塔式起重機(jī)(簡(jiǎn)稱塔機(jī))以其塔身高、吊臂長(zhǎng)、抬吊重量大、覆蓋范圍廣、工作效率高等結(jié)構(gòu)技術(shù)特點(diǎn),在建筑領(lǐng)域中占有重要地位,得到了極其廣泛的應(yīng)用。但由塔機(jī)引起的人員傷亡和設(shè)備損毀事故屢屢發(fā)生,重大事故發(fā)生率居高不下,塔機(jī)的安全問題引起了社會(huì)的廣泛重視。我國(guó)建筑安全監(jiān)管部門正在制定塔機(jī)參數(shù)安全監(jiān)測(cè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),將強(qiáng)制要求塔機(jī)設(shè)備安裝安全保護(hù)系統(tǒng)。本課題針對(duì)此方面展開研究,為塔機(jī)安全監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)傳輸提供了一種可行的解決方案并完成相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備的軟硬件系統(tǒng)建立。 本塔機(jī)遠(yuǎn)程安全監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的機(jī)械和電子傳感器的基礎(chǔ)上結(jié)合當(dāng)前嵌入式處理技術(shù)、傳感器技術(shù)、軟件技術(shù)與移動(dòng)通信技術(shù)而開發(fā)的一套新型安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本課題采用ATMEL的ARM7芯片AT91SAM7S64作為塔機(jī)側(cè)數(shù)據(jù)處理板的MCU,整合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、風(fēng)力風(fēng)向、GPS以及GPRS等模塊;軟件部分采用uC/OSⅡ操作系統(tǒng),首先完成操作系統(tǒng)在AT91SAM7S64硬件平臺(tái)上的移植,并開發(fā)各模塊的驅(qū)動(dòng)程序與數(shù)據(jù)接口協(xié)議,完成數(shù)據(jù)信息處理。上位機(jī)側(cè)使用Visual Studio 2005開發(fā)平臺(tái)采用Visual Basic語言設(shè)計(jì)了人性化的人機(jī)交互界面,結(jié)合SQL數(shù)據(jù)庫構(gòu)建完備的信息記錄查詢體系,用戶可通過軟件實(shí)時(shí)了解塔機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、工作環(huán)境及地理位置信息等,以塔機(jī)安全工作標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),對(duì)違規(guī)操作提出報(bào)警,查詢塔機(jī)以往工作記錄,并可通過動(dòng)畫仿真的直觀方式模擬重現(xiàn)塔機(jī)工作過程;同時(shí),該記錄也可作為塔機(jī)事故責(zé)任認(rèn)定的重要依據(jù)。 本課題創(chuàng)新點(diǎn)在于將GPRS數(shù)據(jù)通信方式引入塔機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),使管理監(jiān)測(cè)在原有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加遠(yuǎn)程管理監(jiān)視終端系統(tǒng),大大方便了工程監(jiān)管人員對(duì)塔機(jī)工作狀態(tài)的監(jiān)視�，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)用戶反饋表明,該塔機(jī)遠(yuǎn)程安全監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)具有運(yùn)行穩(wěn)定,操作方便,功能全面,用戶界面友好,信息顯示直觀準(zhǔn)確等特點(diǎn),為加強(qiáng)塔機(jī)安全運(yùn)行監(jiān)管工作提供了有效的手段和措施。
【學(xué)位單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TH213.3;TP277
【部分圖文】：

第1章緒論仿制到自行開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的塔機(jī)產(chǎn)品的過程，逐步形成了較為完備的術(shù)體系和比較完整的系列型譜。我國(guó)的各種塔機(jī)行業(yè)相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)一[71，也在不斷發(fā)展和豐富，塔機(jī)行業(yè)也成為了我國(guó)發(fā)展最快的建筑機(jī)械設(shè)備行業(yè)一。據(jù)文獻(xiàn)[21數(shù)據(jù)顯示(見表格1.1)，我國(guó)2001年行業(yè)統(tǒng)計(jì)銷量9738臺(tái);2002成為了世界上首個(gè)塔機(jī)年產(chǎn)量突破10000臺(tái)的國(guó)家;2004年由于宏觀經(jīng)濟(jì)與塔行業(yè)的資源結(jié)構(gòu)整合的雙重影響，塔機(jī)的產(chǎn)量有所回調(diào);2005年，特別是2006、007年，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)勁拉動(dòng)之下，各地新一輪基礎(chǔ)設(shè)施紛紛上馬，我國(guó)塔機(jī)的銷量迅速恢復(fù)高速運(yùn)行，僅2006年銷量已超過20000臺(tái)。

圖1.2塔機(jī)事故原因統(tǒng)計(jì)圖Fig.1.2Thestatistieschartofthecraneaeeidenteauses塔機(jī)事故原因可歸納為:(l)塔機(jī)事故主要來自于塔機(jī)超載、斜吊。目前，由于監(jiān)管力度不夠、理人員過分追求效率、工程成本控制因素等多種原因，現(xiàn)役塔機(jī)中的相當(dāng)安裝塔機(jī)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng);或安裝有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但操作人員屏蔽其監(jiān)測(cè)功能。操作人員在進(jìn)行塔機(jī)作業(yè)時(shí)僅憑目測(cè)經(jīng)驗(yàn)對(duì)欲吊物料進(jìn)行估算，實(shí)際情況算誤差很大，存在極大的不確定因素;同時(shí)，塔機(jī)本身的疲勞損壞，缺乏護(hù)，由局部的結(jié)構(gòu)破壞進(jìn)而引發(fā)連鎖反應(yīng)，當(dāng)塔機(jī)運(yùn)行在超過其最大限額安全載荷限度時(shí)，甚至是正常工作情況下，導(dǎo)致塔機(jī)吊臂折斷、塔身折斷、傾覆等重大事故發(fā)生，以上塔機(jī)事故的主要原因，占總數(shù)的52%。(2)塔機(jī)司機(jī)違章操作。塔機(jī)的操作使用應(yīng)嚴(yán)格遵照《塔式起重機(jī)操作

3.3塔機(jī)側(cè)控制臺(tái)設(shè)計(jì)方案塔機(jī)側(cè)控制臺(tái)由數(shù)據(jù)處理存儲(chǔ)單元、塔機(jī)起重信息監(jiān)測(cè)單元、環(huán)境監(jiān)測(cè)單元、GPS模塊和GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元五部分組成，如圖3.2所示。數(shù)據(jù)處理存儲(chǔ)單元完成各模塊的通信、協(xié)調(diào)各模塊工作有序進(jìn)行、工作狀態(tài)顯示以及將工作狀態(tài)信息發(fā)送到數(shù)據(jù)傳輸通信單元的功能;塔機(jī)起重信息監(jiān)測(cè)單元完成塔機(jī)起重力矩、起重力、小車幅度、回轉(zhuǎn)角度和起升高度等信息的采集工作;環(huán)境監(jiān)測(cè)單元主要完成風(fēng)力風(fēng)向的測(cè)量工作;GPS模塊為系統(tǒng)提供地理位置信息和可靠的時(shí)間基準(zhǔn);數(shù)據(jù)傳輸通信單元完成將塔機(jī)側(cè)與控制室側(cè)間的數(shù)據(jù)可靠傳輸。圖3.2塔機(jī)側(cè)系統(tǒng)解決方案示意圖 Fig.3.2Thesehematieoferane一 sidesystemsolution3.3.1塔機(jī)工作狀態(tài)信息采集根據(jù)功能，塔機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分為塔機(jī)工作狀態(tài)信息采集子系統(tǒng)、主控中央處理子系統(tǒng)和無線數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)三部分。塔機(jī)工作狀態(tài)信息采集解決方案:方案一:從塔機(jī)自身結(jié)構(gòu)入手，獨(dú)立開發(fā)傳感器信息采集系統(tǒng)及其接口，完成塔機(jī)工作參數(shù)獲取與通信。獨(dú)立開發(fā)傳感器系統(tǒng)對(duì)于系統(tǒng)的適用性、數(shù)據(jù)精度高等優(yōu)點(diǎn)，但該方案需與機(jī)械建筑等專業(yè)學(xué)科交叉合作完成，且需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以保障其數(shù)據(jù)真實(shí)性與可靠性。方案二:采用技術(shù)成熟的塔機(jī)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品作為塔機(jī)工作狀態(tài)信息采集設(shè)備，此類產(chǎn)品在系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性方面表現(xiàn)出色，但往往功能單一，監(jiān)測(cè)參數(shù)有限，
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 張兵;基于ARM的塔式起重機(jī)智能監(jiān)測(cè)與防護(hù)系統(tǒng)研究[D];中南大學(xué);2010年

2 葛榮亮;基于幅值恢復(fù)法的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子電流的測(cè)試與分析[D];河北科技大學(xué);2011年

3 傅玲燕;塔式起重機(jī)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸及后期數(shù)據(jù)管理[D];浙江工業(yè)大學(xué);2011年

4 鄧翠艷;塔式起重機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D];太原理工大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2880318