[發明專利]一種北斗定位塔式起重機安全記錄裝置

有效

• 申請號: 201210279725.X
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN103569884A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 何鐵;丁雄;唐清健;周文正;盧濤;楊峰
• 申請（專利權）人: 上海航鼎電子科技發展有限公司
• 主分類號: B66C23/88
• 分類號: B66C23/88;B66C13/16
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本發明涉及一種塔式起重機監測技術，尤其是涉及一種北斗定位塔式起重機安全記錄裝置。

背景技術

隨著塔式起重機市場的規范發展，為了監管建筑工地施工現場的塔式起重機，因此塔式起重機市場出現了一款類似飛機上“黑匣子”的記錄裝置，能忠實、可靠地將塔式起重機負載運行中的有關數據如實記錄下來，同時能顯示有關數據的最大值并超載報警，給塔式起重機駕駛員起到“提醒操作、安全警示”的作用，并在塔式起重機操作安全事故分析、設計制造及使用壽命評估時提供實測數據記錄。

為了在遠程實時監控施工現場的塔機運行狀態，最近也開始在塔式起重機記錄裝置上增加無線通信方式，這樣通過公用數據網，在監控中心可以實時監控塔機狀態。

鑒于塔式起重機隨著工程結束需要轉場，為了在監控中心及時觀測塔機使用與安裝位置，也開始在塔式起重機安全記錄裝置上安裝GPS接收機，通過GPS接收機獲取位置，然后通過無線通信方式將位置與工作狀態同時送到監控中心。

現有的產品技術狀態如下：

1)通過產品多數只記錄塔機工作狀態，標準的“黑匣子”，僅僅記錄作業工作狀態，沒有實時記錄塔機的工作狀態；

2)沒有使用北斗定位系統作為塔機位置和時間標準；

3)無塔式起重機晃動告警；

4)產品內部電源簡單，內部電路與外部傳感器隔離不足；

5)通常的安全記錄裝置使用GPS和GPRS數據傳輸，定位與通信手段單一；

6)塔機記錄儀之間使用外置無線通信模塊進行通信，很難實現各塔機安全記錄裝置間通信組網。

7)沒有使用CAN總線采集設備狀態。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種定位準確、安全性高、適用與可擴展性強、能有效地完成遠程監控與本地記錄、告警和防碰撞的北斗定位塔式起重機安全記錄裝置。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種北斗定位塔式起重機安全記錄裝置，其特征在于，包括電源模塊、主控板、第一擴展信號接口板、第二擴展信號接口板、定位模塊、通信模塊和起重機狀態采集模塊，所述的電源模塊分別與主控板、第一擴展信號接口板、第二擴展信號接口板、定位模塊和通信模塊連接，所述的主控板分別與第一擴展信號接口板、第二擴展信號接口板、定位模塊和通信模塊連接，所述的起重機狀態采集模塊分別與第一擴展信號接口板、第二擴展信號接口板連接。

所述的電源模塊包括交流電源、電源濾波器、第一AD/DC轉換器、第二AD/DC轉換器和電源管理單元，所述的交流電源通過電源濾波器分別與第一AD/DC轉換器、第二AD/DC轉換器連接，所述的第一AD/DC轉換器通過電源管理單元分別與主控板、定位模塊和通信模塊連接，所述的第二AD/DC轉換器分別與第一擴展信號接口板、第二擴展信號接口板連接。

所述的電源管理單元包括DC/DC轉換器、充電管理器、電池、電源切換器、第一LDO和第二LDO，所述的第一AD/DC轉換器、DC/DC轉換器、電源切換器依次連接，所述的DC/DC轉換器、充電管理器、電池、電源切換器依次連接，所述的電源切換器通過第一LDO與主控板連接，所述的電源切換器通過第二LDO分別與定位模塊、通信模塊連接。

所述的主控板包括主CPU、輔CPU和復用RS232接口，所述的主CPU通過復用RS232接口與輔CPU連接，所述的主CPU與第一擴展信號接口板連接，所述的輔CPU與第二擴展信號接口板連接。

所述的起重機狀態采集模塊包括臂幅編碼器、電子羅盤、風速傳感器、重力傳感器、高度編碼器和加速度傳感器，所述的臂幅編碼器、電子羅盤、風速傳感器、重力傳感器均通過第一擴展信號接口板與主CPU連接，所述的高度編碼器通過第二擴展信號接口板與輔CPU連接，所述的加速度傳感器直接與主CPU連接，所述的加速度傳感器為三軸加速度計；

所述的主CPU通過采集臂幅編碼器信號，獲取塔式起重機吊鉤臂幅相對位置；通過采集電子羅盤信號，獲取塔式起重機塔臂方向信號；通過采集重力傳感器信號測量塔式起重機起重重量，通過采集風速傳感器信號獲取現場風速信號；通過采集加速度傳感器信號獲取塔式起重機晃動檢測與報警；

所述的輔CPU通過采集高度編碼器信號，獲取塔式起重機塔臂相對高度。