嵌入式塔吊安全監(jiān)測(cè)與通信系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、現(xiàn)代高層建筑設(shè)施的逐步完善過(guò)程中，塔式起重機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)塔吊）在工地中應(yīng)用十分廣泛。與此同時(shí)，塔吊工作過(guò)程中產(chǎn)生的一系列安全問(wèn)題也時(shí)有發(fā)生。經(jīng)過(guò)對(duì)安全問(wèn)題的統(tǒng)計(jì)與分析得知，塔吊工作過(guò)程中的起重量、起重高度、風(fēng)速、回轉(zhuǎn)角度等因素對(duì)其安全具有非常大的影響，因此，需要對(duì)這一系列狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
　　本文設(shè)計(jì)了一種基于嵌入式技術(shù)的塔吊安全監(jiān)測(cè)與通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、計(jì)算處理和網(wǎng)絡(luò)三部分：其中，數(shù)據(jù)采集部分由風(fēng)速傳感器、變幅傳感器、提升

2、高度傳感器、回轉(zhuǎn)角傳感器、傾角傳感器、拉力或重量傳感器等數(shù)字式傳感器實(shí)時(shí)采集塔吊工作狀態(tài)信息，并由繼電器輸出報(bào)警和錯(cuò)誤信息，這些傳感器和繼電器通過(guò) RS-485總線(xiàn)與FPGA相連接，F(xiàn)PGA由軟件編程實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器和繼電器數(shù)據(jù)的多路并行接收與緩存；數(shù)據(jù)處理部分由ARM處理器通過(guò)與FPGA之間的讀寫(xiě)控制邏輯接口接收到傳感器傳回的數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)處理后得出塔吊的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)并判斷各個(gè)部分?jǐn)?shù)據(jù)是否超過(guò)安全限值，如有超值，則通過(guò)繼電器（開(kāi)關(guān)量控制

3、器）發(fā)出相應(yīng)報(bào)警信息，ARM處理器外接大容量Micro SD卡，將實(shí)時(shí)信息進(jìn)行存儲(chǔ)，一旦事故發(fā)生，能夠恢復(fù)事故發(fā)生前的塔吊狀態(tài)，用于參數(shù)分析以及危險(xiǎn)預(yù)測(cè)；網(wǎng)絡(luò)部分包括觸摸屏、4G移動(dòng)通信網(wǎng)和主控中心的服務(wù)器，ARM處理器將塔吊的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息以固定數(shù)據(jù)格式及時(shí)上傳到服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)主控中心對(duì)大量工程現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控，便于管理，并響應(yīng)觸摸屏數(shù)據(jù)請(qǐng)求，將相應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送到觸摸屏，供塔吊司機(jī)參考。
　　本系統(tǒng)采用ARM處理器與FPGA結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)多