主軸電機(jī)相連接，所述編碼器的信號(hào)輸出端與CPLD邏輯器件連接，所述風(fēng)速傳感器與CPLD邏輯器件連接，所述CPLD邏輯器件與嵌入式控制器串行連接，所述CPLD邏輯器件用于計(jì)算塔機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)角度、風(fēng)速及風(fēng)向，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給嵌入式控制器；所述高度傳感器安裝在塔機(jī)吊鉤電機(jī)上，所述幅度傳感器安裝在小車電機(jī)上，所述重量傳感器安裝在塔機(jī)的測力環(huán)處，所述高度、幅度、重量傳感器通過模擬通道連接在嵌入式控制器上，所述模擬通道將采集到的參數(shù)信息數(shù)字轉(zhuǎn)化后發(fā)送給嵌入式控制器；所述嵌入式控制器將采集到的各參數(shù)值存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，將結(jié)果信息顯示到液晶顯示器上，并與預(yù)設(shè)置的值進(jìn)行比較，當(dāng)采集信息值大于預(yù)設(shè)置的值時(shí)，通過控制輸出模塊輸出關(guān)閉塔機(jī)的信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式塔機(jī)安全監(jiān)控裝置，其特征在于所述的高度、幅度傳 感器均是線性電位器，所述的編碼器為絕對(duì)式編碼器或增量式編碼器，所述風(fēng)速傳感器采 用光電式傳感器。
專利摘要嵌入式塔機(jī)安全監(jiān)控裝置，包括嵌入式控制器、風(fēng)速傳感器、采集塔機(jī)主軸電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的編碼器、高度傳感器、幅度傳感器、重量傳感器，所述嵌入式控制器上連接有液晶顯示器、鍵盤、存儲(chǔ)器、控制輸出模塊；所述編碼器的信號(hào)輸出端、風(fēng)速傳感器與CPLD邏輯器件連接，所述CPLD邏輯器件與嵌入式控制器串行連接，所述CPLD邏輯器件用于計(jì)算塔機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)角度、風(fēng)速及風(fēng)向；所述高度、幅度、重量傳感器通過模擬通道連接在嵌入式控制器上；所述嵌入式控制器將采集到的各參數(shù)值存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，將結(jié)果信息顯示到液晶顯示器上，并與預(yù)設(shè)置的值進(jìn)行比較，當(dāng)采集信息值大于預(yù)設(shè)置的值時(shí)，通過控制輸出模塊輸出關(guān)閉塔機(jī)的信號(hào)。
文檔編號(hào)B66C23/88GK201729611SQ20102024604
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者占紅武, 張洪濤, 胥芳 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)