自升式塔式起重机智能监测研究
发布时间：2017-09-05 12:29
本文关键词：自升式塔式起重机智能监测研究
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【摘要】：随着我国经济的迅速发展,塔式起重机作为房屋和桥梁建设中最重要的作业设备,为各大城建公司广泛采购和使用。但是我国现有的塔吊安全装置可靠性并不高,部分塔吊只安装了限制器或者限位器,并没有安装工作状态监视器等安全器件,塔吊驾驶员在操作塔吊时,无法知道塔吊实时的工作状态,不能确定起吊物是否超过额定重量,电动机是否过载运行,甚至限位器是否失效了也不知道。因此为了保证塔吊正常运行时的安全,必须为塔吊安装实时监控系统。本文根据具体的课题工作和背景,说明了搭建自升式塔吊安全监测系统的必要性,分析了塔吊安全监测国内、国外的研究现状和未来发展趋势,对研究塔吊安全监测系统所包含之关键技术进行了详细介绍,主要包括12C通信、传感器的选型与组合、单片机及其模数转换等。并且也对本系统涵盖的各种技术手段之现状及其优点与缺点进行了详细的介绍和分析,最后根据我国的相关标准及其课题的实际需求,给出此塔吊监测系统的设计方案。完成了塔吊智能监测系统各模块的硬件电路设计,其中包括两个子系统,分别是：模拟量数据采集子系统和处理数据子系统。模拟量采集系统采集实时风速、吊钩高度、小车幅度、塔吊回转角度和起吊重量等信息;处理数据子系统以单片机STC89C52为核心进行数据处理,根据系统的软件需求,立足于本监测系统的设备硬件,在KeiluVision4软件的开发环境下,使用C语言编写功能代码,实现塔吊五个被测量的监测获取。得到塔吊的实时工况参数,达到辅助操作人员工作,减小发生塔吊事故率的目的。
【关键词】：自升式塔式起重机 智能监测系统 传感器 数据转换处理
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH213.3
【目录】：
- 摘要3-4
- Abstract4-9
- 1 绪论9-15
- 1.1 自升式塔式起重机概述9
- 1.2 本课题研究背景和意义9-11
- 1.3 国内外研究现状11-13
- 1.3.1 国外研究现状11-12
- 1.3.2 国内研究现状12
- 1.3.3 塔吊安全监测的发展趋势12-13
- 1.4 本文的主要研究内容13-14
- 1.5 监测参数和塔吊安全的关系14
- 1.6 本章小结14-15
- 2 塔吊监控系统的关键技术与总体架构15-18
- 2.1 嵌入式系统15
- 2.2 嵌入式处理器15-16
- 2.3 塔吊监测采集系统的总体设计16
- 2.4 塔吊软件系统的开发原则16-17
- 2.5 本章小结17-18
- 3 塔吊监测采集系统设计18-32
- 3.1 单片机的选择及其适用性18-19
- 3.2 模拟量采集模块19-20
- 3.2.1 模数转换器选择19
- 3.2.2 PCF8591模数转换器的电路原理设计19-20
- 3.3 传感器系统20-24
- 3.3.1 起吊高度、小车变幅、回转角度传感器的选择20-22
- 3.3.2 重量传感器22-23
- 3.3.3 风速传感器23-24
- 3.4 传感器监测系统方案设计24-31
- 3.4.1 变幅幅度测检方案24-26
- 3.4.2 起升高度的测检26-27
- 3.4.3 回转角度的测检27-29
- 3.4.4 起吊重量监测原理与装置29-30
- 3.4.5 风速测检方案30-31
- 3.5 本章小结31-32
- 4 监测采集系统的软件设计32-36
- 4.1 监测采集系统总体设计框架32-33
- 4.2 塔吊监测采集开发环境选择33-35
- 4.3 本章小结35-36
- 5 总结与展望36-38
- 5.1 后续工作及展望36-37
- 5.2 本论文主要创新点37-38
- 致谢38-39
- 参考文献39-40
- 附录40-44
- 作者简介44
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