[发明专利]模块化、总线化塔式起重机实时监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种机电一体化技术领域的监控系统，具体涉及的是一种模块化、总线化塔式起重机实时监控系统。

背景技术

塔式起重机是建筑领域最常用的工程机械，也是最容易出事故的工程机械之一。随着塔式起重机朝大型化、自动化方向发展，其状态监控实时监控日益重要，目前市场上塔机监控系统，但缺乏统一标准，没用广泛推广应用的实时监控系统。开发标准化、易于推广的塔机实时监控系统成为保证塔机作业安全的重要手段。

经对现有技术的文献检索发现，中国发明专利“塔式起重机运行状态监测安全保护系统及方法”具有多种数据采集方式的车载工程机械卫星定位通信终端”，专利号99115812.1，该专利公开了一种塔式起重机运行状态监测安全保护系统及方法：以单片机为中心，对塔式起重机吊起重量、起调位置及速度、小车位置及速度、回转角度及速度通过A/D采集运算，对塔式起重机工作状态进行判断、预测及报警；中国实用新型专利“塔式起重机运行监控装置”，专利号02283215.7，该专利公开了一种塔式起重机运行监控装置：以可编程控制器为中心，对钢丝绳拉力、变幅电机转数进行监测，通过计算得出起重力矩，并送到液晶屏显示。上述发明及实用新型专利存在以下不足：[1]状态参数得采集以通道方式进行，采集几个参数就需单片机或可编程控制器配置相应采集通道，使其监测参数容量受限；[2]系统不具有扩展性，无法增加新的监测参数；[3]系统标准化、适应性差，不同产品不具有兼容性、互换性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种模块化、总线化的塔式起重机实时监控系统，使其满足监测参数的柔性扩展及产品的兼容性、互换性的需要，并解决上述背景技术中的不足。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：总线化现场信息采集终端、总线化数据处理模块、总线化功能扩展单元，其中：

所述总线化现场信息采集终端包括模拟量总线化现场信息采集终端和脉冲量总线化现场信息采集终端，总线化现场信息采集终端一端接现场传感器输出的模拟量信号和脉冲量信号，另一端通过CAN总线与总线化数据处理模块相联，完成现场状态模拟量信息和脉冲量信息的总线化并将状态信息及标识通过CAN总线发送给总线化数据处理模块；

所述总线化数据处理模块通过CAN总线一端与总线化现场信息采集终端，另一端与总线化功能扩展单元相联，将参数分类信息传送给总线化功能扩展单元；

所述总线化功能扩展单元包括总线化现场显示单元、总线化远程通信单元和总线化现场控制单元，总线化现场显示单元根据接收的CAN总线信息进行塔机工作状态现场显示及报警，总线化远程通信单元将状态信息发送到远程监控中心，总线化现场控制单元根据接收的CAN总线信息对塔机各电机进行控制。

所述模拟量总线化现场信息采集终端包括A/D变换器、第一控制单元、第一IEEE1451标准化模块、第一CAN协议分析及转换模块、第一CAN信号发送模块、第一拨码开关，其中：A/D变换器输入与现场传感器输出相联，输出通过信号线、数据线与第一控制单元相联，将传感器的模拟量转换为数字量传送给第一控制单元；第一控制单元有两路输入：一是A/D变换器的输出，二是第一拨码开关输入，通过第一拨码开关不同位的“ON”、“OFF”设定确定参数的ID号，第一控制单元输出与第一IEEE1451标准化模块和第一CAN协议分析及转换模块相联，第一IEEE1451标准化模块形成标准化的传感器电子标签，第一CAN协议分析及转换模块将监测的状态信息转换标准CAN总线信息格式；第一CAN协议分析及转换模块输出与第一CAN信号发送模块，第一CAN信号发送模块进行信号电平的转换，第一CAN信号发送模块输出与CAN总线相联。

所述脉冲量总线化现场信息采集终端包括光电耦合器、第二控制单元、第二IEEE1451标准化模块、第二CAN协议分析及转换模块、第二CAN信号发送模块、第二拨码开关，其中：光电耦合器输入与现场编码器输出相联，输出通过信号线与第二控制单元相联，将现场编码器信号转换为数字量传送给第二控制单元；脉冲量总线化现场信息采集终端的第二控制单元、第二IEEE1451标准化模块、第二CAN协议分析及转换模块、第二CAN信号发送模块、第二拨码开关与模拟量总线化现场信息采集终端的第一控制单元、第一IEEE1451标准化模块、第一CAN协议分析及转换模块、第一CAN信号发送模块、第一拨码开关相同。