施工升降機電子式防沖頂監控系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種施工升降機電子式防沖頂監控系統，包括監控裝置及RFID電子標簽，監控裝置安裝在升降機吊籠內，RFID電子標簽固定在桅架上端，監控裝置包括單片機處理器和RFID閱讀器；單片機處理器通過串口與RFID閱讀器連接，RFID閱讀器通過無線方式讀取RFID電子標簽的信息；RFID電子標簽包括RFID電子標簽一和RFID電子標簽二，其中的RFID電子標簽二用于防沖頂預警，RFID電子標簽一用于防沖頂報警。本發明的裝置，采用非接觸檢測方式，降低了安裝要求，可靠性高，同時，設計的監控裝置通過判斷不同的電子標簽實現預警、報警以及控制功能，對于司機的操作更加人性化。
【專利說明】施工升降機電子式防沖頂監控系統
【技術領域】
[0001]本發明屬于安全監控設備【技術領域】，涉及一種施工升降機電子式防沖頂監控系統。
【背景技術】
[0002]施工升降機是施工現場采用吊籠做垂直或傾斜運動用以輸運人員及物料的施工機械，在高層建筑施工現場必不可少，與此同時，施工現場事故頻發，造成巨大的人力、財力損耗。在眾多施工升降機安全事故中，沖頂是“頭號殺手”，為了防止發生沖頂的事故，施工升降機采用了機械式行程限位開關，行程開關廣泛用于各類機床和起重機械，用以控制其行程、進行終端限位保護。
[0003]大多數情況下，在施工升降機中，行程開關一般安裝在吊籠上隨施工升降機運動，在施工升降機運動軌道的極限位置安裝碰撞擋塊，當施工升降機運行到該機械位置，碰撞擋塊撞擊到行程開關，行程開關的觸點動作，切斷施工升降機運動，從而防止施工升降機發生沖頂，然而，實際工程中該類事故仍然頻發，分析主要原因如下:
[0004]I)限位功能失靈，由于限位開關與擋塊安裝錯位或長時間運動振動松動錯位，導致限位開關與限位擋塊之間間隙過大，當施工升降機運行到極限位置，擋塊無法碰撞限位開關限位保護功能失效；或者由于安裝不規范、不到位，在施工升降機升降過程中，漏裝限位擋塊，無法實現限位保護。
[0005]2)控制系統失靈，限位開關一般是室外功能，長時間使用后，控制接觸器觸點可能發生粘連失效，或接觸不良。
[0006]3)操作人員無證上崗，缺乏技術知識以及問題應變能力。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供一種施工升降機電子式防沖頂監控系統，解決了現有技術中的施工升降機限位開關工作不可靠，難以杜絕沖頂事故發生的問題。
[0008]本發明所采用的技術方案是，一種施工升降機電子式防沖頂監控系統，包括監控裝置及RFID電子標簽，監控裝置安裝在升降機吊籠內，RFID電子標簽固定在桅架上端，
[0009]監控裝置包括單片機處理器和RFID閱讀器；單片機處理器通過串口與RFID閱讀器連接，RFID閱讀器通過無線方式讀取RFID電子標簽的信息。
[0010]本發明的施工升降機電子式防沖頂監控系統，其特征還在于:
[0011]RFID電子標簽包括RFID電子標簽一和RFID電子標簽二，其中的RFID電子標簽二用于防沖頂預警，RFID電子標簽一用于防沖頂報警。
[0012]單片機處理器的內部結構是，包括單片機，單片機的VCC端與+5V電源連接，單片機的GND端接地，單片機通過TXD端口、RXD端口和TR端口同時與信號轉換芯片連接；信號轉換芯片通過485總線與RFID閱讀器連接；在信號轉換芯片的485總線上連接有保護芯片；單片機另外通過Pl.0端口、Pl.1端口和Pl.2端口同時與鎖存器的三個輸入端對應連接，鎖存器設置有三個輸出端，與相應的輸出報警設備及操作控制裝置連接。
[0013]本發明的有益效果是，采用非接觸檢測方式，降低了設備的安裝要求，可靠性顯著提高，同時，監控裝置通過判斷不同的電子標簽信號，實現了預警、報警以及控制功能，對于司機的操作更加人性化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明防沖頂監控系統的系統組成圖；
[0015]圖2是本發明防沖頂監控系統中的單片機處理器內部結構示意圖；
[0016]圖3是本發明防沖頂監控系統在升降機中的安裝位置示意圖。
[0017]圖中，1.單片機處理器，2.RFID閱讀器，3.RFID電子標簽一，4.RFID電子標簽二，
5.單片機，6.信號轉換芯片，7.保護芯片，8.鎖存器。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[0019]參照圖1、圖3，是本發明防沖頂監控系統的組成框圖，(硬件部分)包括監控裝置及電子標簽組成，
[0020]監控裝置安裝在升降機吊籠內，監控裝置包括單片機處理器I和RFID閱讀器2 ；RFID電子標簽包括有RFID電子標簽一 3和RFID電子標簽二 4，RFID電子標簽一 3和RFID電子標簽二 4分別固定在桅架上端設定的位置，其中的RFID電子標簽二 4用于防沖頂預警，RFID電子標簽一 3用于防沖頂報警；單片機處理器I通過串口與RFID閱讀器2進行通訊連接，RFID閱讀器2通過無線方式讀取兩個RFID電子標簽的信息，同時，單片機處理器I通過IO端口輸出預警、報警以及控制信息。
[0021]參照圖2，單片機處理器I的內部電路結構是，包括單片機5 (選用型號是STC12C5608AD)，單片機5的VCC端與+5V電源連接，單片機5的GND端接地，單片機5通過TXD端口、RXD端口和TR端口同時與信號轉換芯片6 (選用型號MAX485)連接；信號轉換芯片6通過485總線(485A及485B)與RFID閱讀器2連接；在信號轉換芯片2的485總線上連接有保護芯片7 (選用型號SMDA15C)，起到過壓保護作用；單片機5另外通過Pl.0端口、Pl.1端口和Pl.2端口同時與鎖存器8 (選用型號SN74HC245)的三個輸入端(即A7、A6及A5 )對應連接，鎖存器8設置有三個輸出端(即B7、B6及B5 )，分別與相應的輸出報警設備及操作控制裝置連接，各自用于輸出預警信號、輸出報警信號以及輸出控制信號。
[0022]在單片機5中預設有運算及邏輯控制的應用軟件程序。
[0023]參照圖3，本發明防沖頂監控系統的工作原理是，吊籠在桅架運行過程中，當吊籠先靠近桅架上端靠下的RFID電子標簽二 4，RFID閱讀器2通過無線首先獲得RFID電子標簽二 4的信息，并通過485總線將RFID電子標簽二 4的編號發給監控裝置的單片機處理器1，單片機處理器I在獲得該信號后，將發出預警信號；如果吊籠繼續上行，吊籠再將靠近桅架上端的RFID電子標簽一 3，此時，RFID閱讀器2將同時獲得RFID電子標簽二 4以及RFID電子標簽一 3的信息，并通過485總線將兩個電子標簽的編號發給監控裝置的單片機處理器1，單片機處理器I在獲得兩個電子標簽信號后，將發出報警信號，并輸出對升降機的控制信號。[0024]本發明的防沖頂監控系統，采用無線射頻識別技術(RFID)對升降機限位控制，RFID是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，RFID技術具有防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、非接觸等優點。一套完整的RFID系統是由RFID閱讀器與RFID電子標簽(應答器)及應用軟件三個部份組成，其工作原理是RFID閱讀器發射特定頻率的無線電波能量給RFID電子標簽，用以驅動RFID電子標簽電路將內部的數據送出，RFID閱讀器接收解讀數據并送給應用程序做相應的處理，根據無線電波能量傳輸能量不同，RFID閱讀器的讀寫距離不同。RFID在施工升降機中進行防沖頂應用時，在升降機吊籠內安裝RFID閱讀器，在桅架上端安裝一個RFID電子標簽，最好根據需要不同距離處安裝兩個RFID電子標簽，分別作為預警與報警位置的信號源。當吊籠接近桅架上端電子標簽一定距離內，吊籠內的RFID閱讀器將獲得信號，該信號將通過485總線輸送給監控裝置，裝置將根據RFID閱讀器所獲的RFID電子標簽的編號發出預警、報警及控制信號，提醒司機及時操作施工升降機。
【權利要求】
1.一種施工升降機電子式防沖頂監控系統，其特征在于:包括監控裝置及RFID電子標簽，監控裝置安裝在升降機吊籠內，RFID電子標簽固定在桅架上端， 監控裝置包括單片機處理器(I)和RFID閱讀器(2 );單片機處理器(I)通過串口與RFID閱讀器(2)連接，RFID閱讀器(2)通過無線方式讀取RFID電子標簽的信息。
2.根據權利要求1所述的施工升降機電子式防沖頂監控系統，其特征在于:所述的RFID電子標簽包括RFID電子標簽一(3)和RFID電子標簽二(4)，RFID電子標簽一(3)和RFID電子標簽二(4)均固定在桅架上端設定的位置，其中的RFID電子標簽二(4)用于防沖頂預警，RFID電子標簽一(3)用于防沖頂報警。
3.根據權利要求1所述的施工升降機電子式防沖頂監控系統，其特征在于:所述的單片機處理器(I)的內部結構是，包括單片機(5)，單片機(5)的VCC端與+5V電源連接，單片機(5)的GND端接地，單片機(5)通過TXD端口、RXD端口和TR端口同時與信號轉換芯片(6)連接；信號轉換芯片(6)通過485總線與RFID閱讀器(2)連接；在信號轉換芯片(2)的485總線上連接有保護芯片(7);單片機(5)另外通過Pl.0端口、Pl.1端口和Pl.2端口同時與鎖存器(8)的三個輸入端對應連接，鎖存器(8)設置有三個輸出端，與相應的輸出報警設備及操作控制裝置連接。
【文檔編號】B66B5/10GK103482446SQ201310441998
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月25日 優先權日:2013年9月25日
【發明者】楊靜 申請人:西安理工大學