本實(shí)用新型屬于一種安全監(jiān)控設(shè)備，特別涉及一種塔吊施工安全監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，房地產(chǎn)行業(yè)及建筑業(yè)也進(jìn)入了快速發(fā)展的春天，塔式起重機(jī)亦稱塔吊在房屋建設(shè)中的作用是越來越大，應(yīng)用場合也越來越廣泛。但是，在塔吊的使用中，卻開始出現(xiàn)了比如倒塌、過載、傾斜程度過大、撞車等等的一些安全事故，甚至發(fā)生了致人死亡的重大安全事故。后來發(fā)現(xiàn)是由于在使用塔吊的過程中，司機(jī)不能夠及時(shí)的觀察塔吊的一些運(yùn)行參數(shù)，而采用經(jīng)驗(yàn)法來操作塔吊才發(fā)生了諸如此類的事故。但是，由于缺乏監(jiān)測系統(tǒng)，塔式起重機(jī)引發(fā)的事故也是層出不窮。由于國內(nèi)建筑行業(yè)對于安全的研究起步晚，資金的投入也十分有限，并且技術(shù)也不是非常的成熟，更由于管理的不規(guī)范，使得塔式起重機(jī)的安全監(jiān)管工作存在很大的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種塔吊施工安全監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過CAN總線和WIFI技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場多臺(tái)塔吊運(yùn)行狀態(tài)和現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并預(yù)警，從而大大降低事故率。

如上構(gòu)思，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種塔吊施工安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：包括現(xiàn)場塔吊狀態(tài)采集設(shè)備、塔吊監(jiān)測終端、塔吊無線服務(wù)器、無線終端和塔吊狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器；所述塔吊監(jiān)測終端、塔吊無線服務(wù)器和塔吊狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器均以監(jiān)聽模式連接至CAN總線；所述現(xiàn)場塔吊狀態(tài)采集設(shè)備將實(shí)時(shí)采集的所監(jiān)測塔吊數(shù)據(jù)通過CAN總線發(fā)送到塔吊監(jiān)測終端，數(shù)據(jù)通過塔吊監(jiān)測終端處理并顯示到顯示屏，數(shù)據(jù)同時(shí)可通過塔吊無線服務(wù)器進(jìn)行無線傳輸至無線終端，無線終端連接至塔吊無線服務(wù)器來監(jiān)測塔吊的運(yùn)行狀態(tài)；所述塔吊狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)放置在現(xiàn)場監(jiān)控室中對連入CAN總線的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)將監(jiān)聽到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，此數(shù)據(jù)用來對現(xiàn)場情況做原始故障分析之后，塔吊監(jiān)測終端將數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選分類，將有效數(shù)據(jù)提取并分析顯示到顯示器上。

上述現(xiàn)場塔吊狀態(tài)采集設(shè)備可為多個(gè)，它們之間通過CAN總線進(jìn)行組網(wǎng)。

上述現(xiàn)場塔吊狀態(tài)采集設(shè)備包括MCU、塔吊的各個(gè)參數(shù)傳感器、LCD顯示器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和CAN通訊模塊；MCU接收塔吊的各個(gè)參數(shù)傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)通過CAN通訊模塊發(fā)送到CAN總線中，數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后再通過MUC輸送到LCD顯示器上。

上述塔吊監(jiān)測終端包括MCU、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、LCD顯示器、輸入設(shè)備和CAN通訊模塊；所述MCU的接收端與CAN通訊模塊和輸入設(shè)備連接，MCU的輸出端與LCD顯示器連接、與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器雙向連接。

上述輸入設(shè)備采用矩陣式鍵盤。

上述MCU采用的是宏晶科技公司的STC15W系列單片機(jī)。

本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：

本實(shí)用新型由現(xiàn)場塔吊狀態(tài)采集設(shè)備、塔吊監(jiān)測終端、塔吊無線服務(wù)器、無線終端和塔吊狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器組成。多個(gè)采集設(shè)備間可通過CAN總線進(jìn)行組網(wǎng)。采集設(shè)備采集的數(shù)據(jù)會(huì)傳輸?shù)剿醣O(jiān)測終端，數(shù)據(jù)通過塔吊監(jiān)測終端處理并顯示，這些數(shù)據(jù)同時(shí)可通過塔吊無線服務(wù)器進(jìn)行無線傳輸，無線終端可在現(xiàn)場連接至無線服務(wù)器來監(jiān)測塔吊的運(yùn)行狀態(tài)。塔吊狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器是放置在現(xiàn)場監(jiān)控室中通過CAN總線與設(shè)備連接，來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測電梯運(yùn)行狀態(tài)和預(yù)警。

1.現(xiàn)場塔吊狀態(tài)采集設(shè)備采集環(huán)境中的風(fēng)速、PM2.5的濃度、可燃?xì)怏w濃度和塔吊的傾斜程度等數(shù)據(jù)，然后通過CAN模塊發(fā)送到總線中。

2.塔吊監(jiān)測終端以監(jiān)聽模式連接至CAN總線，實(shí)時(shí)監(jiān)聽塔吊上各現(xiàn)場塔吊采集設(shè)備采集的塔吊實(shí)時(shí)狀態(tài)信息并經(jīng)處理后顯示到LCD顯示屏上，當(dāng)達(dá)到預(yù)警指標(biāo)時(shí)，會(huì)通過聲光報(bào)警警示駕駛員。

3.塔吊無線服務(wù)器用來搭建塔吊施工安全監(jiān)控的無線覆蓋，塔吊無線服務(wù)器以監(jiān)聽模式連接至CAN總線，并將接收到的數(shù)據(jù)以TCP-SERVER的方式通過WIFI透傳出去，這樣使得得到認(rèn)證的無線終端連接至塔吊無線服務(wù)器即可監(jiān)測塔吊的運(yùn)行狀態(tài)。

4.塔吊狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器以監(jiān)聽模式連接至現(xiàn)場的塔吊CAN總線，將接收到的信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫，以便以后的故障分析，之后對數(shù)據(jù)分析處理顯示并按照塔吊ID存儲(chǔ)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中，塔吊狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器同時(shí)會(huì)根據(jù)分析后的塔吊狀態(tài)信息進(jìn)行聲光預(yù)警，也會(huì)將預(yù)警信息通過GSM發(fā)送到管理員手機(jī)中。

附圖說明

圖1塔吊安全監(jiān)測系統(tǒng)整體框圖；

圖2現(xiàn)場塔吊狀態(tài)采集設(shè)備系統(tǒng)框圖；

圖3塔吊監(jiān)測終端系統(tǒng)框圖；

圖4塔吊無線服務(wù)器系統(tǒng)框圖；

圖5無線終端APP界面框圖；

圖6塔吊狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器上位機(jī)界面框圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示：一種塔吊施工安全監(jiān)控系統(tǒng)，由三臺(tái)現(xiàn)場塔吊狀態(tài)采集設(shè)備A、B、C、三臺(tái)塔吊監(jiān)測終端、三臺(tái)塔吊無線服務(wù)器和塔吊狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器組成。A、B、C三臺(tái)現(xiàn)場塔吊狀態(tài)采集設(shè)備之間通過CAN總線進(jìn)行組網(wǎng)。

1.如圖2所示：現(xiàn)場塔吊狀態(tài)采集設(shè)備：此設(shè)備采用的是宏晶科技公司的STC15W系列單片機(jī)為微控制器，集成了塔吊運(yùn)行時(shí)需要監(jiān)測的各個(gè)參數(shù)的傳感器(風(fēng)速傳感器、傾角傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、可燃?xì)怏w傳感器、PM2.5傳感器)、LCD顯示器、矩陣式鍵盤、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、CAN總線模塊和報(bào)警裝置。

對一座塔吊進(jìn)行監(jiān)測則需要一個(gè)以上的現(xiàn)場塔吊狀態(tài)采集設(shè)備，其間通過CAN總線進(jìn)行連接，該系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集每個(gè)塔吊環(huán)境中的風(fēng)速、PM2.5的濃度、可燃?xì)怏w濃度和塔吊的傾斜程度等數(shù)據(jù)，并將實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)按CAN總線優(yōu)先級發(fā)送，此時(shí)CAN總線上就可以監(jiān)測到各現(xiàn)場塔吊狀態(tài)采集設(shè)備發(fā)送的信息。

2.如圖3所示：塔吊監(jiān)測終端放置在塔吊駕駛室中以便駕駛員掌握塔吊的實(shí)時(shí)狀態(tài)的，塔吊監(jiān)測終端以監(jiān)聽模式連接到CAN總線中，實(shí)時(shí)監(jiān)聽塔吊上各現(xiàn)場塔吊采集設(shè)備采集的塔吊實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，并經(jīng)管處理后顯示到LCD顯示屏上，當(dāng)達(dá)到預(yù)警指標(biāo)時(shí)，會(huì)通過聲光報(bào)警警示駕駛員。

3.如圖4所示：塔吊無線服務(wù)器用來搭建塔吊施工安全監(jiān)控系統(tǒng)的無線覆蓋，并以監(jiān)聽模式連接至CAN總線，則此處半徑100米范圍內(nèi)進(jìn)行了無線覆蓋，通過對塔吊無線服務(wù)器的位置擺放則可實(shí)現(xiàn)WIFI區(qū)域覆蓋，在WIFI區(qū)域內(nèi)則可通過無線終端進(jìn)行連接，授權(quán)的無線終端可對塔吊運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。塔吊無線服務(wù)器將接收到的數(shù)據(jù)以TCP-SERVER的方式通過WIFI透傳出去，這樣使得得到認(rèn)證的無線終端連接至塔吊無線服務(wù)器即可監(jiān)測塔吊的運(yùn)行狀態(tài)。

如圖5所示為無線終端APP界面框圖。

4.如圖6所示：塔吊狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器放置在現(xiàn)場監(jiān)控室中，以監(jiān)聽模式連接至現(xiàn)場的塔吊CAN總線，可對連入CAN總線的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)將監(jiān)聽到的數(shù)據(jù)信息不加處理的存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，此數(shù)據(jù)用來對現(xiàn)場情況做原始故障分析，之后塔吊狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器將數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選分類，將有效數(shù)據(jù)提取并分析顯示到顯示器上。如在總線中監(jiān)聽到了A塔吊的現(xiàn)場塔吊狀態(tài)采集設(shè)備1傳出的數(shù)據(jù)，并且A塔吊的現(xiàn)場塔吊狀態(tài)采集設(shè)備1已注冊到塔吊狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器中，則塔吊狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器就會(huì)將此設(shè)備的信息分類顯示到A塔吊監(jiān)測界面中，并且會(huì)將此數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到A塔吊的數(shù)據(jù)庫中。如現(xiàn)場塔吊狀態(tài)采集設(shè)備1未注冊到塔吊狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器則在第一步的原始數(shù)據(jù)保存后就會(huì)被剔除。

本實(shí)用新型的施工過程是：首先需根據(jù)實(shí)際需求確定現(xiàn)場塔吊狀態(tài)采集設(shè)備和塔吊無線服務(wù)器的個(gè)數(shù)，之后需對現(xiàn)場塔吊狀態(tài)采集設(shè)備、塔吊監(jiān)測終端、塔吊無線服務(wù)器進(jìn)行配置，目的是確定各設(shè)備的地址和做監(jiān)測的塔吊的ID，以便于塔吊狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器確認(rèn)設(shè)備傳出來的信息，之后只需在塔吊狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器新加入塔吊信息和該塔吊所屬設(shè)備的配置信息即可在塔吊狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器中監(jiān)測該塔吊運(yùn)行狀態(tài)和塔吊現(xiàn)場環(huán)境，如有多個(gè)塔吊，則只需新執(zhí)行以便新加入即可。

本實(shí)用新型可監(jiān)測基本的塔吊運(yùn)行時(shí)的安全參數(shù)譬如高空的風(fēng)速、PM2.5和可燃?xì)怏w的濃度和塔吊的傾斜程度以反應(yīng)塔吊的運(yùn)行狀況，同時(shí)通過CAN總線可實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定組網(wǎng)，并可通往WIFI技術(shù)無線傳輸以實(shí)現(xiàn)無線終端(如手機(jī))對塔吊的實(shí)時(shí)監(jiān)測。