基于stm32的塔機監(jiān)控裝置制造方法
【專利摘要】一種基于STM32的塔機監(jiān)控裝置，該裝置包括STM32處理器模塊（1）、繼電器主控模塊（3）、顯示模塊（5）、無線通信模塊（4）和傳感器模塊（2）。傳感器模塊由重量傳感器、角度傳感器、幅度傳感器、風速傳感器、高度傳感器等組成。STM32處理器模塊通過傳感器模塊采集塔機本身及周圍環(huán)境相關信息進行處理并通過顯示模塊顯示塔機監(jiān)控信息；STM32處理器模塊處理的信息通過無線通信模塊采用短信形式傳輸信息至監(jiān)管者手機；基于STM32的塔機監(jiān)控裝置可以監(jiān)測當前的載重、力臂值、風速和塔身垂直度等信息，STM32處理器模塊將立刻發(fā)送相應控制信號給繼電器主控模塊實施相應控制。基于STM32的塔機監(jiān)控裝置可以預防超力矩、超重量、塔身傾覆和沖頂等現象的發(fā)生。
【專利說明】基于STM32的塔機監(jiān)控裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基于STM32的塔機監(jiān)控裝置，屬起重塔機自動控制【技術領域】。

【背景技術】
[0002]塔式起重機(以下簡稱塔機)是工業(yè)和民用建筑施工中的重要設備，由于塔機具備作業(yè)空間大、工作效率高、起升高度高和起吊重量大等特點，在物料運輸、裝卸等建筑領域中得到廣泛的應用。但是塔機重量大、重心高、起動制動頻繁、動載荷較大，在施工過程中，由于駕駛員違章操作和復雜的工地環(huán)境等因素，導致塔機安全事故時有發(fā)生，事故發(fā)生的概率呈現出逐年遞增的趨勢。因而，實時監(jiān)控并保證塔機施工中的安全是使用塔機時需要特別注意的部分。
[0003]分析國內現有塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)，大多數產品以PLC實現塔機電氣控制，例如中南林業(yè)科技大學的“基于PLC和觸摸屏的塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)”，用觸摸屏顯示器顯示塔機運行過程中的主要參數，但PLC不僅成本高，而且PLC的響應時間較慢，所以不能實時處理塔機一些緊急情況。現有的還有一些可以較好的完成單機監(jiān)控，比如說山東富友集團的“塔式起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)”、長沙浦沉電子安全信息技術開發(fā)有限公司的“Aces系列起重力矩限制器”等，從監(jiān)控塔機運行各類參數而言，這些產品基本能勝任，但是在多機聯(lián)網和功能優(yōu)化方面還可以有更好的改進。


【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的是，針對現有塔機監(jiān)控中存在的問題，本實用新型提供了一種基于STM32的塔機監(jiān)控裝置，以實現對塔機群信息采集，做到對塔機管理，防止塔機發(fā)生超力矩、超重量、塔身傾覆和沖頂等安全問題。
[0005]本實用新型的技術方案是，本實用新型基于STM32的塔機監(jiān)控裝置由STM32處理器模塊、傳感器模塊、繼電器主控模塊、無線通信模塊和顯示模塊組成。STM32處理器模塊分別連接傳感器模塊、繼電器主控模塊和顯示模塊，STM32處理器模塊與無線通信模塊互聯(lián)。
[0006]傳感器模塊負責采集塔機本身及周邊環(huán)境相關信息；顯示器模塊實時顯示塔機的動態(tài)信息；STM32處理器模塊對采集的信息進行計算處理；繼電器主控模塊負責啟動相應的控制，完成對塔機的安全監(jiān)控與防范；無線通信模塊負責傳輸塔機監(jiān)控信息。
[0007]所述傳感器模塊包括重量傳感器、角度傳感器、幅度傳感器、風速傳感器和高度傳感器。在塔機的變幅機構位置安裝幅度傳感器，在塔頂安裝風速傳感器，在臂架的位置安裝角度傳感器，在起重限制器輪滑軸位置安裝重量傳感器，在小車吊鉤位置安裝高度傳感器。
[0008]本實用新型基于STM32的塔機監(jiān)控裝置，可以通過外圍的傳感器監(jiān)測當前的載重、力臂值、風速和塔身垂直度等值，通過STM32處理器進行處理，然后與設定值進行比較，若將要發(fā)生超力矩、超重量、塔身傾覆和沖頂的情況時，即立刻進行相關控制。STM32處理器模塊可將塔機運行過程中的各種狀態(tài)數據信息進行實時顯示，并通過短信形式發(fā)送至遠程監(jiān)管人員手機終端，方便監(jiān)管人員分析塔機運行的過程，當塔機故障或者出現事故時，追溯和還原塔機的工作狀態(tài)，協(xié)助進行監(jiān)管和事故分析。
[0009]超重量，通過重量傳感器測量當前的載重，再由STM32處理器進行計算，然后與額定吊重進行比較，判斷是否超重，若超重量則提示燈亮，重量數值顯示條變?yōu)榧t色。
[0010]超力矩，通過幅度傳感器檢測當前力臂值，再由STM32處理器進行計算，然后與額定幅度進行比較，判斷是否超力矩，若有超力矩現象，則指示燈亮，幅度數值顯示條變?yōu)榧t色。
[0011]防塔機塔身傾覆，通過外圍傳感器測量當前的塔身垂直度，再由STM32處理器進行計算，然后與額定值進行比較，判斷塔身是否要傾覆，若有塔身即將要發(fā)生傾覆現象，則傾覆提示燈亮，角度數值顯示條變?yōu)榧t色。
[0012]防沖頂，通過外圍傳感器測量吊鉤所處的位置，再由STM32處理器進行計算，然后與額定值進行比較，判斷是否需要進行相關控制，若吊鉤即將出現沖頂現象，則沖頂提示燈亮，高度數值顯示條變?yōu)榧t色，并啟動相應控制防止沖頂的發(fā)生。
[0013]本實用新型的有益效果是，本實用新型基于STM32的塔機監(jiān)控裝置，實時性好，簡單易安裝，有效的提高了塔機監(jiān)控的水平，減少塔機超力矩、超重量、塔身傾覆和沖頂的發(fā)生，滿足安全施工的需要，適用于塔機作業(yè)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為基于STM32的塔機監(jiān)控裝置的系統(tǒng)框圖；
[0015]圖2為基于STM32的塔機監(jiān)控裝置的顯示器模塊顯示實時動態(tài)信息圖；
[0016]圖中，I是STM32處理器模塊；2是傳感器模塊；3是繼電器主控模塊；4是無線通?目模塊；5是顯不模塊。

【具體實施方式】
[0017]本實用新型的【具體實施方式】如圖1所示。
[0018]本實施例基于STM32的塔機監(jiān)控裝置由STM32處理器模塊1、傳感器模塊2、繼電器主控模塊3、無線通信模塊4和顯示模塊5組成。STM32處理器模塊I分別連接傳感器模塊2、繼電器主控模塊3和顯示模塊4 ；STM32處理器模塊I與無線通信模塊4互聯(lián)。
[0019]本實施例中的傳感器模塊2包括重量傳感器、角度傳感器、幅度傳感器、風速傳感器和高度傳感器。
[0020]圖2所示為顯示器模塊顯示實時動態(tài)信息圖，顯示當前塔機自身及環(huán)境信息，有載重、高度、幅度、角度、風速等，并判斷是否出現超力矩、超重量、塔身傾覆和沖頂等不安全現象。假如出現不安全現象時，則顯示器上的相應指示燈會由暗變亮，數值顯示條變?yōu)榧t色，有警告提示。
[0021]本實用新型基于STM32的塔機監(jiān)控裝置，具體實施步驟如下
[0022]步驟1:安裝各種傳感器，在變幅機構位置安裝幅度傳感器，在塔頂安裝風速傳感器，在臂架的位置安裝角度傳感器，在起重限制器輪滑軸位置安裝重量傳感器，在小車吊鉤位置安裝高度傳感器。
[0023]步驟2:預置安全指標，有額定吊重、額定幅度、高度、回轉角度等。
[0024]步驟3:通過傳感器模塊采集塔機自身及環(huán)境信息，傳感器實時采集塔機幅度、吊重、高度、角度、風速等相關信息。
[0025]步驟4:STM32處理器計算處理采集到的信息，計算力矩，力矩信息由載重和幅度息得到。
[0026]步驟5:將計算處理后的信息與預置安全指標進行比較，通過外圍傳感器測量當前的載重、力臂值，再由STM32處理器進行計算，然后與額定值進行比較判斷是否超載；通過外圍傳感器測量當前的塔身垂直度，通過STM32處理器進行計算，然后與額定值進行比較判斷塔身是否要傾覆；通過外圍傳感器測量吊鉤所處的位置，通過STM32處理器進行計算，然后與額定值進行比較判斷是否會發(fā)生沖頂。并得出超力矩、超重量、塔身傾覆和沖頂等現象結果。
[0027]步驟6:通過高亮顯示屏以數值方式實時顯示當前實際工作參數和塔機額定工作能力參數，使塔機司機及時、準確的了解塔機工作狀態(tài)，保證安全操作。若有超力矩、超重量、塔身傾覆和沖頂等狀況要發(fā)生，發(fā)出告警信息并啟動相應控制。
【權利要求】
1.一種基于STM32的塔機監(jiān)控裝置，其特征在于，包括: 用于對采集的信息進行計算處理的STM32處理器模塊； 用于采集塔機本身及周邊環(huán)境相關信息的傳感器模塊； 用于啟動相應的控制，完成對塔機的安全監(jiān)控與防范的繼電器主控模塊； 用于傳輸塔機監(jiān)控信息的無線通信模塊； 用于實時顯示塔機的動態(tài)信息的顯示模塊； 所述STM32處理器模塊分別連接所述傳感器模塊、繼電器主控模塊和顯示模塊，所述STM32處理器模塊與所述無線通信模塊互聯(lián)。
2.根據權利要求1所述的基于STM32的塔機監(jiān)控裝置，其特征在于，所述傳感器模塊包括重量傳感器、角度傳感器、幅度傳感器、風速傳感器和高度傳感器；在塔機的變幅機構位置安裝幅度傳感器，在塔頂安裝風速傳感器，在臂架的位置安裝角度傳感器，在起重限制器輪滑軸位置安裝重量傳感器，在小車吊鉤位置安裝高度傳感器。
【文檔編號】B66C23/88GK204162333SQ201420605548
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月21日 優(yōu)先權日:2014年10月21日
【發(fā)明者】黃德昌, 李波, 張躍進, 沈煜, 梁煜, 王一帆, 李振邦, 高新誠 申請人:江西聯(lián)博科技有限公司