基于ZigBee和GPRS的双网塔式起重机安全监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于ZigBee和GPRS的双网塔式起重机安全监控系统，其包括塔式起重机监控主机盒、传感器组以及远程监控中心；所述的塔式起重机监控主机盒内包含塔式起重机传感器中心处理器、显示模块、存储模块、GPRS收发模块、ZigBee模块、声光报警模块和电源模块；所述的塔式起重机监控主机盒安装在每个塔机操作室内部，用来显示和处理各种传感器的相关数据并将这些数据进行存储和发送；所述的传感器组连接在塔式起重机监控主机盒上；所述的远程监控中心通过GPRS收发模块与塔式起重机监控主机盒进行数据交换。本实用新型专利技术的有益效果是，系统采用双网络进行数据交换，结合两个网络的优点，具有发送信息量小并且成本便宜，功耗低等特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工程起重机安全监控领域，具体涉及一种基于ZigBee和GPRS的双网塔式起重机安全监控系统。
技术介绍
目前，现有塔式起重机(以下简称:塔机)安全监控产品可以分为单机本地安全监控、多机本地安全监控和远程安全监控三大类。塔机安全已经引起了政府部门、塔式起重机生产厂家、塔式起重机租赁公司以及塔机使用者等多方的关注。塔机安全监控系统对塔机的安全生产与管理有着重大意义。同时，注意到在塔式起重机控制系统方面，国内已有多项专利，例如公告号CN202120431U “一种基于433MHz自组网的塔式起重机安全监测系统”是基于433MHz无线传输单元进行网内各单元的自检和频段设置；公告号CN102398857A “智能化塔式起重机控制系统”是基于GPRS卫星定位和远程传输传感器的数据传输到控制中心。上述两种方法都存在这样的不足，为了提高网络的覆盖面积，采用了 433MHz的频率可以不受建筑物的影响，但是存在为了增加传输距离而增加发射功率。而我国作业场所微波辐射卫生标准(GB10436-89)规定，作业场所微波辐射的容许接触限值:连续波的平均功率密度必须小于50 u W/cm2。同样单纯地使用GPRS网络，GPRS网络容量有限，实现不间断发送数据包将增大GPRS网络负担，同时费用昂贵。从以上两个方面可以看出:既要实现长距离传输数据又要满足发射功率小并且兼顾网络容量的情况，单纯使用一种网络是无法完成的。基于此，本技术提出了一种基于ZigBee和GPRS的双网塔式起重机安全监控系统。基于ZigBee和GPRS网络技术的安全监控系统通过无线方式将系统参数实时地传输到监控中心，利用ZigBee网络容量大、功耗低、时延短等优势，实现无线终端监控器相互之间的通信，基站将收到的无线终端监控器的信息，传给监控系统服务器，可以实现地面控制中心对塔机工作状态的实时通信与监测。通过结合了两者之间的优点，即提高了传输距离又可以满足发射功率小，同时实现智能化自组网络。
技术实现思路
本技术所要解决的问题是:如何提供一种基于ZigBee和GPRS的双网塔式起重机安全监控系统，该监控系统采用双网络技术克服了现有技术中单一网络所存在的不足，既实现数据长距离传输，又降低功耗。本技术所提供的技术问题是这样解决的:提供一种基于ZigBee和GPRS的双网塔式起重机安全监控系统，包括塔式起重机监控主机盒、传感器组以及远程监控中心；所述的塔式起重机监控主机盒内包含塔式起重机中心处理器、显示模块、存储模块、GPRS收发模块、ZigBee模块、声光报警模块和电源模块；所述的塔式起重机监控主机盒安装在每个塔机操作室内部，用来显示和处理各种传感器的相关数据并将这些数据进行存储和发送；所述的传感器组包括重力传感器、位移传感器、角度传感器以及风速传感器的一种或多种组合；所述的远程监控中心可以是移动手机和分布式电脑组。进一步地，所述的塔式起重机监控主机盒相互之间进行数据交换是通过Zigbee自组网实现的。进一步地，所述的塔式起重机监控主机盒将报警信息通过GPRS网络传输到远程监控中心。本技术提出了一种基于ZigBee和GPRS的双网塔式起重机安全监控系统，有如下优点:(I)GPRS数据包只是发送报警信息，信息量小并且成本便宜。(2)发射功率小，利用现有GPRS网络基站即可完成数据包的传输，需要的发射功率小。附图说明图1为本技术的连接结构示意图；图2为塔式起重机监控主机盒的模块示意图；图3为ZigBee组网方式示意图。其中，11、远程监控中心，12、GPRS网络，13、塔式起重机监控主机盒，21、中心处理器，22、显示模块，23、数据存储模块，24、GPRS收发模块，25、ZigBee模块，26、声光报警模块，27电源模块、，31、ZigBee网络。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述:远程监控中心11通过GPRS网络12对塔式起重机主机盒13发送塔机的初始工作数据，如图1所示，其中包括塔机的高度、位置、最大起重量、生产厂家、型号以及相邻塔机和周围预警区域的各种信息，中心处理器21根据初始工作数据进行处理，设定塔机安全工作的预警值和报警值。塔式起重机监控主机盒13包含中心处理器21、显示模块22、数据存储模块23、声光报警模块26，电源模块27、GPRS收发模块24和ZigBee模块25，如图2所示。中心处理器21根据远程监控中心11发送的初始数据来设定哪些塔机是相邻塔机，并且哪个塔机获得初始令牌，获得初始令牌的塔机设定为节点塔机。节点塔机通过ZigBee模块25将相邻的塔机采用令牌环方式实现的自组网，如图3所示，这样就形成了很多由ZigBee令牌环方式的较小的网络，在组网内各个塔机的初始数据和实时工作状态数据可以相互传输，各个的塔机通过令牌均能获得网内其他塔机的位置和高度等信息，各个塔机根据其他塔机的信息计算各自的预警和报警域值。当塔吊工作过程中达到预警值时，中心处理器21将预警信息存储在数据存储模块23中，并且通过声光报警模块26进行提醒塔机操作人员，预警信息不发送，当数据存储模块23内存储空间被占用完后，采用覆盖的方式将当前的预警信息存储在数据存储模块23。当塔吊工作过程中达到报警值时，中心处理器21将报警信息存储在数据存储模块23中，同时通过ZigBee令牌环传输给节点塔机，由节点塔机通过GPRS收发模块24发送到远程监控中心11。节点塔机负责将该网内出现的报警信息统一打包发送到远程监控中心11。应当理解上述的实施例仅用于说明本技术的技术方案而非对其限制。因此，本技术应该包括所有那些在所附权利要求书范围内的改变、修改和变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ZigBee和GPRS的双网塔式起重机安全监控系统，其特征在于：包括塔式起重机监控主机盒、传感器组以及远程监控中心；?所述的塔式起重机监控主机盒内包含塔式起重机中心处理器、显示模块、存储模块、GPRS收发模块、ZigBee模块、声光报警模块和电源模块；?所述的塔式起重机监控主机盒安装在每个塔机操作室内部，用来显示和处理各种传感器的相关数据并将这些数据进行存储和发送；?所述的传感器组包括重力传感器、位移传感器、角度传感器以及风速传感器中的一种或多种组合；?所述的远程监控中心可以是移动手机和分布式电脑组。

【技术特征摘要】
1.一种基于ZigBee和GPRS的双网塔式起重机安全监控系统，其特征在于:包括塔式起重机监控主机盒、传感器组以及远程监控中心； 所述的塔式起重机监控主机盒内包含塔式起重机中心处理器、显示模块、存储模块、GPRS收发模块、ZigBee模块、声光报警模块和电源模块； 所述的塔式起重机监控主机盒安装在每个塔机操作室内部，用来显示和处理各种传感器的相关数据并将这些数据进行存储和发送； 所述的传感器组包括重力传感器、位移传感器、角度...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立峰，彭善忠，高椿明，
申请(专利权)人：成都科达光电技术有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：