基于IEEE1451标准的总线化塔机智能监测系统及规范研究

发布时间：2020-04-18 04:21

【摘要】： 塔式起重机是各类高层建筑和大型建设工程必不可少的施工设备。其在很大的空间内移动重物,属于一种蕴藏危险因素较多,事故发生几率较大的机械设备。近年来,状态安全监控成为保证塔机可靠工作的重要手段和研究热点。但是,目前各公司或研究机构所开发的监测系统主要是基于通道式的监测系统,其监测参数容量有限,不具有开放性;同时,各类塔机监控系统趋于多样化,各公司的系统各不相同;这不利于不同系统之间的通用性和各模块的兼容性,同时也不利于用户的扩展和自定义。 本文讨论的就是针对上述的问题而提出的一种监测参数可柔性扩展、监测节点可自动识别的、具有良好的通用性和兼容性的标准化、模块化、总线化的塔机智能监测系统。该监测系统主要由三部分组成:信息采集节点、主控制器、远程监控中心。信息采集节点为总线化智能采集节点,内部集成了符合IEEE1451标准的电子数据表格(TEDS)信息,使得各节点能够被主控系统自动识别,具有良好的开放性和可扩展性,即插即用;主控制器可以通过CAN总线识别和访问智能传感节点,处理采集的状态信息,并做出现场实时的响应和预警,同时能将监测数据通过GPRS网络发送到远程监控中心,实现了授权人员随时随地都可以对起重机进行状态监测的目的,有利于监测起重机的性能趋势,预防事故的发生。 最终,通过上述的对基于IEEE1451的总线化塔机智能监控系统的分析和设计,提出了系统的塔机监控参数和方法的规范和标准。
【图文】：

图 2-9 0-5V 量程模拟量输入采集节点硬件结构图Fig.2-9 Hardware Structure of Collection Node with 0-5V Range Analog Data Input其主要原理是将电压信号分压为 0-2.5V 的电压，通过 AT89C51CC01 单片机带换器，进行相应的转换。其基准电压为 2.5V，由高精度的 ADR5041 芯片产生换的过程是线性的，0V 转换后对应的值为 0x000，而 2.5V 转换后的值为 0x3FF换公式为 Y=(2.5/0x3FF)*X。

图 2-12 脉冲量采集节点硬件结构示意图Fig.2-12 Hardware Structure of Collection Node with Pulse Input图 2-13 脉冲量采集节点实物图Fig.2-13 Practicality of Collection Node with Pulse Input对于脉冲量采集节点，，其最重要的部分为鉴向、计数电路的实现。对此，本系统用了 SN74F74 芯片来进行正反向的鉴定电路的设计，其主要有两个上升沿触发的
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP274;TH213.3

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本文编号：2631710