基于風光雨感應器的施工升降機工作環境監測和報警裝置制造方法
【專利摘要】一種基于風光雨感應器的施工升降機工作環境監測和報警裝置，包括風光雨感應器、中央處理控制模塊、遠程通訊模塊，風光雨感應器包括風罩杯傳感器、光敏感應電阻、表面式檢測雨感器、傳感器集成線路板、無線射頻模塊、太陽能電池板和鋰電池，中央處理控制模塊具有無線射頻模塊、MCU單片機、聲光報警器和不間斷電源。本實用新型當風力、光線、雨量的檢測值超過設定的施工升降機安全工作的閥值時，裝置通過聲光報警器告知施工升降機的操作人員盡快完成當前操作并關閉施工升降機，當遇到在設定的時間到達后仍未關閉施工升降機的情況時，裝置使用遠程通訊模塊以短信的形式將違規操作信息發送到監管、施工、監理等單位。
【專利說明】基于風光雨感應器的施工升降機工作環境監測和報警裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及施工升降機的工作環境監測和報警，具體涉及一種施工升降機所在施工工地的風力、光線、雨量的監測和報警裝置。

【背景技術】
[0002]施工升降機屬于起重機械設備，多用于建筑過程中，是建筑工程垂直運輸不可缺少的施工設備。施工升降機的承載結構自成體系，對建筑的依賴低，多采用強制驅動，在吊籠上安裝有驅動裝置，通過齒輪和齒條傳動系統，二者相互配合，從而實現升降機的上升和下降。施工升降機與室內電梯相比，缺少建筑物的包裹保護，容易受到外界自然環境的影響，加上施工現場管理措施往往不到位，缺乏科學管理手段，導致近年來不斷有施工升降機的惡性事故發生。比如，在施工升降機工作時，由于不像塔式起重機那樣有那么大的傾翻力矩，于是施工人員簡單的以為工作傾翻力矩小就沒有發生倒塌的危險，但實際工作環境中除了要考慮工作傾翻力矩外，風力矩對于施工升降機來說也是一個重要的外來負載，如不科學的考慮暴風襲擊的影響，就會為升降機倒塌事故埋下隱患；又比如，在沒有嚴格按照相關安全生產規范完整配備夜間照明系統的情況下，為加快工程進度或躲避施工監理部門的檢查，在夜間操作施工升降機，從而增加了貨物和人員的墜落事故發生的幾率；還比如:施工升降機的導軌架、吊籠等都是不完全封閉結構，在暴雨天氣時:一方面，因雨水的關系，升降機的齒輪和齒條之間的摩擦力受到影響，增加了吊籠滑落的風險，另一方面，升降機的操作控制設備中的電子元件也有可能遭受到雨水侵入，影響設備的正常工作，進而增大安全事故發生的風險。雖然現有的安全生產制度已經非常完善，但落地到施工現場的嚴格執行還存在信息化程度不高，只能由人來監管等問題。當前施工工地基于人的監管或多或少存在人均監管面積大難以實時有效監管、監管不夠嚴格、監管不夠規范等問題，而且人的監管往往缺乏科學設備和手段支撐，比如上面提到的施工升降機所處環境的風力、光線、雨量通常都不能精確獲取，只能憑主觀經驗指導相關操作人員是否停工。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的就是要解決以上問題，提供一種基于風光雨感應器的施工升降機工作環境監測和報警裝置，具有結構可靠、安裝方便、能耗低、可設置、可交互等特點。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:一種基于風光雨感應器的施工升降機工作環境監測和報警裝置，其特點是:它包括風光雨感應器、中央處理控制模塊、遠程通訊模塊；風光雨感應器具有風罩杯傳感器、光敏感應電阻、表面式檢測雨感器、傳感器集成線路板、無線射頻模塊、太陽能電池板和鋰電池；中央處理控制模塊具有無線射頻模塊、MCU單片機、聲光報警器和不間斷電源；遠程通訊模塊為基于GSM/CDMA網絡的通訊芯片和天線。
[0005]本實用新型安裝在施工升降機上，能夠同時檢測施工升降機所處環境中的風力、光線和雨量，當風力、光線、雨量的檢測值超過設定的施工升降機安全工作的閥值時，裝置通過聲光報警器告知施工升降機的操作人員盡快完成當前操作并關閉施工升降機，當遇到在設定的時間到達后仍未關閉施工升降機的情況時，裝置使用遠程通訊模塊以短信的形式將違規操作信息發送到監管、施工、監理等單位，以達到規范施工升降機操作，減少因在惡劣天氣環境下操作施工升降機易發生安全生產事故的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0007]1、風罩杯傳感器；2、光敏感應電阻；3、表面式檢測雨感器；4、傳感器集成線路板；
5、無線射頻模塊；6、太陽能電池板；7、鋰電池。

【具體實施方式】
[0008]本實用新型它包括風光雨感應器、中央處理控制模塊、遠程通訊模塊；所述的風光雨感應器包含風罩杯傳感器、光敏感應電阻、表面式檢測雨感器、傳感器集成線路板、無線射頻模塊、太陽能電池板和鋰電池；其中傳感器集成線路板、無線射頻模塊和鋰電池固定在全密封的風罩杯傳感器的外殼內部，光敏感應電阻、表面式檢測雨感器和太陽能電池板安置在外殼上；風罩杯傳感器、光敏感應電阻和表面式檢測雨感器通過信號線和傳感器集成線路板連接；無線射頻模塊直接安裝在傳感器集成線路板上；太陽能電池板通過電源線和鋰電池以及傳感器集成線路板連接，為傳感器和模塊提供電力，并為鋰電池充電以供備用。
[0009]其中中央處理控制模塊具有無線射頻模塊、MCU單片機、聲光報警器和不間斷電源。無線射頻模塊和MCU單片機被固定在同一塊線路板上，無線射頻模塊和MCU單片機通過通用通訊接口連接(包含但不限于UART、SP1、IIC等接口)。聲光報警器的電源由MCU單片機控制，具體是由MCU單片機的引腳通過控制繼電器的方式控制開和關。不間斷電源一端連接施工升降機吊籠內的電源箱，另一端連接MCU單片機所在線路板以及聲光報警器。
[0010]其中遠程通訊模塊為基于GSM/CDMA網絡的通訊芯片和天線。通訊模塊在置入手機卡后，可以通過無線通訊運營商的GSM/CDMA網絡收發短信。遠程通訊模塊通過串口與中央處理控制模塊連接，中央處理控制模塊通過遠程通訊模塊發送報警短信，通過獲取遠程通訊模塊接收的短信設置檢測和報警閥值以及其它相關工作參數。
[0011]從圖1可見，本實用新型包括風光雨感應器、中央處理控制模塊、遠程通訊模塊三個組成部分。
[0012]風光雨感應器包含風罩杯傳感器1、光敏感應電阻2、表面式檢測雨感器3、傳感器集成線路板4、無線射頻模塊5、太陽能電池板6、鋰電池7。風罩杯傳感器I用于風向和風力檢測，光敏感應電阻2用于光照強度檢測，表面式檢測雨感器3用于雨量檢測，風罩杯傳感器1、光敏感應電阻2、表面式檢測雨感器3三個傳感器分別通過導線連接到傳感器集成線路板4，無線射頻模塊5也安裝集成在傳感器集成線路板4上，太陽能電池板6和鋰電池7為風罩杯傳感器1、光敏感應電阻2、表面式檢測雨感器3、傳感器集成線路板4、無線射頻模塊5供電，太陽能電池板6在光照充足時為鋰電池7充電，傳感器集成線路板4通過無線射頻模塊5將采集到的風力、光線、雨量發送給中央處理控制模塊。
[0013]中央處理控制模塊包含無線射頻模塊、MCU單片機、聲光報警器、不間斷電源。無線射頻模塊和MCU單片機集成在同一塊電路板上，MCU單片機通過無線射頻模塊與風光雨感應器通訊，獲取風力、光線、雨量值，MCU單片機通過單片機的引腳電平控制繼電器的開關狀態，進而控制聲光報警器的開和關，不間斷電源的輸入端接施工升降機吊籠內的電源箱，輸出端為無線射頻模塊、MCU單片機、聲光報警器供電，MCU單片機通過串口連接遠程通訊模塊。
[0014]遠程通訊模塊包含GSM/CDMA網絡通訊芯片、天線。GSM/CDMA網絡通訊芯片通過串口連接中央處理控制模塊，并使用中央處理控制模塊提供的電力，天線與GSM/CDMA網絡通訊芯片直接連接，用于增強網絡信號，GSM/CDMA網絡通訊芯片在置入手機卡后，在中央處理控制模塊的控制下可以接收發送短信。本裝置通過檢測施工升降機所處環境的風力、光線、雨量，判斷施工升降機是否在狂風、夜間、暴雨等不允許施工的情況下違規操作，在外部環境不符合施工升降機安全生產規定時，本裝置將通過聲光報警的方式告知施工升降機吊籠內的操作人員，在操作人員長時間不理會報警時，本裝置自動將違規操作信息以短信的形式發送給監管、施工、監理等單位。
[0015]工作原理:本裝置啟動后，中央處理控制模塊會周期性的通過無線射頻方式與安裝在施工升降機導軌架上的一個至多個風光雨感應器通訊，讀取風光雨感應器檢測到的風力、光線、雨量的值，并使用算法對獲取的值進行處理，當判斷出在設定的時間周期內多次讀取的風力、光線、雨量的平均值達到規定的相關閥值時，中央處理控制模塊通過更改引腳電平控制繼電器的方式打開聲光報警器的電源，在聲光報警器發出警報后，施工升降機的操作人員應盡快完成當前操作并在規定的時間內將施工升降機的吊籠復位，同時關閉施工升降機的電源，停止對施工升降機的一切操作。如果在聲光報警器發出警報后，施工升降機的操作人員仍堅持操作，中央處理控制模塊會在規定的時間到達后檢測到施工升降機依舊在工作，此時裝置就會通過串口控制遠程通訊模塊，將違規操作信息以短信的形式發送給監管、施工、監理等單位。另外，監管部門可以通過下發參數設置短信的方式對安裝在施工升降機上本裝置的檢測閥值以及其它工作參數調整和修改，遠程通訊模塊在接收到短信后會將信息內容通過串口傳送給中央處理控制模塊，中央處理控制模塊中的MCU單片機根據短信內容解析出各項參數值，并將參數值保存到MCU單片機的EEPROM。
【權利要求】
1.一種基于風光雨感應器的施工升降機工作環境監測和報警裝置，其特征在于:它包括風光雨感應器、中央處理控制模塊、遠程通訊模塊； 所述的風光雨感應器包含風罩杯傳感器、光敏感應電阻、表面式檢測雨感器、傳感器集成線路板、無線射頻模塊、太陽能電池板和鋰電池；其中傳感器集成線路板、無線射頻模塊和鋰電池固定在全密封的風罩杯傳感器的外殼內部，光敏感應電阻、表面式檢測雨感器和太陽能電池板安置在外殼上；風罩杯傳感器、光敏感應電阻和表面式檢測雨感器通過信號線和傳感器集成線路板連接；無線射頻模塊直接安裝在傳感器集成線路板上；太陽能電池板通過電源線和鋰電池以及傳感器集成線路板連接； 所述的中央處理控制模塊具有無線射頻模塊、MCU單片機、聲光報警器和不間斷電源；其中無線射頻模塊和MCU單片機被固定在同一塊線路板上，無線射頻模塊和MCU單片機通過通用通訊接口連接；聲光報警器的電源由MCU單片機控制，具體是由MCU單片機的引腳通過控制繼電器的方式控制開和關；不間斷電源一端連接施工升降機吊籠內的電源箱，另一端連接MCU單片機所在線路板以及聲光報警器； 所述的遠程通訊模塊為基于GSM/CDMA網絡的通訊芯片和天線；通訊模塊在置入手機卡后，可以通過無線通訊運營商的GSM/CDMA網絡收發短信；遠程通訊模塊通過串口與中央處理控制模塊連接，中央處理控制模塊通過遠程通訊模塊發送報警短信，通過獲取遠程通訊模塊接收的短信設置檢測和報警閥值。
2.根據權利要求1所述的一種基于風光雨感應器的施工升降機工作環境監測和報警裝置，其特征在于:風光雨感應器使用太陽能電池板和鋰電池供電。
3.根據權利要求1或2所述的一種基于風光雨感應器的施工升降機工作環境監測和報警裝置，其特征在于:中央處理控制模塊由和施工升降機吊籠內的電源箱連接的不間斷電源供電，中央處理控制模塊通過無線射頻模塊與一個至多個風光雨感應器聯接通訊，中央處理控制模塊配有聲光報警器，中央處理控制模塊通過串口與遠程通訊模塊連接。
4.根據權利要求3所述的一種基于風光雨感應器的施工升降機工作環境監測和報警裝置，其特征在于:遠程通訊模塊由中央處理控制模塊提供的電力工作，遠程通訊模塊能夠連接無線通信運營商的GSM/CDMA網絡，遠程通訊模塊通過串口與中央處理控制模塊連接。
【文檔編號】B66B5/00GK204251107SQ201420476449
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年8月22日 優先權日:2014年8月22日
【發明者】王江濤 申請人:中國十七冶集團有限公司