一種塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)的介紹及其應(yīng)用(改稿1)

1、薂蕆肂羃節(jié)螞羈羂莄蒅襖羈蕆蟻螀肀膆蒃蚆肀羋蠆羄聿蒁蒂羀肈薃螇袆?wù)仄M薀螂肆蒞螅蚈肅蕆薈羇肄膇螄袃膄艿薇蝿膃莂螂蚅膂薄薅肄膁芄莈羀膀莆蚃裊腿蒈蒆螁膈膈蟻蚇膈芀蒄羆芇莂蝕袂芆蒅蒃螈芅膄蚈螄芄莇薁肅芃葿螆罿節(jié)薁蕿裊節(jié)芁螅螁袈莃薇蚇羇蒆螃羅羆膅薆袁羆羋螁袇羅蒀蚄螃羄薂蕆肂羃節(jié)螞羈羂莄蒅襖羈蕆蟻螀肀膆蒃蚆肀羋蠆羄聿蒁蒂羀肈薃螇袆?wù)仄M薀螂肆蒞螅蚈肅蕆薈羇肄膇螄袃膄艿薇蝿膃莂螂蚅膂薄薅肄膁芄莈羀膀莆蚃裊腿蒈蒆螁膈膈蟻蚇膈芀蒄羆芇莂蝕袂芆蒅蒃螈芅膄蚈螄芄莇薁肅芃葿螆罿節(jié)薁蕿裊節(jié)芁螅螁袈莃薇蚇羇蒆螃羅羆膅薆袁羆羋螁袇羅蒀蚄螃羄薂蕆肂羃節(jié)螞羈羂莄蒅襖羈蕆蟻螀肀膆蒃蚆肀羋蠆羄聿蒁蒂羀肈薃螇袆?wù)仄M薀螂肆蒞螅蚈肅蕆薈羇肄

2、膇螄袃膄艿薇蝿膃莂螂蚅膂薄薅肄膁芄莈羀膀莆蚃裊腿蒈蒆螁膈膈蟻蚇膈芀蒄羆芇莂蝕袂芆蒅蒃螈芅膄蚈螄芄莇薁肅芃葿螆罿節(jié)薁蕿裊節(jié)芁螅螁袈莃薇蚇羇蒆螃羅羆膅薆袁羆羋螁袇羅蒀蚄螃羄薂蕆肂羃節(jié)螞羈羂莄蒅襖羈蕆蟻螀肀膆蒃蚆肀羋蠆羄聿蒁蒂羀肈薃螇袆?wù)仄M薀螂肆蒞螅蚈肅蕆薈羇肄膇螄袃膄艿薇蝿膃莂螂蚅膂薄薅肄膁芄莈羀膀莆蚃裊腿蒈蒆螁膈膈蟻蚇膈芀蒄羆芇莂蝕袂芆蒅蒃螈芅膄蚈螄芄莇薁肅芃葿螆罿節(jié)薁蕿裊節(jié)芁螅螁袈莃薇蚇羇蒆螃羅羆膅薆袁羆羋螁袇羅蒀蚄螃羄薂蕆肂羃節(jié)螞羈羂莄蒅襖羈蕆蟻螀肀膆蒃蚆肀羋蠆羄聿蒁蒂羀肈薃螇袆?wù)仄M薀螂肆蒞螅蚈肅蕆薈羇肄膇螄袃膄艿薇蝿膃莂螂蚅膂薄薅肄膁芄莈羀膀莆蚃裊腿蒈蒆螁膈膈蟻蚇膈芀蒄羆芇莂蝕袂芆蒅蒃螈芅

3、膄蚈螄芄莇薁肅芃葿螆罿節(jié)薁蕿裊節(jié)芁螅螁袈莃薇蚇羇蒆螃羅羆膅薆袁羆羋螁袇羅蒀蚄螃羄薂蕆肂羃節(jié)螞羈羂莄蒅襖羈蕆蟻螀肀膆蒃蚆肀羋蠆羄聿蒁蒂羀肈薃螇袆?wù)仄M薀螂肆蒞螅蚈肅蕆薈羇肄膇螄袃膄艿薇蝿膃莂螂蚅膂薄薅肄膁芄莈羀膀莆蚃裊腿蒈蒆螁膈膈蟻蚇膈芀蒄羆芇莂蝕袂芆蒅蒃螈芅膄蚈螄芄莇薁肅芃葿螆罿節(jié)薁蕿裊節(jié)芁螅螁袈莃薇蚇羇蒆螃羅羆膅薆袁羆羋螁袇羅蒀蚄螃羄薂蕆肂羃節(jié)螞羈羂莄蒅襖羈蕆蟻螀肀膆蒃蚆肀羋蠆羄聿蒁蒂羀肈薃螇袆?wù)仄M薀螂肆蒞螅蚈肅蕆薈羇肄膇螄袃膄艿薇蝿膃莂螂蚅膂薄薅肄膁芄莈羀膀莆蚃裊腿蒈蒆螁膈膈蟻蚇膈芀蒄羆芇莂蝕袂芆蒅蒃螈芅膄蚈螄芄莇薁肅芃葿螆罿節(jié)薁蕿裊節(jié)芁螅螁袈莃薇蚇羇蒆螃羅羆膅薆袁羆羋螁袇羅蒀蚄螃羄薂蕆肂羃

4、節(jié)螞羈羂莄蒅襖羈蕆蟻螀肀膆蒃蚆肀羋蠆羄聿蒁蒂羀肈薃螇袆?wù)仄M薀螂肆蒞螅蚈肅蕆薈羇肄膇螄袃膄艿薇蝿膃莂螂蚅膂薄薅肄膁芄莈羀膀莆蚃裊腿蒈蒆螁膈膈蟻蚇膈芀蒄羆芇莂蝕袂芆蒅蒃螈芅膄蚈螄芄莇薁肅芃葿螆罿節(jié)薁蕿裊節(jié)芁螅螁袈莃薇蚇羇蒆螃羅羆膅薆袁羆羋螁袇羅蒀蚄螃羄薂蕆肂羃節(jié)螞羈羂莄蒅襖羈蕆蟻螀肀膆蒃蚆肀羋蠆羄聿蒁蒂羀肈薃螇袆?wù)仄M薀螂肆蒞螅蚈肅蕆薈羇肄膇螄袃膄艿薇蝿膃莂螂蚅膂薄薅肄膁芄莈羀膀莆蚃裊腿蒈蒆螁膈膈蟻蚇膈芀蒄羆芇莂蝕袂芆蒅蒃螈芅膄蚈螄芄莇薁肅芃葿螆罿節(jié)薁蕿裊節(jié)芁螅螁袈莃薇蚇羇蒆螃羅羆膅薆袁羆羋螁袇羅蒀蚄螃羄薂蕆肂羃節(jié)螞羈羂莄蒅襖羈蕆蟻螀肀膆蒃蚆肀羋蠆羄聿蒁蒂羀肈薃螇袆?wù)仄M薀螂肆蒞螅蚈肅蕆薈羇肄膇螄袃膄

5、艿薇蝿膃莂螂蚅膂薄薅肄膁芄莈羀膀莆蚃裊腿蒈蒆螁膈膈蟻蚇膈芀蒄羆芇莂蝕袂芆蒅蒃螈芅膄蚈螄芄莇薁肅芃葿螆罿節(jié)薁蕿裊節(jié)芁螅螁袈莃薇蚇羇蒆螃羅羆膅薆袁羆羋螁袇羅蒀蚄螃羄薂蕆肂羃節(jié)螞羈羂莄蒅襖羈蕆蟻螀肀膆蒃蚆肀羋蠆羄聿蒁蒂羀肈薃螇袆?wù)仄M薀螂肆蒞螅蚈肅蕆薈羇肄膇螄袃膄艿薇蝿膃莂螂蚅膂薄薅肄膁芄莈羀膀莆蚃裊腿蒈蒆螁膈膈蟻蚇膈芀蒄羆芇莂蝕袂芆蒅蒃螈芅膄蚈螄芄莇薁肅芃葿螆罿節(jié)薁蕿裊節(jié)芁螅螁袈莃薇蚇羇蒆螃羅羆膅薆袁羆羋螁袇羅蒀蚄螃羄薂蕆肂羃節(jié)螞羈羂莄蒅襖羈蕆蟻螀肀膆蒃蚆肀羋蠆羄聿蒁蒂羀肈薃螇袆?wù)仄M薀螂肆蒞螅蚈肅蕆薈羇肄膇螄袃膄艿薇蝿膃莂螂蚅膂薄薅肄膁芄莈羀膀莆蚃裊腿蒈蒆螁膈膈蟻蚇膈芀蒄羆芇莂蝕袂芆蒅蒃螈芅膄蚈螄芄

6、莇薁肅芃葿螆罿節(jié)薁蕿裊節(jié)芁螅螁袈莃薇蚇羇蒆螃羅羆膅薆袁羆羋螁袇羅蒀蚄螃羄薂蕆肂羃節(jié)螞羈羂莄蒅襖羈蕆蟻螀肀膆蒃蚆肀羋蠆羄聿蒁蒂羀肈薃螇袆?wù)仄M薀螂肆蒞螅蚈肅蕆薈羇肄膇螄袃膄艿薇蝿膃莂螂蚅膂薄薅肄膁芄莈羀膀莆蚃裊腿蒈蒆螁膈膈蟻蚇膈芀蒄羆芇莂蝕袂芆蒅蒃螈芅膄蚈螄芄莇薁肅芃葿螆罿節(jié)薁蕿裊節(jié)芁螅螁袈莃薇蚇羇蒆螃羅羆膅薆袁羆羋螁袇羅蒀蚄螃羄薂蕆肂羃節(jié)螞羈羂莄蒅襖羈蕆蟻螀肀膆蒃蚆肀羋蠆羄聿蒁蒂羀肈薃螇袆?wù)仄M薀螂肆蒞螅蚈肅蕆薈羇肄膇螄袃膄艿薇蝿膃莂螂蚅膂薄薅肄膁芄莈羀膀莆蚃裊腿蒈蒆螁膈膈蟻蚇膈芀蒄羆芇莂蝕袂芆蒅蒃螈芅膄蚈螄芄莇薁肅芃葿螆罿節(jié)薁蕿裊節(jié)芁螅螁袈莃薇蚇羇蒆螃羅羆膅薆袁羆羋螁袇羅蒀蚄螃羄薂蕆肂羃節(jié)螞羈羂

7、莄蒅襖羈蕆蟻螀肀膆蒃蚆肀羋蠆羄聿蒁蒂羀肈薃螇袆?wù)仄M薀螂肆蒞螅蚈肅蕆薈羇肄膇螄袃膄艿薇蝿膃莂螂蚅膂薄薅肄膁芄莈羀膀莆蚃裊腿蒈蒆螁膈膈蟻蚇膈芀蒄羆芇莂蝕袂芆蒅蒃螈芅膄蚈螄芄莇薁肅芃葿螆罿節(jié)薁蕿裊節(jié)芁螅螁袈莃薇蚇羇蒆螃羅羆膅薆袁羆羋螁袇羅蒀蚄螃羄薂蕆肂羃節(jié)螞羈羂莄蒅襖羈蕆蟻螀肀膆蒃蚆肀羋蠆羄聿蒁蒂羀肈薃螇袆?wù)仄M薀螂肆蒞螅蚈肅蕆薈羇肄膇螄袃膄艿薇蝿膃莂螂蚅膂薄薅肄膁芄莈羀膀莆蚃裊腿蒈蒆螁膈膈蟻蚇膈芀蒄羆芇莂蝕袂芆蒅蒃螈芅膄蚈螄芄莇薁肅芃葿螆罿節(jié)薁蕿裊節(jié)芁螅螁袈莃薇蚇羇蒆螃羅羆膅薆袁羆羋螁袇羅蒀蚄螃羄薂蕆肂羃節(jié)螞羈羂莄蒅襖羈蕆蟻螀肀膆蒃蚆肀羋蠆羄聿蒁蒂羀肈薃螇袆?wù)仄M薀螂肆蒞螅蚈肅蕆薈羇肄膇螄袃膄艿薇蝿膃

8、莂螂蚅膂薄薅肄膁芄莈羀膀莆蚃裊腿蒈蒆螁膈膈 一種塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)的介紹及其應(yīng)用李東博，殷晨波，繆彬彬，劉敬知（南京工業(yè)大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，江蘇南京 210009）摘 要：介紹了塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)主要性能及功能，完成了系統(tǒng)無線通訊性能的測試，對系統(tǒng)的性能進(jìn)行了測定和評估，達(dá)到了預(yù)期的效果。實(shí)踐證明系統(tǒng)具有良好的實(shí)時(shí)性、可靠性以及廣泛的應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：塔機(jī)，監(jiān)控系統(tǒng)，功能，應(yīng)用one tower crane safety monitoring and control system introduction and appl ication li dong-bo，yin chen-bo，miao

9、 bin-bin，liu jing-zhi(school of mechanical and power engineer of njut,nanjing210009,china)abstract: main performance and function of tower crane safety monitoring and control system was introduced. the system wireless communication performance test was completed. the system performance was measured

10、and evaluated，which the desired results was achieved . practice proves that this system has good real-time, reliability and extensive application value.key words: tower crane，monitoring system，function，field application近年來，塔式起重機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛，因超載、超限引發(fā)的塔機(jī)傾倒事故也越來越多，造成的嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失1。本文介紹一種塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)，主要是其性能、功能及

11、安裝調(diào)試，通過系統(tǒng)無線數(shù)據(jù)通訊的實(shí)驗(yàn)，對系統(tǒng)的性能進(jìn)行了的測試和評估。通過系統(tǒng)的現(xiàn)場應(yīng)用，對于大量減少因違章操作對塔機(jī)造成的損傷，有效抑制塔機(jī)安全事故的發(fā)生，提高塔機(jī)作業(yè)效率以及增強(qiáng)塔機(jī)操作的規(guī)范性和安全性都具有十分重要的意義。1 系統(tǒng)介紹11系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)主要由人機(jī)接口模塊、各傳感檢測節(jié)點(diǎn)模塊、繼電器控制模塊以及gprs無線收發(fā)模塊組成，各個(gè)模塊均含有獨(dú)立的微處理器、can總線控制器和收發(fā)器。各傳感檢測節(jié)點(diǎn)集成了傳感功能和數(shù)據(jù)處理功能，即其不僅可以檢測起重機(jī)的相應(yīng)工作參數(shù)和狀態(tài)信息，還可對該信息進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的報(bào)文幀后，再發(fā)送到總線上；繼電器控制節(jié)點(diǎn)與起重機(jī)自身的電氣系統(tǒng)相連接，

12、提供完備的參數(shù)超限保護(hù)功能，有效阻止危險(xiǎn)操作，防止事故發(fā)生；人機(jī)接口節(jié)點(diǎn)可實(shí)時(shí)顯示起重機(jī)工作參數(shù)，方便操作人員直觀了解起重機(jī)狀態(tài)，并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)起重機(jī)的工作記錄，包括系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)或者外部u盤存儲(chǔ)，為日后起重機(jī)維護(hù)和事故處理提供可靠的數(shù)據(jù)支持，其gprs模塊可接收采集gps衛(wèi)星數(shù)據(jù)，經(jīng)處理器解析后得出其地理坐標(biāo)信息，該信息連同起重機(jī)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)一同由gprs模塊發(fā)送到gprs無線通信網(wǎng)上；gprs網(wǎng)絡(luò)根據(jù)相應(yīng)的協(xié)議在智能終端和接入internet的監(jiān)控中心之間建立一條支持tcp/ip的數(shù)據(jù)通道，監(jiān)控中心把通過這條通道傳送來的起重機(jī)位置數(shù)據(jù)和工作參數(shù)信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，后臺(tái)服務(wù)軟件讀取并顯示這些數(shù)據(jù)，

13、實(shí)時(shí)監(jiān)管起重機(jī)的工作情況。此外，后臺(tái)服務(wù)軟件還提供支持用戶權(quán)根的訪問界面，即無論何時(shí)何地，用戶只要通過用戶名和密碼并借助瀏覽器訪問這個(gè)平臺(tái)，便可實(shí)現(xiàn)對起重機(jī)機(jī)群信息的運(yùn)行管理。圖1為系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的示意圖。圖1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖本系統(tǒng)采用宏晶科技推出的stc11f60xe單片機(jī)作為微處理器，作為高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，其指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快812倍，其主要特性有：60kb的flash程序存儲(chǔ)器、1280b的sram、1kb的eeprom、40個(gè)i/o引腳、2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、1個(gè)獨(dú)立波特率發(fā)生器、兩級5個(gè)中斷源，同時(shí)其同部還集成了看門狗和max81

14、0專用復(fù)位電路。12 系統(tǒng)主要性能參數(shù)表1主要性能參數(shù)內(nèi)容說明功率w40w輸入電壓單相，220vac(10%)頻率5060hz（5%）顯示參數(shù)小車幅度，吊鉤高度，力矩幅值，回轉(zhuǎn)角度控制控制方法16位單片機(jī)/arm微處理器控制能力3a/250v千觸點(diǎn)，電阻性負(fù)載3a/250v，電熱性負(fù)載降額5倍使用報(bào)警輸出蜂鳴器/報(bào)警燈（顯示器上）工作電源電壓dc12v通訊接口通訊形式canbus顯示液晶屏8寸液晶，分辨率320x240測距精度幅度，高度0.30m角度4度稱重精度45千克系統(tǒng)工作溫度-20 60，-40 60（訂制）工作濕度v90(25)抗干擾等級2000v13系統(tǒng)的主要功能（1）塔吊運(yùn)行數(shù)據(jù)采

15、集：通過精密傳感器實(shí)時(shí)采集吊重、變幅、高度、回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角等多項(xiàng)安全作業(yè)工況實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。（2）實(shí)時(shí)顯示：通過顯示屏以圖形數(shù)值方式實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前實(shí)際工作參數(shù)和塔吊額定工作能力參數(shù)，使司機(jī)直觀了解塔吊工作狀態(tài)，正確操作。（3）系統(tǒng)報(bào)警：當(dāng)載重臨近額定限值的90%時(shí)發(fā)出光電報(bào)警，當(dāng)臨近100%時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警。（4）參數(shù)設(shè)定與存儲(chǔ)：根據(jù)塔機(jī)實(shí)際使用需要可改變參數(shù)配置，使其適應(yīng)各種型號的塔機(jī)的工作需要?？梢源鎯?chǔ)至少最近1.610000 個(gè)工作循環(huán)及對應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)，報(bào)警記錄20條。 （5）遠(yuǎn)程可視化監(jiān)控平臺(tái)：塔機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)和報(bào)警信息通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳送回監(jiān)控平臺(tái)，基于gis技術(shù)實(shí)現(xiàn)塔機(jī)安全運(yùn)行可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控。實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)

16、、開放性監(jiān)控從根本上防止反監(jiān)控屏蔽。監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)庫完整存儲(chǔ)塔機(jī)運(yùn)行安全的全部歷史數(shù)據(jù)，可根據(jù)需要進(jìn)行各種綜合查詢。（6）系統(tǒng)采用分布式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方便新節(jié)點(diǎn)的加入（新節(jié)點(diǎn)只需具備can報(bào)文收發(fā)能力均可即插即用），同時(shí)系統(tǒng)功能單元和檢測單元的模塊化設(shè)計(jì)也便于柔性擴(kuò)展，系統(tǒng)具有突出的靈活性。（7）智能監(jiān)控終端實(shí)現(xiàn)的高精度和高可靠性：系統(tǒng)有較強(qiáng)的抗干擾能力和惡劣環(huán)境適應(yīng)能力，又要有長時(shí)間運(yùn)行時(shí)程序不引起故障的能力，有很高的可靠性。傳感器的性能穩(wěn)定、傳感器采集處理電路的設(shè)計(jì)合理加上軟件編程的可靠給系統(tǒng)賦予了較高的精度。（8）可實(shí)現(xiàn)塔機(jī)的位置查詢 ：用gps技術(shù)，監(jiān)控終端可精確獲取塔機(jī)

17、所處位置，全天候，不受任何天氣的影響。（9）具有良好的塔機(jī)機(jī)群信息聯(lián)網(wǎng)安全性和實(shí)時(shí)性：利用gprs通用分組無線服務(wù)技術(shù)，各塔機(jī)安全監(jiān)控終端與監(jiān)控中心建立了安全、可靠的一條無線通訊通道，各監(jiān)控終端將塔機(jī)工作參數(shù)、狀態(tài)信息和位置信息等發(fā)送到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心將這些信息存入數(shù)據(jù)庫，后臺(tái)服務(wù)軟件允許用戶根據(jù)權(quán)限訪問，以實(shí)現(xiàn)對塔機(jī)機(jī)群信息的遠(yuǎn)程監(jiān)管。2 。系統(tǒng)安裝調(diào)試塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)的安裝示意圖如圖2所示，幅度、高度、角度和起重量檢測節(jié)點(diǎn)利用4芯屏蔽雙纜線與主控箱連接，電源控制箱另有兩個(gè)用于輸出的矩形航空插件，系統(tǒng)繼電器控制信號通過電纜線從這兩個(gè)插件中引出，并接入塔機(jī)自身的電氣系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)超載、超限等保

18、護(hù)功能。圖2 監(jiān)控系統(tǒng)安裝示意圖系統(tǒng)需專門培訓(xùn)過的人安裝，系統(tǒng)安裝完畢后，應(yīng)對各參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置完成后需對起重量、幅度、高度和角度進(jìn)行校準(zhǔn)。對于起重量的校準(zhǔn)，系統(tǒng)需要進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)和參考參考配重校準(zhǔn)，即在塔機(jī)空鉤時(shí)和吊起標(biāo)準(zhǔn)配重時(shí)分別進(jìn)行校準(zhǔn)；對于幅度的校準(zhǔn)，系統(tǒng)需要進(jìn)行最小幅度校準(zhǔn)和最大幅度校準(zhǔn)，即當(dāng)小車停在吊臂根部和最前端位置時(shí)分別進(jìn)行校準(zhǔn)；對于高度的校準(zhǔn)，系統(tǒng)需要進(jìn)行零點(diǎn)高度和標(biāo)準(zhǔn)高度的校準(zhǔn)，即當(dāng)?shù)蹉^片于零點(diǎn)高度和已知的指定高度位置時(shí)分別進(jìn)行校準(zhǔn)；對于回轉(zhuǎn)的校準(zhǔn)，系統(tǒng)需要進(jìn)行零點(diǎn)位置和標(biāo)準(zhǔn)位置校準(zhǔn)，即當(dāng)小車停在回轉(zhuǎn)零點(diǎn)和已知的回轉(zhuǎn)位置時(shí)分別進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)完成后，系統(tǒng)內(nèi)部將自動(dòng)計(jì)算出所需的

19、各線性參數(shù)，并保存以備調(diào)用。3系統(tǒng)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸介紹系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送首先要對數(shù)據(jù)中心的監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行初始化，將主機(jī)建立網(wǎng)絡(luò)連接，分配ip地址，設(shè)置好通信波特率和通信端口，展開網(wǎng)絡(luò)偵聽。監(jiān)控中心是整個(gè)安全監(jiān)控系統(tǒng)的操作、維護(hù)、處理、統(tǒng)計(jì)、分析和監(jiān)控的中心。然后對數(shù)據(jù)采集終端的單片機(jī)進(jìn)行初始化設(shè)置，將通信波特率與遠(yuǎn)程主機(jī)同步，然后進(jìn)行撥號連接，將終端的類別設(shè)置為gprs永遠(yuǎn)在線上網(wǎng)模式，保持和維護(hù)鏈路的連接，并分配 ip 地址。gprs無線模塊接收到監(jiān)控中心的主機(jī)ip地址后將其存入數(shù)據(jù)終端的配置地址域2。圖3監(jiān)控中心的軟件主界面監(jiān)控中心的接收端主界面如圖3所示。在監(jiān)控中心的主界面電子地圖上可以顯示

20、用戶位置，移動(dòng)鼠標(biāo)到圖標(biāo)可動(dòng)態(tài)顯示用戶當(dāng)前運(yùn)行主要數(shù)據(jù)（載重、幅度、力矩、高度、角度），并實(shí)時(shí)更新。根據(jù)用戶編號或用戶名臣可查詢特定用戶的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，對特定用戶可進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，并保存數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫。并可根據(jù)用戶編號，在電子地圖上定位用戶位置。監(jiān)控中心的接受端軟件還可以添加新用戶，包括用戶編號、名稱、塔機(jī)型號、生產(chǎn)廠家等信息。根據(jù)其中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)的信息可以查詢其所有信息，通過監(jiān)控中心發(fā)送指令控制任意塔機(jī)，塔機(jī)接受到指令后，會(huì)自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)發(fā)送當(dāng)前的工作狀態(tài)信息，即可在查詢系統(tǒng)中的地圖上實(shí)時(shí)顯示用戶塔機(jī)的實(shí)時(shí)工作信息，可以選擇其中的信息存儲(chǔ)到服務(wù)器中。4系統(tǒng)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度實(shí)驗(yàn)及分析數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度是衡量系統(tǒng)性

21、能的重要指標(biāo)，這里的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度主要是指監(jiān)控中心無線通訊測出的起重量值、幅度值、高度值以及角度值與真實(shí)值之間的誤差，系統(tǒng)實(shí)際值與真實(shí)值之間的誤差不能過大，否則便無法反應(yīng)實(shí)際吊重，更無法為操作人員及系統(tǒng)的后續(xù)操作提供可靠的判斷依據(jù)3。為了能夠較客觀地對系統(tǒng)性能進(jìn)行評定，選擇工作環(huán)境較復(fù)雜的某沿海船廠在用qtz6010型塔機(jī)作為實(shí)驗(yàn)對象，該塔機(jī)的最大幅度為60m，對應(yīng)的最大載重為1t，幅度為212.5m處對應(yīng)的最大載重為8t，實(shí)驗(yàn)時(shí)在用最大幅度為60m，高度為75m，倍率為 2倍率。為了對起重量精度進(jìn)行評估，我們在0.3t、0.5t、1t、1.5t、2t、2.5t、3t、4t、5t、6t 這10組不

22、同吊重下展開現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)?？紤]到塔機(jī)在突然啟動(dòng)或突然制動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生動(dòng)載沖擊，可能會(huì)使系統(tǒng)檢測值產(chǎn)生較大波動(dòng)，因此對每種吊重均按照快檔起升、慢檔起升、停鉤保持、慢檔下落、快檔下落的先后順序進(jìn)行操作，每組反復(fù)5次以觀察動(dòng)載對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響。為了對幅度精度進(jìn)行評估，把起重臂的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)視為測量位置，將小車分別停在各測量點(diǎn)上，將實(shí)測值與真實(shí)值進(jìn)行比較；對于高度精度的評估，以塔機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)為測量標(biāo)準(zhǔn)，將吊鉤停在各測量位置處，比對實(shí)測值和真實(shí)值；對于角度精度的評估，以15或30為一個(gè)測量位置，將塔身停在相應(yīng)的角度，比對實(shí)測值和真實(shí)值。表2測試結(jié)果組號起重量幅度高度角度監(jiān)控中心正確接收錄監(jiān)控終端正確接收率平均時(shí)延（ms

23、）tatatata10.30.3311010.121515.253030.299.8%100.0%459720.50.5392020.103030.226060.7100%99.3%71131.01.0333030.094545.189091.599.8%99.8%470341.51.5494040.116060.23120122.098.2%97.8%140352.02.0504545.126565.16135133.997.6%96.6%101162.52.5315050.197575.19150152.494.2%95.4%109673.03.0445554.898585.0916516

24、6.192.8%93.5%180384.04.0286060.179090.30180180.389.0%98.9%540295.05.0576564.8810099.87195196.494.5%96.8%3678106.06.0607070.08105105.11210212.795.3%97.9%5143t表示真實(shí)值，a表示平均測量值測試結(jié)果如表2所示。從表所示可以得出：（1）整個(gè)系統(tǒng)的起重量精度控制在60kg以內(nèi)，幅度精度控制20cm以內(nèi)，高度精度控制在20cm以內(nèi)，回轉(zhuǎn)角度控制在5以內(nèi)，可完全滿足使用需求。（2）監(jiān)控終端發(fā)向監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)正確到達(dá)率在93%左右。（3）監(jiān)控中心發(fā)向監(jiān)控

25、終端的數(shù)據(jù)正確到達(dá)率在97%左右。（4）數(shù)據(jù)正確到達(dá)率主要與網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)有關(guān)，網(wǎng)絡(luò)忙時(shí)，數(shù)據(jù)正確到達(dá)率低。在早上因特網(wǎng)和gprs網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)，數(shù)據(jù)正確到達(dá)率接近100%。而在下午網(wǎng)絡(luò)繁忙時(shí)，數(shù)據(jù)正確到達(dá)率在90%左右。（5）時(shí)延主要通信速率有關(guān)，通信速率接近20kb/s時(shí)，平均時(shí)延（從監(jiān)控中心到監(jiān)控終端再回到監(jiān)控中心的往返時(shí)間）達(dá)到4s，而在通信速率小于10kb/s時(shí)，平均時(shí)延在1s左右，單程時(shí)延就在0.5s左右。監(jiān)控終端和監(jiān)控中心通信速率大都在10kb/s以下，監(jiān)控終端的參數(shù)傳到監(jiān)控中心的時(shí)間在0.5s左右，此速率的通信的實(shí)時(shí)性比較高。5結(jié)語本文介紹了塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)主要功能及性能，完成了系統(tǒng)無

26、線數(shù)據(jù)通訊的實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)論證，系統(tǒng)具有較高的精度和可靠性，完全適用于塔機(jī)安全監(jiān)控。經(jīng)過工程現(xiàn)場應(yīng)用與無線通訊實(shí)驗(yàn)論證，該系統(tǒng)具有較高的精度、實(shí)時(shí)性和可靠性，它不僅可以實(shí)時(shí)顯示塔機(jī)工作狀態(tài)，還具有預(yù)警、超限制動(dòng)等保護(hù)功能，同時(shí)還能通過遠(yuǎn)程監(jiān)控記錄塔機(jī)的工作全過程，為日后塔機(jī)壽命評估、日常維護(hù)和事故判定提供有力的數(shù)據(jù)支持。參考文獻(xiàn)：1 范俊祥塔式起重機(jī)m北京：中國建材工業(yè)出版社，20042付強(qiáng)松基于無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)j 信息與電子工程，2007，（10）3成紅梅塔式起重機(jī)安全裝置試驗(yàn)方法的研究j山東建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，(2)作者簡介：李東博（1986），男，江蘇徐州，在

27、讀碩士，主要研究大型機(jī)械（塔機(jī)）及其相關(guān)配套裝置（監(jiān)控系統(tǒng)）。聯(lián)系作者：李東博，地址：江蘇省南京市中山北路200號41號信箱。郵編：210009.聯(lián)系電話e-mail: ldb216 薇薃膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀膀蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膈蕆蒄螀膇膆蝕蚆袃羋蒃薂袂莁蚈袀袂肀蒁袆袁芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆莂羇袈膇薇袃袇艿莀蝿羆莂薆蚅羆肁荿薁羅膄薄羀羄莆莇袆羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蟻薃羀莃蒃袂肀肂蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇薀肇葿蒀罿肆腿莃裊肅芁薈螁肄莃莁蚇肄肅薇薃膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀膀蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膈蕆蒄螀膇膆蝕蚆袃羋蒃薂袂莁蚈袀袂肀蒁袆袁芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆莂羇袈膇薇袃袇艿莀蝿羆

28、莂薆蚅羆肁荿薁羅膄薄羀羄莆莇袆羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蟻薃羀莃蒃袂肀肂蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇薀肇葿蒀罿肆腿莃裊肅芁薈螁肄莃莁蚇肄肅薇薃膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀膀蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膈蕆蒄螀膇膆蝕蚆袃羋蒃薂袂莁蚈袀袂肀蒁袆袁芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆莂羇袈膇薇袃袇艿莀蝿羆莂薆蚅羆肁荿薁羅膄薄羀羄莆莇袆羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蟻薃羀莃蒃袂肀肂蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇薀肇葿蒀罿肆腿莃裊肅芁薈螁肄莃莁蚇肄肅薇薃膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀膀蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膈蕆蒄螀膇膆蝕蚆袃羋蒃薂袂莁蚈袀袂肀蒁袆袁芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆莂羇袈膇薇袃袇艿莀蝿羆莂薆蚅羆肁荿薁羅膄薄羀羄莆莇袆羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蟻薃羀莃蒃袂肀肂蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇薀肇

29、葿蒀罿肆腿莃裊肅芁薈螁肄莃莁蚇肄肅薇薃膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀膀蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膈蕆蒄螀膇膆蝕蚆袃羋蒃薂袂莁蚈袀袂肀蒁袆袁芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆莂羇袈膇薇袃袇艿莀蝿羆莂薆蚅羆肁荿薁羅膄薄羀羄莆莇袆羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蟻薃羀莃蒃袂肀肂蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇薀肇葿蒀罿肆腿莃裊肅芁薈螁肄莃莁蚇肄肅薇薃膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀膀蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膈蕆蒄螀膇膆蝕蚆袃羋蒃薂袂莁蚈袀袂肀蒁袆袁芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆莂羇袈膇薇袃袇艿莀蝿羆莂薆蚅羆肁荿薁羅膄薄羀羄莆莇袆羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蟻薃羀莃蒃袂肀肂蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇薀肇葿蒀罿肆腿莃裊肅芁薈螁肄莃莁蚇肄肅薇薃膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀膀蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膈

30、蕆蒄螀膇膆蝕蚆袃羋蒃薂袂莁蚈袀袂肀蒁袆袁芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆莂羇袈膇薇袃袇艿莀蝿羆莂薆蚅羆肁荿薁羅膄薄羀羄莆莇袆羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蟻薃羀莃蒃袂肀肂蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇薀肇葿蒀罿肆腿莃裊肅芁薈螁肄莃莁蚇肄肅薇薃膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀膀蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膈蕆蒄螀膇膆蝕蚆袃羋蒃薂袂莁蚈袀袂肀蒁袆袁芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆莂羇袈膇薇袃袇艿莀蝿羆莂薆蚅羆肁荿薁羅膄薄羀羄莆莇袆羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蟻薃羀莃蒃袂肀肂蠆螈聿膄蒂蚄肈芇蚇薀肇葿蒀罿肆腿莃裊肅芁薈螁肄莃莁蚇肄肅薇薃膃膅荿袁膂羋薅螇膁莀莈螃膀膀蚃蠆腿節(jié)蒆羈膈莄蟻襖膈蕆蒄螀膇膆蝕蚆袃羋蒃薂袂莁蚈袀袂肀蒁袆袁芃螆螂袀蒞蕿蚈衿蕆莂羇袈膇薇袃袇艿莀蝿羆莂薆蚅羆肁荿薁羅膄薄羀羄莆莇袆羃蒈螞螁羂膈蒅蚇羈芀蟻薃羀