CN101788818A - 用于塔机的gprs监控*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于塔机的远程监控和管理的GPRS监控***，包括前置仪表、服务器、数据库和web管理中心，其特征在于：所述的前置仪表设置在塔机现场，前置仪表包括传感器、信号采集及处理模块、单片机、手持调试键盘、供电电源模块、GPRS发射模块、保护输出模块、数据储存模块和显示模块，传感器将检测到的数据传输给信号采集及处理模块进行数模转换，然后传输到单片机，保护模块将实际测得的数据与设定值进行比对然后做出是否进行安全保护控制的判断，单片机内的数据通过GPRS发射模块进行传送，由服务器进行统计和处理，并将数据传递到互联网上。本发明通过互联网实现随时随地对塔机的监控管理，更安全、快捷、使用方便。

Description

用于塔机的GPRS监控***

技术领域

本发明涉及GPRS无线传输及互联网的运用，特别是用于塔机的远程监控和管理的GPRS监控***。

背景技术

随着城市化进程的加速，房屋需求量的增加，房地产开发商开发的楼盘是越来越多，作为建筑行业主要的起重设备，塔式起重机已经成为一种不可缺少的工具，数量也越来越多。

由于塔机的使用地点分散，使用环境等特点，塔机的管理基本上是处于谁使用谁管理的状态。即使是大型的塔机租赁公司，由于塔机使用特点等原因，管理也是心有余而力不足，特别是对塔机的运行情况，除了现场的操作人员，其他人基本上是无从知晓。

随着电子技术的发展，电子产品的增多，市场上也出现了一些具有GPRS无线传输的产品，但这些产品基本上只能对单台或则是一定区域内设备的进行管理，对于塔机这种分散面广的设备也基本是无能为力。

申请号为200710159318.4，名称为“基于GPRS/CDMA的塔机自动安全监控***”的专利中也公开了一种监控***，其采用了GPRS/CDMA公网进行塔机侧与控制室侧的无线连接，但这种技术的不足是只能局限于某一工地上的多台塔机的监控，而最大的问题是监控只能在控制室里才能进行，也就是说在控制室外的地方，是不能进行监控的，该技术无法实现随时随地的监控。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种更安全、快捷、使用方便的用于塔机的GPRS监控***。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：该用于塔机的GPRS监控***，包括前置仪表、服务器、数据库和web管理中心，其特点是：所述的前置仪表设置在塔机现场，前置仪表包括传感器、信号采集及处理模块、单片机、手持调试键盘、供电电源模块、GPRS发射模块、保护输出模块、数据储存模块和显示模块，传感器将检测到的数据传输给信号采集及处理模块进行数模转换，然后传输到单片机，经单片机处理后，数据通过显示模块进行显示，保护模块根据实际测得的各参数与设置值进行比较后依照内置的程序完成本地设备的安全保护控制，如超重、超力矩、位置限制等。GPRS发射模块将单片机处理后的数据进行无线传输，最终通过有线网送至数据库服务器，数据储存模块将单片机处理后的数据进行本地仪表的现场储存(即仪表不仅将数据发送出去，还依照一定格式进行本地仪表的储存，但数据是有容量的限制)，手持调试键盘是用来配置仪表参数的，是进行现场调试的数据输入口，手持调试键盘通过串口与单片机连接。服务器对数据进行处理后转存到对应的数据库，数据库与web管理中心相连，用户通过互联网即可查看塔机运行数据，完成对塔机进行监控。塔机现场数据采用多种类型的传感器感测并通过智能仪表上的GPRS发射模块，实现对塔机数据的实时传递。数据接收端为远程监控中心(服务器)，服务器自动对所接收到的数据进行处理，进入相应的数据库，并将所得到的数据库通过网络传递到互联网上，用户只要通过互联网登陆相应的网页就能监控远程塔机的各项数据，实现有网就能监控，有网就能管理的目的。

本发明所述的传感器包括力矩传感器、重量传感器、小车幅度传感器、吊钩高度传感器、回转角度传感器和风速传感器。

本发明所述的用户通过互联网查看塔机运行数据，针对不同的用户设置有不同的密码，每个用户设置有不同的安全级别，根据不同安全级别只能对对应的数据进行设置和进入相应的监控状态。其好处是可实现分组分级管理，具有***管理员权限的用户可实现***所具有的各种功能，而一般的用户只能查看数据等带限制的部分功能，既保证***的正常运行，又满足各类用户的实际需求。

本发明所述的服务器处理后的数据分为历史数据、实时数据和异常数据，历史数据和异常数据反映塔机在一段时间内的运行情况，实时数据可以通过动态的动画模拟显示塔机运行情况。其好处是历史数据保存任何时刻的所有数据，实时数据是反映正在发生的数据，异常数据是单独将非正常数据设置成表格，方便用户查看，因为数据庞大，不分类，用户操作不方便。动画模拟是数据变成直观的图形，方便运用与分析。

本发明所述的力矩传感器包括重力传感器、连接螺杆、前支座、后支座、螺母，所述前、后支座焊接在待测的受力杆件上，重力传感器一端设置有耳板，所述耳板与连接板连接，连接板与后支座连接，重力传感器的另一端开有螺纹孔，螺纹孔内设置有连接螺杆，连接螺杆与重力传感器连接一端设置粗牙螺纹，连接螺杆另一端设置细牙螺纹，连接螺杆细牙螺纹端与前支座连接并通过螺母固定。该力矩传感器为直测式力矩传感器，其结构设计合理、测量准确、体积小、稳定性高、不需经常调试校正力矩信号，并能实现小范围精确调整。

本发明与现有技术相比具有以下优点：1、设置有专用大型服务器，能有效的处理大批量数据；2、建立有数据库，储存空间大；3、以WEB方式开发的监控软件能实现只要有网络的地方，有电脑就可以进行监控；4、通过国际互联网，传输范围广。本发明所述的监控不需要到设备现场，这样就给特种设备的安全管理部门提供了一种集中监控的手段，只要建有服务器，就能实现某一区域的所有设备的实时监控，如一个城市的某个区级的行政区域，几十台塔机设备的集中监控等。当然考虑到速度等因素，设备多的话要设立服务器群。

附图说明

图1为本发明前置仪表总体框图；

图2为本发明的无线传输示意图；

图3为本发明力矩传感器结构示意图。

具体实施方式

参见图1-图3，本发明是基于GPRS无线接收和互联网的远程监控***，通过接收前置仪表发射的数据，实现远程监控的功能。所述的前置仪表设置在塔机现场，前置仪表包括传感器、信号采集及处理模块、单片机、手持调试键盘、供电电源模块、GPRS发射模块、保护输出模块、数据储存模块和显示模块。传感器包括力矩传感器、重量传感器、小车幅度传感器、吊钩高度传感器、回转角度传感器和风速传感器。力矩传感器设置在塔机的能反映力矩关系的受力杆件上(如塔帽的主弦)，包括前支座1、连接螺杆3、重力传感器4、罩壳5、连接板6、后支座7、受力杆件9、导线10和螺母11。前支座1和后支座7按一定距离焊接在塔式起重机塔顶或其它部件的受力杆件9上，重力传感器4一端设置有耳板41，连接板6为长椭圆形，两端分别开有连接孔61，连接板6的一端通过连接孔61与耳板41销轴连接，另一端通过连接孔61与后支座7销轴连接。重力传感器4的另一端开有螺纹孔，螺纹孔内设置有连接螺杆3，连接螺杆3与重力传感器4连接一端设置粗牙螺纹，连接螺杆3另一端设置细牙螺纹。连接螺杆3的细牙端穿过前支座1上的支座孔12并通过螺母11固定。罩壳5与前支座1、后支座7通过螺钉连接。重量传感器采用一般的销轴传感器，设置在塔帽的过渡滑轮或起重量限制器上。小车幅度传感器采用带电位器的DXZ系列行程开关，设置在小车变幅机构上。吊钩高度传感器也采用带电位器的DXZ系列行程开关，设置在塔机的起升机构上。回转角度传感器也采用带电位器的DXZ系列行程开关，设置在塔机的回转机构上。风速传感器采用三杯风速传感器，安装在司机室顶上。

所有检测的数据包括力矩、重量、幅度、高度、回转角度、风速等通过信号采集及处理模块进行数模转换后送到单片机，经单片机计算、判断等处理后，通过显示模块进行显示。保护模块根据实际测得的各参数与设置值进行比较后依照内置的程序完成本地设备的安全保护控制，如超重、超力矩、位置限制等。GPRS发射模块将单片机处理后的数据无线传输给服务器，数据储存模块将单片机处理后的数据进行本地仪表的现场储存(即仪表不仅将数据发送出去，还依照一定格式进行本地仪表的储存，但数据是有容量的限制)，手持调试键盘是用来配置仪表参数的，是进行现场调试的数据输入口。服务器对数据进行处理后转存到对应的数据库，数据库与web管理中心相连，用户通过互联网即可查看塔机运行数据，完成对塔机进行监控。

本发明是基于WEB网页的形式进行监控和管理，能够实现有网就能监控，有网就能管理的目的。用户登入时分为三个级别，即***管理员、管理员和用户。不同的级别拥有不同的权限和管理功能。登入后该***共分六项功能，即用户管理、节点管理、数据维护、塔机搜索、***设置及***退出。

用户管理设置有新增用户、权限管理及帮助功能。在用户管理中，可以对原有的用户资料进行编辑，也可以对原有的用户进行删除。帮助功能是为用户管理功能的一个帮助使用指导功能，它可以帮助用户了解该功能的使用方法，并指导其正确使用。在新增用户功能中，可以设置新增用户的户名、用户密码、新增用户的级别及新增用户所在的单位，新增用户可以分为管理员和用户两种权限，用户可以根据具体需要进行设置。权限管理中权限等级分三级，***管理员(通常只有一个)，管理员和用户，不同等级拥有不同的权限，不同级别的权限也可以根据需要进行修改，通过勾选权限前面的复选框可以确定该用户是否拥有该项权利。

节点管理设置有显示所有塔机、显示在线塔机、增加节点、刷新及帮助功能。帮助功能的作用与用户管理中帮助功能相同。通过使用显示所有塔机功能可以查看到所有在***中登记的塔机，包括塔机名称，对塔机的描述，塔机的所在的区域，塔机的状态，通过操作一栏中的查看该设备信息，可以知道该塔机的所有相关信息。使用显示在线塔机功能只能显示在使用中的塔机，显示内容与显示所有塔机相同。增加节点功能又设置有增加塔机节点、增加省级节点、增加市级节点三类。通过增加省级节点、增加市级节点功能，可以根据需要增加新的省份和市名，明确塔机所在的地理位置，对不需要的省市名可以删除。增加塔机节点功能是对单台塔机的具体资料的登记管理，在增加塔机节点中可以选择塔机所在的省市，命名塔机的名称，设置塔机的ID，对塔机进行简单的描述。在增加节点中还可以输入单位属性：产权单位的名称、地址、联系人、电话；制造单位的名称、地址、联系人、电话，许可证；使用单位的名称、地址、联系人、电话；监理单位的名称、地址、联系人、电话；检验单位的名称、地址、联系人、电话。设备属性：塔机规格型号、出厂编号、出厂日期、安装时间、检验时间、安装倍率、安装高度、安装幅度、塔机的主要性能参数。同时还具有使用情况登记记录，可以记录塔机使用过的工地、使用情况等进行简单的记录。

数据维护分为历史数据、异常数据、实时数据。通过选择时间，可以查看到塔机的历史数据，从而可以分析塔机在该段时间内的运行情况，也可以从侧面反映司机的操作水平。异常数据为塔机运行时出现的不正常数据，比如力矩超过100％，重量超重等，异常数据的查询与历史数据查询相似，但可以选择异常数据的种类，在记录的力矩、重量、幅度、高度、回转角度、风速六种记录中选择一种参数，或者根据实际的需要，通过勾选对应的复选框，查看多种数据。实时数据为塔机正在运行的数据，通过查看实时数据，可以知道塔机的真实运行情况，从而起到监控的作用。历史数据、异常数据和实时数据还可以导出到EXCEL表格内，并实现打印功能。动画演示功能是塔机运行情况的一种直观感觉，通过动画演示功能，可以直接查看到塔机的动作情况。

塔机搜索功能使得用户可以通过塔机搜索功能，选择省、市及塔机的名称，快速找到需要查看的塔机。

***设置功中***管理员可以根据实际情况对***的参数，***管理员密码等进行设置，还能进行数据库数据的备份、下载等后台操作。

退出功能用于退出监控***。

采用本发明，可以对各地的塔机实现远程的实时监控，并能查看历史数据及异常数据，可以防止人为的隐瞒事实等情况。同时，本监控***采用互联网的形式，大大的增加了远程监控的范围，可以实现塔机的不同地域的分散集中管理。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.用于塔机的GPRS监控***，包括前置仪表、服务器、数据库和web管理中心，其特征在于：所述的前置仪表设置在塔机现场，前置仪表包括传感器、信号采集及处理模块、单片机、手持调试键盘、供电电源模块、GPRS发射模块、保护输出模块、数据储存模块和显示模块，传感器将检测到的数据传输给信号采集及处理模块进行数模转换，然后传输到单片机，经单片机处理后，数据通过显示模块进行显示，保护模块将实际测得的数据与设定值进行比对然后做出是否进行安全保护控制的判断，GPRS发射模块将单片机处理后的数据无线传输给服务器，数据储存模块将单片机处理后的数据进行本地仪表的现场储存，手持调试键盘通过串口与单片机连接进行调试，服务器对数据进行处理后转存到对应的数据库，数据库与web管理中心相连，用户通过互联网查看塔机运行数据，对塔机进行监控。

2.根据权利要求1所述的用于塔机的GPRS监控***，其特征在于：所述的传感器包括力矩传感器、重量传感器、小车幅度传感器、吊钩高度传感器、回转角度传感器和风速传感器。

3.根据权利要求1所述的用于塔机的GPRS监控***，其特征在于：所述的用户通过互联网查看塔机运行数据，针对不同的用户设置有不同的密码，每个用户设置有不同的安全级别，根据不同安全级别只能对对应的数据进行设置和进入相应的监控状态。

4.根据权利要求1所述的用于塔机的GPRS监控***，其特征在于：所述的服务器处理后的数据分为历史数据、实时数据和异常数据，历史数据和异常数据反映塔机在一段时间内的运行情况，实时数据可以通过动态的动画显示塔机运行情况。

5.根据权利要求2所述的用于塔机的GPRS监控***，其特征在于：所述的力矩传感器包括重力传感器、连接螺杆、前支座、后支座、螺母，所述前、后支座焊接在待测的受力杆件上，重力传感器一端设置有耳板，所述耳板与连接板连接，连接板与后支座连接，重力传感器的另一端开有螺纹孔，螺纹孔内设置有连接螺杆，连接螺杆与重力传感器连接一端设置粗牙螺纹，连接螺杆另一端设置细牙螺纹，连接螺杆细牙螺纹端与前支座连接并通过螺母固定。

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