基于无线网络的塔式起重机运行状态监测系统的研究与设计

发布时间：2020-05-08 10:26

【摘要】： 随着国民经济的快速发展,塔式起重机在现代化建筑施工过程中应用越来越广,随着各类高层、超高层建筑和大型建设工程的兴起,塔式起重机的发展趋势必然是起升高度、起升重量、小车变幅幅度和起重力矩要求越来越大,这就对塔机的安全性能提出了更高的要求。我国每年都要发生多起塔倒人亡的恶性事故。为了防止重大事故的发生,提高塔机的工作效率和安全性能,减少因事故造成的人员和经济损失,塔式起重机上的各类安全保护装置越来越重要,运行状态的安全监测越来越有必要。因此,对塔式起重机安全保护装置的研究,尤其是动态监测系统的研究意义重大。随着微电子技术和计算机技术的迅速发展,应用嵌入式单片机技术、测控技术和无线网络技术,研制开发塔式起重机状态实时监测系统,将使得塔式起重机工作更加安全平稳,控制更加准确,这对于提高塔机的作业效率,避免事故和对事故分析都具有重要作用。本文完成了基于无线网络的塔式起重机状态监测系统的分析与研究、硬件电路和软件的设计。运用单片机技术,以数值或图形方式实时显示塔式起重机运行过程中状态参数曲线的变化,当参数值超过限定值时,可自动报警并断电停机,起到安全保护的作用。运用无线网路技术,可通过无线网络将各个塔机的状态及时传送到监控主机上,对塔式起重机群进行远程监控,避免塔机相互碰撞的事故。同时针对微机监控系统的特点,从系统元件、硬件电路、软件结构和软件程序等多方面考虑,运用抗干扰技术,保证单片机系统的可靠性。在分析数据采集通道特点的基础上,实现起重量检测通道的非线性补偿,并分析起重量中动载荷的滤波方法。同时采用Delphi7设计了上位机和下位机之间无线网络通信监控系统,实现测量数据的上传和参数下传设置。通过对监测系统的硬件调试、软件调试和软硬件综合调试及连网调试,进一步验证了本监测系统的可行性和可靠性。
【图文】：

示意图,塔机,示意图,重物

所得到广泛应用。塔式起重机一般设有起升、回转、变幅等三大运行机构，是塔机的功能执行机构，另外大部分塔机还有行走机构，如图2.1所示。这些机构的性能好坏，直接影响到整机工作的好坏。起升机构实现重物的垂直上下运动;变幅机构和回转机构实现重物在整个水平面内的移动;行走机构实现重物在塔机所能及的范围内任意空间运动和使塔机转移工作场所。在塔机使用中，用户最迫切的要求是运转平

弓形板,力矩限制器,起重力矩

2.根据弹性钢板式力矩限制器所得参数列表弹性钢板式力矩限制器在起重力矩到达极限值时触动限位开关起保护作用，在实时监测系统中，将原有的触动螺钉和限位开关改为位移传感器(如图3.1所示)。通过己知小车幅度和起吊重量计算起重力矩，用位移传感器测出相应弹性钢板X方向的位移量，就建立了位移量与起重力矩的一一对应关系。将每一传感器测得的位移量和与之对应的起重力矩值制成表格固化在存储器中，然后就可根据位移量查出起重力矩值。塔项主弦后肢「「，，六了了 }}}}}}}}}}}}】】】】】}}}}}}}}}!!!!!仁仁二二可}}}} }}}}}}}}}} }}}}}11111】】】】】 }}}}}}}}}} }}}}}lllll }}}}}}}}}}月月月}}}}图3.1弓形板力矩限制器其缺点是:1、由于弹性钢板式力矩限制器位移与起重力矩存在一定的非线性关系，，事先要通过大量的试验测量出钢板位移与起重力矩的对应关系，然后才能将测量值固化在存储器中，精度越高，测量值越多。2、钢板位移与起重力矩值对应表的大小取决于对检测精度的要求，精度越高则对应表越大，所占系统的存储空间亦越大;3、位移和力矩是一个连续变化值
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH213.3

【参考文献】