基于ARM的塔機防傾翻監(jiān)控儀的研究與設(shè)計.pdf

1、塔式起重機（簡稱“塔機”）是一種能夠?qū)崿F(xiàn)物料垂直升降和水平移動的工程機械，具有安裝拆卸簡便、應(yīng)用范圍廣、操作簡單、效率高等特點。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，尤其近些年來各類高層、超高層建筑的興起及生產(chǎn)自動化、智能化程度的提高，塔機在現(xiàn)代化建筑施工過程中作用越來越大、應(yīng)用越來越廣泛。然而由于操作不當(dāng)、監(jiān)管不力、塔機結(jié)構(gòu)龐大且常伴有高空作業(yè)等各種原因，塔機容易發(fā)生傾翻事故，屬于蘊藏危險因素多、事故發(fā)生率高的一種機械設(shè)備。塔機傾翻不僅影響施工進度，而且

2、還會造成國家和人民生命財產(chǎn)的巨大損失。因此為了防止塔機傾翻，降低事故發(fā)生率，提高工作效率，需要對塔機的運行狀態(tài)實時監(jiān)控。研究和設(shè)計塔機防傾翻監(jiān)控儀具有重要的意義。
　　為了保障塔機的安全工作，國家和各省市的管理、監(jiān)督部門都高度重視塔機的安全問題，頒布了一些安全監(jiān)督措施和相關(guān)的法律法規(guī)，強制塔機必須安裝安全保護措施等。塔機的安全監(jiān)控日益成為了保障塔機可靠工作的重要手段和研究熱點。
　　本文首先介紹了塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究背景及

3、國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀；然后根據(jù)塔機的基本構(gòu)造及原理提出基于ARM的塔機防傾翻監(jiān)控儀的總體設(shè)計方案，完成塔機監(jiān)控儀各功能模塊的軟硬件設(shè)計；最后對文章內(nèi)容進行總結(jié)，對監(jiān)控儀未來的發(fā)展進行展望。本塔機防傾翻監(jiān)控儀主要是針對單臺塔機，結(jié)合了嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)和軟硬件開發(fā)技術(shù)。重點對系統(tǒng)的嵌入式ARM處理器、數(shù)據(jù)采集單元、基于ZigBee的無線通訊單元和GPRS遠程通訊模塊、監(jiān)控儀的軟硬件進行設(shè)計。
　　該設(shè)計從塔機的工作特點

4、和塔機安全工作的角度出發(fā)，將監(jiān)控儀前端狀態(tài)監(jiān)測裝置和后端遠程監(jiān)控平臺無縫融合，實現(xiàn)開放式的實時監(jiān)控。本文設(shè)計的塔機監(jiān)控儀的信息采集單元可對直接影響塔式起重機安全的數(shù)據(jù)進行實時測量，ZigBee無線模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸；控制及顯示模塊對所接收的數(shù)據(jù)進行運算、顯示及其超限載等的判斷，實現(xiàn)對塔機超載、超限等危險信號的語音報警及相關(guān)控制；通過GPRS無線傳輸技術(shù)，將塔機運行狀況的數(shù)據(jù)和預(yù)警報警信息實時發(fā)送到遠程監(jiān)控中心，從而實現(xiàn)實時動態(tài)的遠程監(jiān)控

5、及報警。運用zigbee無線傳輸技術(shù)實現(xiàn)對監(jiān)控儀的無線參數(shù)設(shè)置，提高了塔機運作的安全性。ZigBee無線傳輸模塊和GPRS遠程傳輸模塊共同實現(xiàn)本監(jiān)控儀的數(shù)據(jù)通訊功能。
　　本文設(shè)計的塔機防傾翻監(jiān)控儀能夠?qū)崿F(xiàn)對塔機工作和運行狀況的遠程監(jiān)控。能夠避免盲目操作，為操作者提供真實可靠的數(shù)據(jù)，有效的保障塔機工作的可靠性，減少塔機安全事故；能夠為塔機管理、監(jiān)督提供安全檢測的依據(jù)，保證塔機更加安全、穩(wěn)定、有效的作業(yè)。該塔機防傾翻監(jiān)控儀具有運行穩(wěn)