[發明專利]基于nRF24L01與GPRS的塔機監控系統及方法

在審

• 申請號: 201410587997.5
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104386594A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 黃德昌;李波;張躍進;沈文波;高新誠;王一帆;梁煜
• 申請（專利權）人: 江西聯博科技有限公司
• 主分類號: B66C23/62
• 分類號: B66C23/62;B66C13/22;B66C13/16
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 張靜軒

技術領域：

本發明屬于遠程監控領域，特別涉及一種基于nRF24L01與GPRS的塔機監控系統及方法。

背景技術：

隨著我國建筑行業的發展，塔機應用的逐漸增多，塔機事故時有發生。事故的起因一般是：所吊重物因力矩太大使吊臂折斷或者使塔機傾倒；塔機由于安裝高度高，受風面積大，暴風侵襲會使塔機傾覆；目前工地周圍建筑物較多，塔機有時也會與建筑物發生碰撞事故；這些事故都會給附近的工人的人身安全造成嚴重影響，對財產造成重大損失。

為了解決塔機這一系列的安全問題，人們采用傳感器對塔機進行監控，避免碰撞事故的發生。對于傳感器采集的信息，一般采用PLC處理，通過有線方式傳輸。PLC的明顯缺點是不同品牌的PLC不能通用；有線方式在大風、大雪的情況下會有斷線的危險，極端天氣過后需要維修線路。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種基于nRF24L01與GPRS的塔機監控系統及方法，從而克服上述現有技術中的缺陷。

為實現上述目的，本發明提供了基于nRF24L01與GPRS的塔機監控系統，包括：感知節點、網關、云端管理平臺、無線發射塔、手機App客戶端；所述感知節點包括傳感器模塊、STC89C52單片機、nRF24L01無線射頻模塊，所述傳感器模塊感知信息，所述STC89C52單片機對信息進行采集并處理，所述nRF24L01無線射頻模塊用于把處理后的信息發送到網關；所述網關包括nRF24L01無線射頻模塊、STM32處理器、GPRS，所述nRF24L01無線射頻模塊收集感知節點傳來的信息，所述STM32處理器對信息的進行整合處理，所述GPRS將信息發送至云端管理平臺的數據庫；所述云端管理平臺用于云存儲和控制塔機命令的處理，所述云端管理平臺通過無線發射塔把信息傳送至基于塔機監控的手機App客戶端；所述手機App客戶端用于塔機的安全監控，通過無線發射塔把控制命令傳送至云端管理平臺的數據庫，所述云端管理平臺對控制命令進行相應的處理通過網關發送至感知節點或塔機控制端。

優選地，上述技術方案中，傳感器模塊包括重力傳感器、風力傳感器、

高度傳感器、高精度回轉傳感器、幅度傳感器；重力傳感器用于采集吊物重量信息，風力傳感器用于采集風速信息，高度傳感器用于采集吊鉤到地面的高度信息，高精度回轉傳感器用于測量回轉角度，幅度傳感器用于測量小車距塔機中心距離。

優選地，上述技術方案中，手機App客戶端采用Socket類。

基于nRF24L01與GPRS的塔機監控系統的使用方法，其步驟為：

步驟1：感知節點中的傳感器模塊開始工作，感知相應的信息，STC89C52單片機對信息進行采集并處理，nRF24L01無線射頻模塊把處理后的信息發送到網關；

步驟2：網關內的nRF24L01無線射頻模塊收集感知節點采集信息，STM32處理器對信息的進行整合處理，通過GPRS發送至云端管理平臺的數據庫并存儲；

步驟3：云端管理平臺通過無線發射塔把信息傳送至手機App客戶端，手機App客戶端以數字和曲線的形式給用戶提供塔機的狀態信息，輸入賬號密碼登錄，對塔機進行遠程操作；

步驟4：當需要改變傳感器模塊的工作狀態時，手機App客戶端通過無線發射塔將傳感器控制命令發送至云端管理平臺的數據庫，云端管理平臺將命令發送至網關，網關內的GPRS接收命令并通過nRF24L01無線射頻模塊將命令發送至感知節點，感知節點內的nRF24L01無線射頻模塊接受命令，感知節點內的傳感器模塊根據命令開啟或關閉；

步驟5，當感知節點采集的信息在手機App客戶端顯示塔機的工作參數將要超出安全工作范圍時，手機App客戶端通過無線發射塔將塔機控制命令發送至云端管理平臺，云端管理平臺對塔機控制命令進行處理并發送至網關，網關內的GPRS接收命令并通過nRF24L01無線射頻模塊將命令發送至塔機控制端，塔機控制端根據命令控制塔機。

優選地，上述技術方案中，傳感器模塊包括重力傳感器、風力傳感器、高度傳感器、高精度回轉傳感器、幅度傳感器；重力傳感器用于采集吊物重量信息，風力傳感器用于采集風速信息，高度傳感器用于采集吊鉤到地面的高度信息，高精度回轉傳感器用于測量回轉角度，幅度傳感器用于測量小車距塔機中心距離。