[發明專利]模塊化、總線化塔式起重機實時監控系統

無效

• 申請號: 200810200417.7
• 申請日: 2008-09-25
• 公開（公告）號: CN101362575A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發明（設計）人: 李彥明;劉成良;陳斌;鄭聰海;楊山虎
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B66C13/18
• 分類號: B66C13/18;B66C13/16;B66C23/88;B66C23/26
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種機電一體化技術領域的監控系統，具體涉及的是一種模塊化、總線化塔式起重機實時監控系統。

背景技術

塔式起重機是建筑領域最常用的工程機械，也是最容易出事故的工程機械之一。隨著塔式起重機朝大型化、自動化方向發展，其狀態監控實時監控日益重要，目前市場上塔機監控系統，但缺乏統一標準，沒用廣泛推廣應用的實時監控系統。開發標準化、易于推廣的塔機實時監控系統成為保證塔機作業安全的重要手段。

經對現有技術的文獻檢索發現，中國發明專利“塔式起重機運行狀態監測安全保護系統及方法”具有多種數據采集方式的車載工程機械衛星定位通信終端”，專利號99115812.1，該專利公開了一種塔式起重機運行狀態監測安全保護系統及方法：以單片機為中心，對塔式起重機吊起重量、起調位置及速度、小車位置及速度、回轉角度及速度通過A/D采集運算，對塔式起重機工作狀態進行判斷、預測及報警；中國實用新型專利“塔式起重機運行監控裝置”，專利號02283215.7，該專利公開了一種塔式起重機運行監控裝置：以可編程控制器為中心，對鋼絲繩拉力、變幅電機轉數進行監測，通過計算得出起重力矩，并送到液晶屏顯示。上述發明及實用新型專利存在以下不足：[1]狀態參數得采集以通道方式進行，采集幾個參數就需單片機或可編程控制器配置相應采集通道，使其監測參數容量受限；[2]系統不具有擴展性，無法增加新的監測參數；[3]系統標準化、適應性差，不同產品不具有兼容性、互換性。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種模塊化、總線化的塔式起重機實時監控系統，使其滿足監測參數的柔性擴展及產品的兼容性、互換性的需要，并解決上述背景技術中的不足。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括：總線化現場信息采集終端、總線化數據處理模塊、總線化功能擴展單元，其中：

所述總線化現場信息采集終端包括模擬量總線化現場信息采集終端和脈沖量總線化現場信息采集終端，總線化現場信息采集終端一端接現場傳感器輸出的模擬量信號和脈沖量信號，另一端通過CAN總線與總線化數據處理模塊相聯，完成現場狀態模擬量信息和脈沖量信息的總線化并將狀態信息及標識通過CAN總線發送給總線化數據處理模塊；

所述總線化數據處理模塊通過CAN總線一端與總線化現場信息采集終端，另一端與總線化功能擴展單元相聯，將參數分類信息傳送給總線化功能擴展單元；

所述總線化功能擴展單元包括總線化現場顯示單元、總線化遠程通信單元和總線化現場控制單元，總線化現場顯示單元根據接收的CAN總線信息進行塔機工作狀態現場顯示及報警，總線化遠程通信單元將狀態信息發送到遠程監控中心，總線化現場控制單元根據接收的CAN總線信息對塔機各電機進行控制。

所述模擬量總線化現場信息采集終端包括A/D變換器、第一控制單元、第一IEEE1451標準化模塊、第一CAN協議分析及轉換模塊、第一CAN信號發送模塊、第一撥碼開關，其中：A/D變換器輸入與現場傳感器輸出相聯，輸出通過信號線、數據線與第一控制單元相聯，將傳感器的模擬量轉換為數字量傳送給第一控制單元；第一控制單元有兩路輸入：一是A/D變換器的輸出，二是第一撥碼開關輸入，通過第一撥碼開關不同位的“ON”、“OFF”設定確定參數的ID號，第一控制單元輸出與第一IEEE1451標準化模塊和第一CAN協議分析及轉換模塊相聯，第一IEEE1451標準化模塊形成標準化的傳感器電子標簽，第一CAN協議分析及轉換模塊將監測的狀態信息轉換標準CAN總線信息格式；第一CAN協議分析及轉換模塊輸出與第一CAN信號發送模塊，第一CAN信號發送模塊進行信號電平的轉換，第一CAN信號發送模塊輸出與CAN總線相聯。

所述脈沖量總線化現場信息采集終端包括光電耦合器、第二控制單元、第二IEEE1451標準化模塊、第二CAN協議分析及轉換模塊、第二CAN信號發送模塊、第二撥碼開關，其中：光電耦合器輸入與現場編碼器輸出相聯，輸出通過信號線與第二控制單元相聯，將現場編碼器信號轉換為數字量傳送給第二控制單元；脈沖量總線化現場信息采集終端的第二控制單元、第二IEEE1451標準化模塊、第二CAN協議分析及轉換模塊、第二CAN信號發送模塊、第二撥碼開關與模擬量總線化現場信息采集終端的第一控制單元、第一IEEE1451標準化模塊、第一CAN協議分析及轉換模塊、第一CAN信號發送模塊、第一撥碼開關相同。