塔式起重機(jī)又名塔機(jī)或塔吊,在高層建筑施工運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用,是現(xiàn)代工業(yè)和建筑業(yè)中不可缺少的施工設(shè)備。但同時(shí),由于施工過(guò)程中對(duì)塔機(jī)工況監(jiān)控的薄弱,經(jīng)常因?yàn)檫`章操作導(dǎo)致重大的人員傷亡事故,對(duì)社會(huì)造成巨大損失。傳統(tǒng)的塔機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)部署在施工現(xiàn)場(chǎng)或塔機(jī)駕駛室中,只能實(shí)現(xiàn)塔機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)的顯示功能,不具備塔機(jī)群防碰撞預(yù)警的功能。而且塔機(jī)分布在全國(guó)各地,當(dāng)塔機(jī)生產(chǎn)廠商的管理人員需要對(duì)各個(gè)塔機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集分析時(shí),將會(huì)變得十分不便。針對(duì)以上問(wèn)題,本文利用塔機(jī)群防碰撞算法和ARM硬件平臺(tái)并結(jié)合移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),構(gòu)建了一套包含塔機(jī)群防碰撞模塊、綜合顯示模塊以及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)管理模塊的塔機(jī)智能化監(jiān)控管理系統(tǒng)。在塔機(jī)群防碰撞模塊中,通過(guò)齊次坐標(biāo)變換和幾何學(xué)的方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)塔機(jī)關(guān)鍵部件位置的數(shù)學(xué)建模,并針對(duì)平臂式塔機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)以及施工特點(diǎn)設(shè)計(jì)了不同工況下的防碰撞算法在綜合顯示模塊中,通過(guò)ARM嵌入式技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、PLC控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了塔機(jī)駕駛室中的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、聲光報(bào)警和相應(yīng)危險(xiǎn)情況的輸出控制,然后使用GPRS模塊向特定的服務(wù)器發(fā)送實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù),使用數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺(tái)完成多塔機(jī)之間的信息交互,從而為監(jiān)控軟件和防... 

【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：115 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和研究意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要工作
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    1.4 本章小結(jié)
第2章 塔機(jī)群防碰撞算法研究
    2.1 塔機(jī)碰撞情況分析
    2.2 塔機(jī)數(shù)學(xué)模型建立
        2.2.1 齊次坐標(biāo)變化
        2.2.2 塔機(jī)部件位置數(shù)學(xué)模型建立
    2.3 塔機(jī)與障礙物之間的防碰撞算法
    2.4 平臂式塔機(jī)之間的防碰撞算法
        2.4.1 等高度平臂式塔機(jī)防碰撞算法
        2.4.2 不等高平臂式塔機(jī)防碰撞算法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 塔機(jī)智能化監(jiān)控管理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.1 硬件總體設(shè)計(jì)方案
    3.2 系統(tǒng)主控平臺(tái)設(shè)計(jì)
        3.2.1 主控平臺(tái)中央處理單元選擇
        3.2.2 ARM處理器介紹和ARM控制器選擇
    3.3 數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)
        3.3.1 起重重量傳感器
        3.3.2 起升高度傳感器
        3.3.3 小車變幅傳感器
        3.3.4 回轉(zhuǎn)角度傳感器
        3.3.5 風(fēng)速傳感器
        3.3.6 數(shù)據(jù)采集模塊選擇
    3.4 控制信號(hào)輸出模塊設(shè)計(jì)
        3.4.1 CAN總線
        3.4.2 MODBUS通信協(xié)議
        3.4.3 控制信號(hào)輸出模塊實(shí)現(xiàn)
    3.5 GPRS遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸
    3.6 防碰撞模塊設(shè)計(jì)
        3.6.1 數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺(tái)
        3.6.2 數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺(tái)選擇
        3.6.3 令牌環(huán)通信
    3.7 本章小結(jié)
第4章 塔機(jī)智能化監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.1 軟件總體設(shè)計(jì)方案
        4.1.1 功能需求分析
        4.1.2 系統(tǒng)服務(wù)器端技術(shù)選型
        4.1.3 系統(tǒng)后臺(tái)技術(shù)選型
        4.1.4 系統(tǒng)前臺(tái)技術(shù)選型
        4.1.5 系統(tǒng)軟件總體技術(shù)選型
    4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
        4.2.1 管理員信息表
        4.2.2 用戶信息表
        4.2.3 塔機(jī)基本信息表
        4.2.4 塔機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表
        4.2.5 塔機(jī)注冊(cè)信息表
    4.3 后臺(tái)功能模塊實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 系統(tǒng)登錄模塊
        4.3.2 塔機(jī)工況監(jiān)控模塊
        4.3.3 信息管理模塊
    4.4 前臺(tái)功能模塊實(shí)現(xiàn)
        4.4.1 登錄登出模塊
        4.4.2 地圖顯示模塊
        4.4.3 塔機(jī)數(shù)據(jù)模塊
        4.4.4 塔機(jī)資訊模塊
        4.4.5 用戶設(shè)置模塊
    4.5 本章小結(jié)
第5章 塔機(jī)智能化監(jiān)控管理系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 綜合顯示模塊實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 試驗(yàn)條件
        5.1.2 試驗(yàn)內(nèi)容與試驗(yàn)數(shù)據(jù)
    5.2 防碰撞模塊的驗(yàn)證
        5.2.1 塔機(jī)與障礙物之間的防碰撞算法仿真
        5.2.2 等高平臂塔機(jī)防碰撞算法仿真
        5.2.3 不等高平臂塔機(jī)防碰撞算法仿真
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
第6章 結(jié)論與后續(xù)工作
    6.1 結(jié)論
    6.2 后續(xù)工作
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]塔式起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 馬松齡.西安建筑科技大學(xué) 2005



本文編號(hào)：2992893