塔機(jī)安全監(jiān)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、塔式起重機(jī)在建筑行業(yè)應(yīng)用極為廣泛,能夠有效地節(jié)省人力物力,大大提高生產(chǎn)效率。但在施工過(guò)程中,由于操作不當(dāng)引起的人員傷亡和設(shè)備損毀事故屢屢發(fā)生,重大事故的發(fā)生率居高不下,給社會(huì)帶來(lái)巨大損失。針對(duì)這一問(wèn)題,開(kāi)發(fā)出塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)。本論文對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì),其研究重點(diǎn)是系統(tǒng)的信號(hào)采集、預(yù)警,自動(dòng)控制以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等模塊。本系統(tǒng)以ARM微處理器為核心,運(yùn)用傳感器技術(shù)、信號(hào)采集技術(shù)和USB接口控制技術(shù),自行研制并開(kāi)發(fā)出塔機(jī)安全監(jiān)控與數(shù)據(jù)處

2、理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對(duì)塔機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)狀況時(shí),系統(tǒng)可發(fā)出聲光警報(bào),同時(shí)可通過(guò)繼電器控制模塊控制塔機(jī)動(dòng)作,并將工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至移動(dòng)設(shè)備中,實(shí)現(xiàn)對(duì)塔機(jī)的安全監(jiān)控和管理。
　　本論文研究的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面。
　　(1)根據(jù)塔機(jī)的工況和運(yùn)行現(xiàn)狀,分析塔機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求,制定出塔機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)總體技術(shù)方案的設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程。確定監(jiān)控系統(tǒng)的控制方案,并完成塔機(jī)信號(hào)采集系統(tǒng)、信號(hào)預(yù)警系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的方案

3、設(shè)計(jì)。
　　(2)塔機(jī)信號(hào)采集系統(tǒng)與預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。塔機(jī)信號(hào)采集系統(tǒng)是將起升重量、起升高度、塔機(jī)變幅、風(fēng)速、電機(jī)電壓、電機(jī)電流、溫度等傳感器采樣到的模擬信號(hào),經(jīng)過(guò)阻抗變換、低通濾波等處理后傳送至處理器的A/D轉(zhuǎn)換模塊,實(shí)時(shí)地將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),并實(shí)時(shí)地顯示在LCD屏上。信號(hào)預(yù)警系統(tǒng)主要包括聲光報(bào)警模塊以及繼電器控制模塊,根據(jù)采集得到的工作數(shù)據(jù),判斷是否超過(guò)預(yù)警值,當(dāng)超過(guò)預(yù)警值90％時(shí),發(fā)出聲光報(bào)警,若危險(xiǎn)動(dòng)作繼續(xù),可向繼電器

4、模塊發(fā)出觸發(fā)信號(hào),控制塔機(jī)吊車的減速或限位運(yùn)行。
　　(3)塔機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。為便于塔機(jī)數(shù)據(jù)的管理,系統(tǒng)選用U盤作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)通過(guò)文件管理芯片與處理器建立 USB主-從機(jī)的工作方式,實(shí)現(xiàn)非PC設(shè)備對(duì)U盤的讀寫、刪除、新建文件等操作。監(jiān)控系統(tǒng)將采集得到的工作數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地寫入U(xiǎn)盤中,為分析塔機(jī)工作狀態(tài)提供可靠依據(jù)。
　　(4)在塔機(jī)的施工現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)行系統(tǒng)樣機(jī)測(cè)試。首先,將各個(gè)傳感器安裝在塔機(jī)上,并通過(guò)電纜線與本