施工升降机监测系统研究.pdf

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1、施工升降机监测系统研究1、施工升降机（以下简称升降机）是建筑施工中必不可少的起重运输机械，但是目前多数升降机操作台仅仅有简单的几个按钮和手柄，操作设备过于简陋，司机很难实时获得升降机自身的参数和运行状态，所以需要一种能实时显示升降机自身参数和运行状态，并能对某些参数或状态进行实时语音提示的监测设备，给司机以简单明了的提示或告警，以便司机能对下一步的操作做出正确的判断，确保升降机安全高效的运行。2、系统的设计2、1确定显示的参数和运行状态一般来说，为了防止超载，司机需要知道当前载荷与额定载荷。对于能否启动运行升降机，司机需要知道进口门、出口门和天窗

2、门等处的安全保护开关是否已经闭合。对于要到哪层或多高停止升降机，司机需要知道当前楼层或当前高度，那么显示总楼层数和总高度数也是必要的。为了知道是否已运行到上下允许的最终位置，显示上下限位和上下减速开关的工作状态也是必要的。实时语音提示应该提示诸如已超载、已到底、已到顶、门未关无法运行等，可以给司机更好的提醒，使司机心中有数，确保操作与运行安全有效。2、2安全参数与运行状态的获取一般来说，升降机都有笼门限位、顶部底部限位、上下减速限位、起重量限制器，这些可以从控制升降机的PLC中获取相应的参数。为了测得运行高度和速度，需要选取测速装置，一般用速度编

3、码器与运动部件相连接获取需要的参数。2、3确定显示与语音元件针对显示亮度、显示效果和安装空间，显示部件选用目前技术比较成熟的TFT液晶显示屏，一般来说7寸屏足够显示所有这些参数，可以选用三菱、施耐德等国外厂商的专用液晶模组，用法简单，内嵌组态软件，还配有上位机修改软件，但是价格比较昂贵，可定制性也比较差。目前市场上国产液晶模组比较多，价格相对便宜了很多，用法略显复杂，但是可定制性非常好，对工业显示环境的适应能力也没问题。所以建议选用国产液晶模组。目前语音产品种类繁多，新品层出不穷，但是实现的功能相差不多，抗干扰能力也基本没问题，出于成本和可靠性考

4、虑，选用最常用的ISD4000系列语音芯片作为语音告警。主控制芯片选用8位的51系列单片机，可以满足运算速度的要求。2、4系统原理系统主要由各种传感器、编码器、升降机控制单元（PLC）、监测装置控制单元和显示及声音告警装置组成，系统原理框图见图1。可编程控制器（PLC）通过各种传感器、监测仪表、限位开关、操作键盘等设备获取升降机自身的各种安全系数和运行状态，并将数据传送给监测装置控制单元（MCU），MCU将安全系数和运行状态进行相应的计算，并把最终结果显示到液晶面板上面，同时MCU根据重要性级别采用高级别优播技术对升降机自身的错误和误操作等信息进

5、行真人语音告警。系统运行界面分为种，一个是升降机运行时的界面(图2)，另一个是升降机停止时的界面。3、本监测系统已经在我院最新研制的SCD300/300高速重载节能型施工升降机上试验，目前运行良好。该装置可以通过液晶显示器实时动态显示升降机的各种运行参数并将其储存记忆，显示各安全限位开关的工作状态，还可以记录并显示电气控制系统的故障并发出真人语音报警提示等。通过液晶显示器可图文并茂的实时动态显示吊笼实际的载重量、运行速度、运行高度、各个限位开关的状态、所处的层站等信息，并将各种运动参数记忆储存。本装置可在实现上述显示内容的基础上，在设备超载、超速

6、、限位开关故障、冒顶开关故障、选层错误、设备运行故障或人员误操作等情况下输出报警和真人语音提示，方便操作人员了解故障位置和原因，同时其记录存储的信息便于事后分析研究设备的工作时数及故障。