[實用新型]基于ARM處理器的塔式起重機安全監控設備

有效

• 申請號: 201420773249.1
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN204310733U
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 黃明鑫;何劍波
• 申請（專利權）人: 常州常創電氣科技有限公司
• 主分類號: B66C23/88
• 分類號: B66C23/88;B66C13/16;B66C13/48;B66C15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型涉及一種基于ARM處理器的塔式起重機安全監控設備。

背景技術：

目前，塔式起重機的安全監控設備多采用以PLC為控制核心。如圖1所示，該設備包括由電源供電的核心PLC，以及分別與PLC連接的通信模塊、HMI人機接口模塊、傳感器以及數據庫連接。其主要通過外接通訊模塊、人機界面以及各種信號傳感器采集塔機的工作狀況信號，再經由PLC內部程序進行處理與數據庫進行信息交換實現對塔機的安全監控。這種監控設備中由于對PLC的利用率不高，很多端口沒有利用，造成了資源浪費，同時體積大，集成化程度也不高。

為此，本實開發了一種以ARM處理器為核心處理架構的監控系統，以實現監控設備性能的大幅度優化。

實用新型內容：

鑒于上述技術問題，本實用新型針對過去的以PLC為核心的監控設備所存在的各種缺點，提供了一種基于ARM處理器的塔式起重機安全監控設備。該設備相較原來的PLC結構，在性能上大幅度進行了優化，提高了工作效率。

本實用新型的具體技術方案如下：

基于ARM處理器的塔式起重機安全監控設備，包括由ARM處理器、FPGA模塊、CAN協議模塊以及系統控制單片機構成的集成處理單元；其特征在于，所述FPGA模塊通過通信連接來采集來自外部通訊模塊和傳感器的數據信息并將其初步篩選處理后發送給ARM處理器；所述ARM處理器對該數據信息運算處理后將結果通過CAN協議模塊轉換后發送給外部執行原件或HMI；所述系統控制單片機負責對整個操作系統的運行和升級。

上述方案中，所述ARM處理器自帶包括機型號、設備ID、安裝地點、塔機運行中的高度、幅度、重量以及各報警信息這些歷史數據的數據庫。

上述方案中，所述ARM處理器的型號為ARM946E-S。

上述方案中，所述FPGA模塊具體采用的芯片型號為Xilinx?XC4000系列。

上述方案中，所述CAN協議模塊具體采用的芯片型號為MCP2510。

上述方案中，所述系統控制單片機的型號為STC單片機。

上述方案中，所述外部通訊模塊包括GPS、zigbee、網站服務器這些通信設備。

上述方案中，所述傳感器包括重量傳感器、高度傳感器、幅度傳感器、風速傳感器以及水平度傳感器。

本實用新型的有益效果如下：

1.ARM處理器自帶數據庫，且可遠程升級。

2.采用CAN協議通訊效率和時效性大大提高。

3.采用FPGA專用集成電路提高了集成化程度。

4.在避免端口資源浪費的前提下可以小型化和模塊化，在采集控制主機部分可以達到更高的防護等級。

較以往的監控設備相比，首先采用的ARM處理器，其自帶數據庫，可進行遠程升級；其次采用FPGA專用集成電路，其數據采集周期短，時效性非常高，且FPGA由于邏輯電路的特性可以有效消除外接不穩定因素的信號采集和傳輸的干擾。

附圖說明：

以下結合附圖和具體實施方式來進一步說明本實用新型。

圖1為現有技術中監控裝置的示意圖。

圖2為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式：

為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。

如圖2所示，本實用新型所述的基于ARM處理器的塔式起重機安全監控設備，包括由ARM處理器1、FPGA模塊2、CAN協議模塊3以及系統控制單片機4構成的集成處理單元5。其中，FPGA模塊2通過通信連接來采集來自外部通訊模塊6和傳感器7的數據信息并將其初步篩選處理后發送給ARM處理器1。ARM處理器1對該數據信息運算處理后將結果通過CAN協議模塊3轉換后發送給外部執行原件或HMI?8。系統控制單片機4負責對整個操作系統的運行和升級。

另外，ARM處理器自帶包括機型號、設備ID、安裝地點、塔機運行中的高度、幅度、重量以及各報警信息這些歷史數據的數據庫。該ARM處理器的型號為ARM946E-S。FPGA模塊具體采用的芯片型號為Xilinx?XC4000系列。CAN協議模塊具體采用的芯片型號為MCP2510。系統控制單片機的型號為STC單片機。當然，外部通訊模塊包括GPS、zigbee、網站服務器這些通信設備。傳感器包括重量傳感器、高度傳感器、幅度傳感器、風速傳感器以及水平度傳感器。