塔式起重机工况参数数据采集系统研究

发布时间：2020-10-30 21:53

　　 塔式起重机(简称塔机)是工业与民用建筑施工中最重要的物料运输机械,随着社会经济的发展,其应用将越来越广泛;工程实践表明,塔机的安全性能已成为威胁建筑工人生命和国家财产的大问题,因而对塔机运行状态进行实时监控与管理具有重要意义。 本课题基于国家“十一五”科技支撑计划“建筑工程装备研究与产业化开发”的子课题“群塔集中网络化管理技术与装置”的研究开展的。本文是该项目的前期塔机工况参数数据采集系统开发。塔机工况参数实时而准确地采集是对其进行有效监控的关键。本文在研究和参考国内外现有塔机工况参数数据采集系统的基础上,针对现有数据采集系统存在的问题,提出利用单片机作为控制系统的核心部件,开发了新一代多功能塔机工况参数数据采集系统。 塔机工况参数数据采集系统主要对塔机工作过程中的角度、起升高度、称重量进行检测。本文根据塔机工作过程中的称重量、角度、高度检测原理,对塔机工况参数数据采集系统中使用的角度传感器、高度传感器、称重传感器进行选型,并确定了传感器的安装位置。 在塔机工况参数数据采集系统硬件设计方面,本系统CPU选用AT89C52芯片,该芯片内置8位中央处理器和8KFLash存储单元,适用于塔机工作现场复杂的控制场合;采用点阵液晶显示,对塔机工作过程中的角度、称重量、起升高度等进行实时显示,为操作者提供直观的显示界面;采用DS1302时钟芯片进行时钟设计,记录不同状态下的时间信息,便于事故的查询;系统具有语音报警电路,在塔机发生危险时能够进行语音报警;另外还为塔机工况参数采集系统设计了具有“黑匣子”功能的数据存储模块,塔机在出现故障或超载时,单片机会将塔机起重数据和状态等信息存放到数据存储模块,方便事故分析。 本文在软件设计方面采用模块式的设计理念,采用C51语言进行编程。本文逐一阐述了塔机工况参数数据采集系统主程序、A/D转换与标定模块、点阵液晶显示模块、时钟模块等各个功能模块的具体软件设计思想和实现方法,并给出了相应的流程图;最后对整个软件系统进行了优化。 塔机的工作环境比较复杂,附近存在着很多的干扰。本文在塔机工况参数采集系统设计和调试中,结合实际,从硬件、软件、印制板布线等多个方面进行了抗干扰设计。塔机工况参数数据采集系统的调试结果表明,本文所研制的塔机工况参数数据采集系统运行良好,能够实时采集并显示系统预定中的起升高度、角度、称重量、时间等信息,并能在塔机发生危险时语音报警。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TH213.3
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的目的和意义
    1.2 课题国内外研究现状
    1.3 课题研究内容
        1.3.1 课题来源及其设计要求
        1.3.2 课题的主要研究内容
第2章 塔机工况参数采集系统方案设计
    2.1 塔机工况参数采集系统方案选择
    2.2 塔机工况参数采集系统监控方案设计
        2.2.1 塔机工况参数采集系统安全评价原理
        2.2.2 塔机工况参数采集系统设计流程
    2.3 塔机工况参数采集系统位置检测装置设计
        2.3.1 塔机回转角度监测
        2.3.2 塔机称重量监测
        2.3.3 塔机起升高度监测
    2.4 本章小结
第3章 塔机工况参数采集系统硬软件设计
    3.1 塔机工况参数采集系统硬件设计
    3.2 塔机工况参数采集系统各功能模块硬件设计
        3.2.1 塔机工况参数采集系统前向通道设计
        3.2.2 塔机工况参数采集系统数据存储设计
        3.2.3 塔机工况参数点阵液晶显示设计
        3.2.4 塔机工况参数采集系统时钟设计
        3.2.5 塔机工况参数采集系统语音报警设计
    3.3 塔机工况参数采集系统软件设计
        3.3.1 塔机工况参数采集系统主程序模块设计
        3.3.2 塔机工况参数数据转换模块程序设计
        3.3.3 塔机工况参数液晶显示模块程序设计
        3.3.4 塔机工况参数采集系统时钟模块程序设计
    3.4 本章小结
第4章 塔机工况参数数据采集系统调试
    4.1 塔机传感器的安装
    4.2 塔机工况参数数据采集系统调试
        4.2.1 塔机工况参数采集系统硬件调试
        4.2.2 塔机工况参数采集系统软件调试
        4.2.3 塔机工况参数采集系统抗干扰设计
    4.3 本章小结
结论
参考文献
致谢

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 姚振平;塔式起重机拆装实用验收标准[J];建筑机械;1998年05期

2 ;塔式起重机[J];工程机械文摘;1999年06期

3 温建平;塔式起重机使用方面的危险因素[J];大众标准化;2003年12期

4 王保卫;塔式起重机倾翻原因及预防[J];湖南安全与防灾;2003年11期

5 李跃忠;谈塔式起重机的使用管理[J];大众标准化;2005年10期

6 佘纯旺;刘光松;;塔式起重机的安全管理[J];施工技术;2006年S2期

7 ;冰天雪地的北方[J];建筑机械;2008年14期

8 姜维聪;;鸿达“铁力士”牌动臂塔式起重机首批出口韩国[J];今日工程机械;2010年06期

9 ;龙门塔式联合起重机[J];中国电力;1959年04期

10 В.В.Семковский ,赵冲;西德动臂式起重机的生产[J];起重运输机械;1975年06期

相关博士学位论文 前2条

1 郑夕健;基于神经网络的塔式起重机结构有效寿命理论及技术实现[D];东北大学;2010年

2 阎玉芹;塔式起重机钢结构健康监测技术与实验研究[D];山东大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 薛婷婷;塔式起重机状态监测与故障诊断方法研究[D];沈阳理工大学;2010年

2 李楠;塔式起重机数字化安全保护系统的设计与开发[D];河南科技大学;2010年

3 龙树;塔式起重机结构分析与优化[D];东北大学;2008年

4 于良;塔式起重机整机结构分析及优化设计[D];东北大学;2008年

5 齐善朋;平头塔式起重机结构动态特性分析[D];东北大学;2009年

6 崔萍;在用塔式起重机安全性评估的量化研究[D];西南交通大学;2012年

7 赵威威;基于试验的在役塔式起重机疲劳寿命分析[D];大连理工大学;2012年

8 孙辉;塔式起重机智能防摆和定位控制方法研究[D];太原科技大学;2012年

9 吕西波;基于物联网技术的塔式起重机无线远程监控系统[D];太原科技大学;2012年

10 孟亚;基于ANSYS的塔式起重机静动态特性分析[D];中南林业科技大学;2008年

本文编号：2863046