【摘要】： 隨著我國建筑業(yè)的快速發(fā)展,用于高層建筑施工運(yùn)輸?shù)乃狡鹬貦C(jī)的應(yīng)用越來越廣泛。塔機(jī)工作重心高、起重量大、運(yùn)行速度快,且施工現(xiàn)場常有周圍建筑物和多臺(tái)近距離交叉作業(yè)塔機(jī)的阻擋,給塔機(jī)的安全施工帶來種種隱患。如何采用先進(jìn)的技術(shù)手段保證塔機(jī)施工安全就日漸成為人們的關(guān)注熱點(diǎn)。 由于嵌入式處理器具有數(shù)據(jù)處理快、體積小、成本低等特點(diǎn)、并易于實(shí)現(xiàn)無線通信和網(wǎng)絡(luò)功能,采用嵌入式技術(shù)構(gòu)建工作狀態(tài)監(jiān)測裝置已成為產(chǎn)品智能監(jiān)控的重要發(fā)展趨勢。 在分析塔機(jī)工作特點(diǎn)和安全監(jiān)測要求的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了基于ARM的塔機(jī)智能監(jiān)測與防護(hù)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì),系統(tǒng)以ARM信息處理器為核心、采用485總線技術(shù)為紐帶,使得系統(tǒng)采集模塊及PLC輸出模塊與核心ARM處理器實(shí)現(xiàn)無縫連接。外圍采用半雙工無線電臺(tái)與GPRS模塊實(shí)現(xiàn)多塔機(jī)間的數(shù)據(jù)交換及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)反饋。論文對多塔機(jī)間無線通訊組網(wǎng)、基于總線技術(shù)的塔機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息采集、基于無線數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺(tái)的數(shù)據(jù)傳輸及傳感器的選用等問題進(jìn)行了深入分析。 針對塔機(jī)防碰撞問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析與討論,建立基于ARM嵌入式結(jié)構(gòu)的分布式塔群防碰撞系統(tǒng)模型,設(shè)計(jì)了塔式起重機(jī)智能監(jiān)測與防護(hù)軟硬件結(jié)構(gòu),從而構(gòu)成一個(gè)完整的多塔機(jī)防碰撞控制系統(tǒng)。 針對塔機(jī)實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測與安全控制要求,以嵌入式軟件技術(shù)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了基于Linux及MiniGUI的軟件系統(tǒng)模型,建立基于MODBUS協(xié)議的多傳感器的采集與PLC控制軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)中兩個(gè)主要線程——通訊流程和數(shù)據(jù)采集處理,采用并行處理思想,使兩者分時(shí)并行,保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。 對系統(tǒng)樣機(jī)進(jìn)行了的功能、穩(wěn)定性及工作精度測試。開啟三臺(tái)塔機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)對多塔機(jī)間的防碰各類情況進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果表明：研制的塔式起重機(jī)智能監(jiān)測系統(tǒng)較為成功地達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)指標(biāo)。
【圖文】：

起重機(jī)之間存在碰撞可能，容易造成安全隱患，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)場塔式起重機(jī)之間相互碰撞事故發(fā)生率僅次于倒塔、碰撞高壓電線及重物脫鉤等事故。如圖1一2為某一實(shí)際工地的塔式起重機(jī)布置工程圖，圖中各同心圓均是以各塔式起重機(jī)的塔基所在坐標(biāo)為圓心，實(shí)線圓半徑則為各塔式起重機(jī)的起重臂長，，虛線圓半徑為平衡臂長;圖中直線代表塔式起重機(jī)的塔臂，直線上小圓代表小車變幅位置;陰影部分為一條道路。由圖可知，4臺(tái)塔式起重機(jī)(TCI~Tc4)布置在同一施工現(xiàn)場，任何一臺(tái)塔式起重機(jī)的動(dòng)作都可能導(dǎo)致其與其他塔式起重機(jī)或工作環(huán)境發(fā)生干涉或碰撞，此處以TC3塔式起重機(jī)為例進(jìn)行說明存在的碰撞

這些信息大多需要通過相應(yīng)的傳感器進(jìn)行檢測后傳輸?shù)轿挥谒狡鹬貦C(jī)操作室的主控制器內(nèi)，主控制器經(jīng)過計(jì)算和處理，并將塔式起重機(jī)的信息顯示在顯示屏上，供塔式起重機(jī)操作人員觀察。圖2一1為一臺(tái)塔式起重機(jī)所需要檢測信息的傳感器安裝位置分布情況。吊重傳感器一一一一小車變幅傳感器月反�！蛔�<·、乙一下\/一女一\\、_矛矛\獄袱矛產(chǎn)才\洲并擴(kuò)\圖2一l塔式起重機(jī)監(jiān)測信息分布圖
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TH213.3

【引證文獻(xiàn)】

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1 趙偉;韋永斌;;基于嵌入式系統(tǒng)的塔式起重機(jī)安全監(jiān)控裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];工程建設(shè)與設(shè)計(jì);2012年09期

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1 唐濤;動(dòng)臂式塔機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測與實(shí)時(shí)防護(hù)系統(tǒng)研究[D];中南大學(xué);2011年

2 閆佳妮;塔機(jī)群防碰撞監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

3 高怡;基于風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測的塔式起重機(jī)防碰撞系統(tǒng)研究[D];大連理工大學(xué);2012年

4 余向陽;基于GPRS的塔式起重機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];湖南大學(xué);2012年

5 梁凱;基于ARM的塔式起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];沈陽理工大學(xué);2012年

本文編號：2681632