[实用新型]北斗定位塔式起重机安全记录装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种塔式起重机监测技术，尤其是涉及一种北斗定位塔式起重机安全记录装置。

背景技术

随着塔式起重机市场的规范发展，为了监管建筑工地施工现场的塔式起重机，因此塔式起重机市场出现了一款类似飞机上“黑匣子”的记录装置，能忠实、可靠地将塔式起重机负载运行中的有关数据如实记录下来，同时能显示有关数据的最大值并超载报警，给塔式起重机驾驶员起到“提醒操作、安全警示”的作用，并在塔式起重机操作安全事故分析、设计制造及使用寿命评估时提供实测数据记录。

为了在远程实时监控施工现场的塔机运行状态，最近也开始在塔式起重机记录装置上增加无线通信方式，这样通过公用数据网，在监控中心可以实时监控塔机状态。

鉴于塔式起重机随着工程结束需要转场，为了在监控中心及时观测塔机使用与安装位置，也开始在塔式起重机安全记录装置上安装GPS接收机，通过GPS接收机获取位置，然后通过无线通信方式将位置与工作状态同时送到监控中心。

现有的产品技术状态如下：

1)通过产品多数只记录塔机工作状态，标准的“黑匣子”，仅仅记录作业工作状态，没有实时记录塔机的工作状态；

2)没有使用北斗定位系统作为塔机位置和时间标准；

3)无塔式起重机晃动告警；

4)产品内部电源简单，内部电路与外部传感器隔离不足；

5)通常的安全记录装置使用GPS和GPRS数据传输，定位与通信手段单一；

6)塔机记录仪之间使用外置无线通信模块进行通信，很难实现各塔机安全记录装置间通信组网。

7)没有使用CAN总线采集设备状态。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种定位准确、安全性高、适用与可扩展性强、能有效地完成远程监控与本地记录、告警和防碰撞的北斗定位塔式起重机安全记录装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种北斗定位塔式起重机安全记录装置，其特征在于，包括电源模块、主控板、第一扩展信号接口板、第二扩展信号接口板、定位模块、通信模块和起重机状态采集模块，所述的电源模块分别与主控板、第一扩展信号接口板、第二扩展信号接口板、定位模块和通信模块连接，所述的主控板分别与第一扩展信号接口板、第二扩展信号接口板、定位模块和通信模块连接，所述的起重机状态采集模块分别与第一扩展信号接口板、第二扩展信号接口板连接。

所述的电源模块包括交流电源、电源滤波器、第一AD/DC转换器、第二AD/DC转换器和电源管理单元，所述的交流电源通过电源滤波器分别与第一AD/DC转换器、第二AD/DC转换器连接，所述的第一AD/DC转换器通过电源管理单元分别与主控板、定位模块和通信模块连接，所述的第二AD/DC转换器分别与第一扩展信号接口板、第二扩展信号接口板连接。

所述的电源管理单元包括DC/DC转换器、充电管理器、电池、电源切换器、第一LDO和第二LDO，所述的第一AD/DC转换器、DC/DC转换器、电源切换器依次连接，所述的DC/DC转换器、充电管理器、电池、电源切换器依次连接，所述的电源切换器通过第一LDO与主控板连接，所述的电源切换器通过第二LDO分别与定位模块、通信模块连接。

所述的主控板包括主CPU、辅CPU和复用RS232接口，所述的主CPU通过复用RS232接口与辅CPU连接，所述的主CPU与第一扩展信号接口板连接，所述的辅CPU与第二扩展信号接口板连接。

所述的起重机状态采集模块包括臂幅编码器、电子罗盘、风速传感器、重力传感器、高度编码器和加速度传感器，所述的臂幅编码器、电子罗盘、风速传感器、重力传感器均通过第一扩展信号接口板与主CPU连接，所述的高度编码器通过第二扩展信号接口板与辅CPU连接，所述的加速度传感器直接与主CPU连接，所述的加速度传感器为三轴加速度计；

所述的主CPU通过采集臂幅编码器信号，获取塔式起重机吊钩臂幅相对位置；通过采集电子罗盘信号，获取塔式起重机塔臂方向信号；通过采集重力传感器信号测量塔式起重机起重重量，通过采集风速传感器信号获取现场风速信号；通过采集加速度传感器信号获取塔式起重机晃动检测与报警；

所述的辅CPU通过采集高度编码器信号，获取塔式起重机塔臂相对高度。