[發明專利]塔式起重機的黑匣子安全監控電路

無效

• 申請號: 201310534888.2
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103523688A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 鄭紅梅;丁曙光;李鄭;潘友杰;闞文年
• 申請（專利權）人: 安徽建筑機械有限責任公司
• 主分類號: B66C23/88
• 分類號: B66C23/88
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生;王偉

技術領域

本發明涉及一種塔式起重機的黑匣子安全監控電路。

背景技術

塔式起重機（tower?crane）簡稱塔機，亦稱塔吊，由金屬結構、工作機構和電氣系統三部分組成。金屬結構包括塔身、動臂和底座等。工作機構有起升、變幅、回轉和行走四部分。電氣系統包括電動機、控制器、配電柜、連接線路、信號及照明裝置等。隨著近年來建筑行業塔吊的大量使用，由于塔吊違規超限作業和塔吊群干涉碰撞等引發的各類塔吊運行安全事故頻繁發生，造成了巨大的生命財產損失。安全事故的經驗教訓表明，必須對塔吊使用過程和行為及時進行有效的監管才能切實控制設備運行過程中的危險因素和安全隱患，預防和減少塔吊安全生產事故發生。

目前，大多數傳統的塔式起重機安全防護僅僅做到了三限位，即：幅度、重量、力矩限位，且大多采用的是傳統的機械式行程限位器，這遠遠不能滿足在工況條件惡劣的情況下為塔機安全操作護航的功能，而且，傳統的機械式限位器不能與目前十分先進的微控制器系統結合，這遠不能達到GB/T5031—2008所要求的塔式起重機需配有能夠實時監控塔機工作狀態的監控系統的目標。雖然，目前市場上也有多種塔機安全監控微處理器系統，但大多數系統只是實現了塔機工作數據的實時采集顯示，沒有實現工作數據的存儲或是僅能實現短期內少量工作數據的存儲，尤其是遠程監控平臺建設上，因為受到工況環境的限制，僅僅實現了近距離的數據傳輸，而且不能組成監控網絡。

發明內容

本發明是為避免上述已有技術中存在的不足之處，提供一種塔式起重機的黑匣子安全監控電路，以對塔式起重機的運行狀態的集中遠程監控、提高塔式起重機的運行安全性和可靠性。

本發明為解決技術問題采用以下技術方案。

塔式起重機的黑匣子安全監控電路，其結構特點是，包括傳感器組、采樣電路、主控電路、顯示電路、報警電路、繼電器驅動電路和GPRS無線通信模塊；所述傳感器組中的每一個傳感器都與所述采樣電路相連接，所述采樣電路和顯示電路均與所述主控電路相連接；所述報警電路和GPRS無線通信模塊均與所述主控電路相連接；所述傳感器組包括稱重傳感器、回轉傳感器、變幅傳感器、高度傳感器、風速傳感器、電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器。

本發明的塔式起重機的黑匣子安全監控電路的結構特點也在于：

所述顯示電路包括LCD顯示屏。

所述采樣電路包括電壓采樣電路和電流采樣電路；

如圖3所示，所述電壓采樣電路包括電阻R1～R3、電容C1～C3、運算放大器U3、二極管D1和二極管D2；所述電壓傳感器與所述運算放大器U3的一個端子相連接，所述電阻R2、R1和R3串聯連接后由電阻R2與所述所述運算放大器U3的另一個端子相連接，所述電阻R1為滑線變阻器，所述電阻R3接地；所述二極管D1和二極管D2串聯連接后的公共點與所述電阻R1相連接，所述二極管D1和二極管D2串聯連接后的公共點還和主控電路相連接；所述電容C1～C3均與所述運算放大器U3相連接；

如圖4所示，所述電流采樣電路包括電阻R4～R8、電容C4～C6、運算放大器U4、二極管D3和二極管D4；所述電流傳感器與所述運算放大器U4的一個端子相連接，所述電阻R4、R5和R6串聯連接后由電阻R4與所述所述運算放大器U4的另一個端子相連接，所述電阻R5為滑線變阻器，所述電阻R6接地；所述二極管D3和二極管D4串聯連接后的公共點與所述電阻R5相連接，所述二極管D3和二極管D4串聯連接后的公共點還和主控電路相連接；所述電容C4～C6均與所述運算放大器U4相連接。

所述報警電路包括聲音報警電路和LED發光電路；

如圖5所示，所述聲音報警電路包括電阻R9～R11、三極管Q1和蜂鳴器U5；所述三極管Q1的基極通過所述電阻R9與所述主控電路相連接，所述電阻R10的兩端分別連接在所述三極管Q1的基極和發射極上；所述三極管Q1的集電極與所述蜂鳴器U5的一個端子相連接，所述蜂鳴器U5的另一個端子通過電阻R11連接電源VCC；

如圖6所示，所述LED發光電路包括電阻R12～R13、三極管Q2和發光二極管LED1；所述三極管Q2的基極通過所述電阻R13與所述主控電路相連接，所述三極管Q2的發射極接地，所述三極管Q2的集電極依次通過發光二極管LED1和電阻R12連接電源VCC。

所述GPRS無線通信電路包括GSM/GPRS芯片U6、SIM卡芯片U7、電阻R15～R27、電容C7～C9、三極管Q3～Q4和發光二極管LED_SIM。