塔吊远程安全监测系统硬件设计与实现

发布时间：2020-03-04 21:10

【摘要】：随着建筑行业的蓬勃发展，塔式起重机(塔吊)的使用越来越广泛，随之引发的事故层出不穷。国内建筑行业安全研究起步晚，投入的资金有限，技术不成熟，以及管理的不规范，使得塔吊安全监管工作存在很大的隐患。因此，本课题针对塔吊安全监测开展研究，设计实现塔吊远程安全监测系统的硬件终端。 系统是以TI单片机MSP430为核心处理芯片，并集塔吊运行状态采集的传感器、LCD显示、数据存储、数据的无线传输、报警预警系统以及操作人员身份验证为一体的安全监测系统。系统针对塔吊运行时水平位移、垂直位移、吊重及力距、转角度数、倾斜角度及现场风速等参数，通过传感器实现参数数据的采集、显示及保存，并利用Zigbee无线传输模块实现塔机之间数据的交互及参数的配置，同时采用GPRS无线传输网络，上传管理中心，，实现数据在线分析和管理。对于超限超载等危险操作，提供语音预警报警功能，设置了指纹采集模块，方便管理。论文介绍了系统整体方案的设计，完成了系统硬件电路的设计及调试。 同时，为适应建筑施工工地的复杂环境及电磁等干扰条件，系统还专门设计防雷击和浪涌等安全保护电路。为使系统工作时性能稳定可靠，本课题还对系统的温漂和电磁兼容性问题进行了实验测试及仿真分析。针对系统存在的温漂问题，提出了温度补偿方案：补偿电路硬件设计及温度补偿程序的设计，通过实验验证补偿方案的可行性，改善系统温漂问题。同时分析系统内部电磁干扰问题，通过接地、滤波及屏蔽的手段从硬件上改善系统内电磁干扰情况，设计数字信号滤波软件，对采集的信号进行滤波处理，使得数据更稳定可靠。针对塔吊监测系统市场性能要求，对系统进行了电磁兼容试验测试：抗群脉冲测试及浪涌测试。本系统硬件终端已在多家公司试用。
【图文】：

表 1-1 2000~2011 塔吊事故及死亡人数表度 00/01 02/03 04/05 06/07 08/09（起） 43 59 79 130 108（人） 96 114 150 248 193 塔吊事故直方图可以看到，每年事故数量及死亡人

度 00/01 02/03 04/05 06/07 08/09（起） 43 59 79 130 108 （人） 96 114 150 248 193 塔吊事故直方图可以看到，每年事故数量及死亡人图 1-1 塔吊事故数量及死亡人数直方图机型中，塔吊起重机的事故率最大，是事故总数递增趋势，如下图 1-2 塔吊事故数量年发展态势图
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU731.6;TP274

【参考文献】

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本文编号：2584839