一种辅助控制塔机安全监控系统的飞梭按键的制作方法

1.本实用新型涉及塔机安全监控技术领域，更具体的说是涉及一种辅助控制塔机安全监控系统的飞梭按键。


背景技术：

2.随着物联网技术的发展，越来越多的塔机厂商开始为塔机司机室升级，装配塔机安全监控系统，这种监控系统可以实时采集塔机小车幅度、吊钩高度、大臂回转角度、风速、载重量、力矩等数据并显示在司机前方的显示屏上，同时监控系统还会分析处理，及时提醒司机在限位处提高注意力，同时这些数据也通过网关上传到项目的云服务器上，让项目管理者也能实时查看，提高对项目上所有塔机的管理。
3.但是现有的塔机安全监控系统，要么使用触摸屏作为人机交互，而司机要想控制触摸屏，需要俯身才能接触到触摸屏，要么使用监控系统主机上的按钮，而主机一般安装在司机座椅侧面或电控箱内，司机需要一边按按钮一边扭头看显示屏。这两种方案都使得安全监控系统在人机交互的使用体验感不太好，且存在安全隐患。
4.同时，目前大部分的塔机安全监控系统的显示屏没有通过光感调节显示屏亮度的功能，亮度是一个固定值，在白天作业时，这个亮度可能偏低，导致司机看不太清屏幕，而在晚上作业时，这个亮度可能偏大，导致司机看屏幕时刺眼。
5.因此，如何提供一种无需司机俯身操作，便能实现对监控系统的显示界面进行控制，且能对屏幕亮度进行自动亮度检测和调节的辅助控制塔机安全监控系统的飞梭按键是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型提供了一种辅助控制塔机安全监控系统的飞梭按键，通过旋转编码器的旋转和按下两个操作，便能远程切换塔机安全监控系统的显示界面，免去司机俯身动作，安全性高。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
8.一种辅助控制塔机安全监控系统的飞梭按键，包括：固定板组件、电路板和旋钮帽；
9.所述电路板固定在所述固定板组件上；
10.所述电路板上集成有单片机、旋转编码器和接线端子；所述单片机分别与所述旋转编码器和所述接线端子电性连接；所述接线端子包括电源接口和 rs485接口；所述单片机通过所述电源接口与供电电源电性连接，并通过所述 rs485接口与塔机安全监控系统通信连接；
11.所述旋钮帽套接在所述旋转编码器的转动轴上。
12.进一步的，在上述一种辅助控制塔机安全监控系统的飞梭按键中，还包括光敏电阻；所述光敏电阻直插在所述电路板上，并与所述单片机电性连接。
13.进一步的，在上述一种辅助控制塔机安全监控系统的飞梭按键中，所述固定板组件包括亚克力板和多个螺栓组件；所述亚克力板和所述电路板的边缘位置开设有多个一一对应的安装孔；所述螺栓组件一一对应贯穿所述安装孔对所述亚克力板和所述电路板进行紧固；所述亚克力板对应所述旋转编码器的位置开设有孔洞，对应所述光敏电阻的位置开设有透光孔；所述旋转编码器的旋转轴穿过所述孔洞。
14.进一步的，在上述一种辅助控制塔机安全监控系统的飞梭按键中，所述螺栓组件包括螺丝、铜柱和螺母；所述螺丝贯穿所述安装孔后与所述铜柱的一端螺纹连接；所述铜柱的另一端穿过驾驶室操作台后与所述螺母螺纹连接。
15.进一步的，在上述一种辅助控制塔机安全监控系统的飞梭按键中，所述亚克力板的材质为不透光型材质。
16.进一步的，在上述一种辅助控制塔机安全监控系统的飞梭按键中，所述电路板上还集成有第一排插和第二排插；所述第一排插与所述旋转编码器电性连接；所述第二排插与所述单片机电性连接；所述第一排插和所述第二排插之间通过五线制导线连接。
17.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种辅助控制塔机安全监控系统的飞梭按键，本发明在不改变原有塔机安全监控系统结构的情况下，可以通过电源接口和rs485接口快速地将飞梭按键加入原有系统中，司机只需对旋转编码器开关进行旋转和按下两种操作(旋转用于滚动光标到需要查看的界面，按下则是进入该界面)，就能远程控制显示屏界面切换界面来查看各种信息，免去附身动作，不仅有效改善了操作人员使用塔机安全监控系统时在人机交互方面的体验，方便操作人员控制显示屏界面切换，也间接提高了塔机作业安全性。
18.同时，通过光敏传感器自动检测环境光强，单片机根据光强自动调节屏幕亮度，提高司机等操作人员在人机交互方面的体验感受。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型提供的飞梭按键与塔机安全监控系统的结构框图；
21.图2为本实用新型提供的飞梭按键的结构示意图；
22.图3为本实用新型提供的飞梭按键另一视角的结构示意图；
23.图4为本实用新型提供的亚克力板的结构示意图；
24.图5为本实用新型提供的飞梭按键的安装位置示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.如图1-4所示，本实用新型实施例公开了一种辅助控制塔机安全监控系统的飞梭按键，包括：固定板组件、电路板1和旋钮帽2；
27.电路板1固定在固定板组件上；
28.电路板1上集成有单片机3、旋转编码器4和接线端子5；单片机3分别与旋转编码器4和接线端子5电性连接；接线端子5包括电源接口501和rs485 接口502；单片机3通过电源接口501与供电电源电性连接，并通过rs485接口502与塔机安全监控系统通信连接；
29.旋钮帽2套接在旋转编码器4的转动轴上。
30.本实用新型飞梭按键通过电源接口501与驾驶室中24v直流电源连接，通过rs485接口502与塔机安全监控系统通信，实现收发消息功能。因此，本实用新型功能集中，能很好的加入现有的塔机安全监控系统中，而不需要增加太多硬件设备。
31.本实用新型的工作原理为：旋转编码器4在旋转时，它的其中两个引脚会分别产生方波信号，将两条方波用a和b表示，这两条方波信号在任何时候，相位都相差90度，利用这个特性，假设将方波a信号接入单片机的接口 a，并将该接口设置为外部中断模式，假如第一次通过方波a的上升沿来触发中断，那么在中断处理函数里，单片机检测方波b的电平信号是高还是低，就可以判断出旋转方向，下一次旋转时，方波a电平会由高电平转变成低电平，此时将接口a设置为下降沿来触发中断，那么在下一次旋转时，就可以继续检测旋转方向。另外旋转编码器4带有按键功能，按键按下时，端口输出低电平到单片机，因此可通过检测端口是否为低电平来判断按键是否按下。
32.而在显示屏一方，会在底部或者顶部布置界面按钮，旋转编码器4的旋转会控制这些界面按钮中某一个亮起，右转时，界面按钮从左向右亮一次，左转时，界面按钮会从右到左亮一次，从而指示当前旋转编码器指向的界面序号，人为定义右转时，计数加一，左转时，计数减一，而这个数则代表界面序号，飞梭按键上电时，将该数初始化为1，即此时指向第一个界面。而当右转到最后一个界面时，再右转一次时会循环到第一个界面，左转到第一个界面后，再左转一次循环到最后一个界面。当旋转到某一个界面后，按下旋转编码器，显示屏就能跳转到这个指定的界面了。
33.在塔机安全监控系统中，需要显示的信息有塔机上的各种传感器参数，塔机运行状态，塔机警报等等，这些信息无法在同一个界面全部显示，需要多个界面分别显示，这也是导致司机需要去频繁操作触摸屏的原因，另外不同的监控系统界面数目不同，因此也需要飞梭按键在本身程序不用修改的情况下，能适配各种监控系统，对此的解决方法是，在每次上电时，将显示屏的界面数量告知给飞梭按键。这样屏幕的序号下限值默认设为1，上限值则通过监控系统设定并写入到飞梭按键，那么旋转时，界面序号只会在这个范围内循环，从而不会缺少或者多出界面序号。
34.在一个实施例中，电路板1上还集成有第一排插6和第二排插7；第一排插6与旋转编码器4电性连接；第二排插6与单片机3电性连接；第一排插6 和第二排插7之间通过五线制导线连接。单片机3是飞梭按键的核心，用于处理逻辑和实现与塔机安全监控系统的通讯协议，通过接线端子5接入24v 直流电源和rs485通讯线；第一排插6和第二排插7之间通过五线制导线连接，用于实现旋转编码器4的电源供电以及将旋转编码器4端口的电平信号传送给单片机3。
35.在一个实施例中，还包括光敏电阻8；光敏电阻8直插在电路板1上，并与单片机3电
性连接。电路板1上的光敏电阻8将光线强度转化成电压信号，再通过adc采集电路，由单片机3将电压量转化成数字量，最终计算出当前光强，单片机3会以当前实时时间和实际光强共同作用来分析并调节屏幕亮度。当实时时间处于白天时间段时，会提高亮度的下限值，在这个前提下，再通过检测的光强调节屏幕亮度，从而防止亮度过低，影响司机操作，同样的，实时时间处于夜晚时间段时，会降低亮度的上限值，再通过检测的光强调节亮度，防止屏幕亮度刺眼。另外，在亮度判断程序里还会加入一个滞性环节，防止某些场景下光线强度短时间不断变化引起屏幕屏闪。
36.在一个实施例中，固定板组件包括亚克力板9和多个螺栓组件；亚克力板9和电路板1的边缘位置开设有多个一一对应的安装孔10；螺栓组件一一对应贯穿安装孔对亚克力板9和电路板1进行紧固；亚克力板对应旋转编码器的位置开设有孔洞11，对应光敏电阻8的位置开设有透光孔12；旋转编码器4的旋转轴穿过孔洞11。
37.具体的，螺栓组件包括螺丝13、铜柱14和螺母15；螺丝13贯穿安装孔 10后与铜柱14的一端螺纹连接；铜柱14的另一端穿过驾驶室操作台后与螺母15螺纹连接。
38.本实施例中，电路板1位于亚克力板9的下方，在亚克力板9和电路板1 的四角位置处一一对应开设有四个安装孔，通过螺丝13、铜柱14、螺母15 将飞梭按键按键固定在司机左操作台上，将旋转编码器4的转动轴穿过孔洞 11后，套上旋钮帽2。
39.亚克力板采用不透光材质，本实施例采用黑色亚克力板，光敏电阻通过黑色亚克力板上的透光孔接收光线强度，进行光强检测。
40.在一个具体实施例中，如图5所示，飞梭按键安装在驾驶室操作台上的b 位置，且靠近操作台上的塔机挡位手柄a、特殊功能开关c、报警指示灯d、限位指示灯e和故障复位按钮f设置。
41.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
42.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。