[實(shí)用新型]多功能塔式起重機(jī)黑匣子

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200620161555.5
• 申請(qǐng)日: 2006-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201031110Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張桂青;汪明;王積永;申斌;閻巧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東建筑大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B66C13/16
• 分類(lèi)號(hào): B66C13/16;B66C13/22;G05B15/02
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電子信息智能化技術(shù)在建筑機(jī)械相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，尤其涉及一種多功能塔式起重機(jī)黑匣子，它能夠?qū)崿F(xiàn)塔式起重機(jī)的安全保護(hù)、工作參數(shù)實(shí)時(shí)記錄、歷史事件順序記錄、載荷消擺智能控制、歷史事件回放、數(shù)據(jù)通信等功能。

背景技術(shù)

塔式起重機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)塔機(jī))是工業(yè)和民用建筑施工中的重要設(shè)備，具有工作效率高，使用范圍廣，操作容易，安裝拆卸簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。近年來(lái)，建筑業(yè)的迅速發(fā)展，為塔式起重機(jī)的發(fā)展創(chuàng)造了前所未有的發(fā)展機(jī)會(huì)，但同時(shí)也提出了挑戰(zhàn)，塔機(jī)安全事故隨著起重機(jī)數(shù)量的猛增而頻繁發(fā)生。雖然我國(guó)對(duì)塔機(jī)及其配套件實(shí)行了產(chǎn)品生產(chǎn)制造證、準(zhǔn)用證、推廣證、安全證制度，但塔機(jī)的安全事故仍然不能避免。為此，減少塔機(jī)事故、提高塔機(jī)安全性能和作業(yè)效率迫在眉睫。國(guó)家有關(guān)部門(mén)強(qiáng)制在塔機(jī)上使用安全保護(hù)裝置。這些安全裝置包括力矩限制器、起重載荷限制器、幅度限位器、回轉(zhuǎn)限位器和高度限位器等。GB9462-1999《塔式起重機(jī)技術(shù)條件》和GB5144-1994《塔式起重機(jī)安全規(guī)程》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)限制器的各項(xiàng)性能和要求都作了明確規(guī)定。

力矩限制器的研制始于50年代后期，主要經(jīng)歷了機(jī)械式、電子模擬式、數(shù)字式及微機(jī)控制式。我國(guó)從70年代末80年代初開(kāi)始研制起重機(jī)載荷和力矩限制器，相繼推出了一些產(chǎn)品。比較有影響的有北京三發(fā)高科技實(shí)業(yè)總公司的LX系列力矩限制器，葛洲壩水電學(xué)院研制的力矩限制器限制器，大連工程機(jī)械研究所的AMLU-1型力矩限制器和長(zhǎng)沙浦沅電子安全信息技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司的ACS系列起重力矩限制器等。應(yīng)該看到，機(jī)械類(lèi)限制器工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，損壞率低，保修方便，保修費(fèi)用低，但是無(wú)顯示裝置和自檢能力等。

然而隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能儀表技術(shù)及傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)今起重機(jī)用戶(hù)已越來(lái)越不滿(mǎn)足于起重機(jī)僅僅擁有載荷、力矩限制功能，他們希望獲得更多關(guān)于起重機(jī)狀態(tài)的準(zhǔn)確信息，包括起升高度、風(fēng)速、起升角度、工作幅度等信息；并希望起重機(jī)具有較強(qiáng)的自動(dòng)控制功能及自診斷能力和智能化程度，以降低操作和維護(hù)的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)并保證起重機(jī)的安全。起重機(jī)設(shè)備制造廠(chǎng)商及其他研究單位也順應(yīng)用戶(hù)的需求開(kāi)始開(kāi)發(fā)以微型計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)字式起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)。南京電子技術(shù)研究所、重慶建筑大學(xué)等單位都研制了可對(duì)塔機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的產(chǎn)品。

但是，從目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)狀況來(lái)看，塔機(jī)的智能化方面還處于起步階段。就電子類(lèi)限制器而言，雖然有顯示裝置，有預(yù)警信號(hào)，自檢功能好，但根據(jù)調(diào)查顯示，目前電子類(lèi)限制器的完好率僅占調(diào)查抽樣的34.7％，無(wú)故障連續(xù)工作不足一年的達(dá)81.4％。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的最主要問(wèn)題是可靠性問(wèn)題，在解決可靠性前提下還需提高整機(jī)性能及完善系統(tǒng)功能。另一方面，當(dāng)前國(guó)內(nèi)研制的“黑匣子”產(chǎn)品大都采用8位MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)，對(duì)內(nèi)存的管理能力及存儲(chǔ)設(shè)備的容量都十分有限，功能大多較單一；大都普遍缺乏強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)分析軟件的配合，龐大的數(shù)據(jù)顯示起來(lái)很不直觀，難以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行具體分析；而且能把限制器功能、安全監(jiān)控和智能操作這三項(xiàng)功能結(jié)合在一起監(jiān)控裝置在國(guó)內(nèi)還未見(jiàn)報(bào)道過(guò)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是解決上述問(wèn)題，提供一種集多種限制器功能、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄、動(dòng)作事件記錄、數(shù)據(jù)分析、載荷消擺智能控制、歷史事件回放、數(shù)據(jù)通信等功能于一體的多功能塔式起重機(jī)黑匣子，它除了具有數(shù)據(jù)記錄的黑匣子功能以外，還將各種限制器的功能以及包括消擺控制、最佳路徑選擇等智能操作的功能也集成在一起，不但取代傳統(tǒng)的各種限制器，還能使得大型塔機(jī)主鉤在滿(mǎn)載時(shí)根據(jù)給定目的地，實(shí)現(xiàn)載荷啟動(dòng)和定位時(shí)的消擺控制，并選擇最佳路線(xiàn)和最佳速度曲線(xiàn)運(yùn)行，在輕載和空鉤時(shí)高速運(yùn)行，提高工作效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種多功能塔式起重機(jī)黑匣子，它包括控制電路和系統(tǒng)軟件。所述控制電路由微處理器模塊、傳感器及信號(hào)調(diào)理模塊、繼電器模塊、鍵盤(pán)與液晶顯示模塊、通信模塊構(gòu)成；微處理器模塊與其它模塊分別相連并安裝在一個(gè)盒體內(nèi)，傳感器通過(guò)電纜與盒體相連；所述軟件以嵌入式操作系統(tǒng)^μCOS-II為平臺(tái)，將整個(gè)系統(tǒng)功能分解成多個(gè)任務(wù)，通過(guò)多任務(wù)調(diào)度完成整個(gè)系統(tǒng)控制。包括數(shù)據(jù)采集，載荷起升高度、幅度和回轉(zhuǎn)角以及力矩的計(jì)算，載荷的消擺控制，并將原始數(shù)據(jù)和處理結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)和分析、與管理計(jì)算機(jī)通信。

所述微處理器模塊的微處理器采用ARM芯片，其外圍電路還包括程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、用以進(jìn)行開(kāi)關(guān)量輸入和模擬量輸入的輸入通道、用以進(jìn)行開(kāi)關(guān)量和模擬量輸出的輸出通道、鍵盤(pán)顯示接口、實(shí)時(shí)時(shí)鐘。