塔机自动安全监控系统

发布时间：2020-03-22 10:00

【摘要】： 伴随着国家经济持续良好运行,国内基础设施建设数量亦持续地增长。塔式起重机(简称“塔机”)由于其塔身高、吊臂长、作用范围广等特点,在基础设施建设中具有极其广泛的应用。然而,由于自身缺陷以及工作环境恶劣等诱因,塔机事故层出不穷,解决塔机安全性问题迫在眉睫。本文结合了传感器技术、嵌入式处理技术、GPRS(Global Packet Radio Service)无线传输技术、软件安全性技术,提出了一种改进型的塔机自动监控系统的设计方案,重点对其中的基于嵌入式处理器的中央信息处理单元、基于GPRS公网的无线数据传输单元,以及鉴权用户软件中权限区别、权限鉴别等关键技术进行了研究。基于国家塔机安全规程标准,论文首先对塔机安全运行影响较大的几个参数,如环境信息、起重信息、塔机基身信息等进行了分析,确定了塔机安全监控系统所实现的功能及技术指标,并从安全监控管理的角度出发,提出了对塔机工作状态进行实时监控、记录并上传管理控制中心的设计思想。在设计方案中,使用ARM嵌入式微处理器实现了塔机侧控制台单元,使得塔机侧控制台具有小型化、智能化的特点;在塔机侧与控制室侧数据交互方面,采用了基于无线公网的GPRS传输技术,充分提高了数据传输的可靠性、安全性、稳定性;在控制室侧,使用VisualStudio 2005开发工具设计了人性化的人机交互界面,并且从本系统特定用户所关注的特殊应用角度出发,在塔机安全监控领域提出了“用户界面及数据库权限加密”的概念——不同权限用户使用不同的密钥,并具有相应的使用功能,此举很好保护了核心的塔机运行数据,为日后的塔机监管部门在鉴别塔机安全事故相关责任时提供了有力证据。文中同时给出了实验室环境下系统运行实验获得的一些结果,实验证明了所开发系统的有效性以及方案可行性,且系统功能较为全面,为进一步设计新的塔机监控系统与改进其应用模式奠定基础。
【图文】：

塔机,平面示意图

节省人力，降低建设成本，提高施工质量，实现工程施工机械化起着重要作用。塔机的结构特点是有一直立的塔身，起重臂和平衡臂绞接在垂直塔身的上部，结构形式如下图2.1所示。塔机具有提升高、覆盖广、起重量大、运行速度快的特点，在工作过程中，由于频繁起制动，且有较大的动载荷存在，是一类蕴藏危险因素较多的机械。吊’“分/犷衍一-平衡重一~盯一一二变蠕小车及吊衡平衡嘴压重与港基协~今卜派图2.1塔机平面示意图 Fig.2.lTheSketehehartoftowercrane

塔机,控制台

于ARM信息中央处理单元进行相应的处理，同时备份到非易失性存储体中，并根据需求通过基于GPRS无线传输单元与控制室侧控制台进行信息交互，完成远程监控的功能。塔机侧控制台构成如图2.3所示。塔机侧控制台图2.2塔机自动安全监控系统解决方案 Fig.2.2.Thesolutionofthetowereraneautomatiesafetymonitoringandeolltr0llingsystem传感器n图2.3塔机侧控制台构成 Fig.2.3TheeonsolestrUet’ Ureoftowercraneside控制室侧控制台属塔机安全监控系统的后端，由基于GPRS无线传输单元和基于PC的鉴权用户软件单元构成。塔机运行状态信息通过基于GPRS无线传输单元在塔机侧与控制室侧之间完成信息交互。从塔机侧下载的信息存储于鉴权用户的PC上的数据库中，为了保障数据信息的真实性和可靠性，该数据库不允许非本系统用户软件进行访问，并且用户软件根据不同用户的不同权限，授予其相应权限的软件使用功能，完成了项目委托方的信息安全性要求。如图2.4所示。
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH213.3

【引证文献】