塔式起重机的黑匣子安全监控电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种塔式起重机的黑匣子安全监控电路，包括传感器组、采样电路、主控电路、显示电路、报警电路、继电器驱动电路和GPRS无线通信模块；所述传感器组中的每一个传感器都与所述采样电路相连接，所述采样电路和显示电路均与所述主控电路相连接；所述报警电路和GPRS无线通信模块均与所述主控电路相连接；所述传感器组包括称重传感器、回转传感器、变幅传感器、高度传感器、风速传感器、电压传感器、电流传感器和温度传感器。本发明的塔式起重机的黑匣子安全监控电路，具有可实现塔式起重机的运行状态的远程监控、提高塔式起重机的运行安全性和可靠性等优点。
【专利说明】塔式起重机的黑匣子安全监控电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种塔式起重机的黑匣子安全监控电路。
【背景技术】
[0002]塔式起重机(tower crane)简称塔机,亦称塔吊，由金属结构、工作机构和电气系统三部分组成。金属结构包括塔身、动臂和底座等。工作机构有起升、变幅、回转和行走四部分。电气系统包括电动机、控制器、配电柜、连接线路、信号及照明装置等。随着近年来建筑行业塔吊的大量使用，由于塔吊违规超限作业和塔吊群干涉碰撞等引发的各类塔吊运行安全事故频繁发生，造成了巨大的生命财产损失。安全事故的经验教训表明，必须对塔吊使用过程和行为及时进行有效的监管才能切实控制设备运行过程中的危险因素和安全隐患，预防和减少塔吊安全生产事故发生。
[0003]目前，大多数传统的塔式起重机安全防护仅仅做到了三限位，即:幅度、重量、力矩限位，且大多采用的是传统的机械式行程限位器，这远远不能满足在工况条件恶劣的情况下为塔机安全操作护航的功能，而且，传统的机械式限位器不能与目前十分先进的微控制器系统结合，这远不能达到GB/T5031— 2008所要求的塔式起重机需配有能够实时监控塔机工作状态的监控系统的目标。虽然，目前市场上也有多种塔机安全监控微处理器系统，但大多数系统只是实现了塔机工作数据的实时采集显示，没有实现工作数据的存储或是仅能实现短期内少量工作数据的存储，尤其是远程监控平台建设上，因为受到工况环境的限制，仅仅实现了近距离的数据传输，而且不能组成监控网络。
【发明内容】
[0004]本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种塔式起重机的黑匣子安全监控电路，以对塔式起重机的运行状态的集中远程监控、提高塔式起重机的运行安全性和可靠性。
[0005]本发明为解决技术问题采用以下技术方案。
[0006]塔式起重机的黑匣子安全监控电路，其结构特点是，包括传感器组、采样电路、主控电路、显示电路、报警电路、继电器驱动电路和GPRS无线通信模块；所述传感器组中的每一个传感器都与所述采样电路相连接，所述采样电路和显示电路均与所述主控电路相连接；所述报警电路和GPRS无线通信模块均与所述主控电路相连接；所述传感器组包括称重传感器、回转传感器、变幅传感器、高度传感器、风速传感器、电压传感器、电流传感器和温度传感器。
[0007]本发明的塔式起重机的黑匣子安全监控电路的结构特点也在于:
[0008]所述显示电路包括IXD显示屏。
[0009]所述采样电路包括电压采样电路和电流采样电路；
[0010]如图3所示，所述电压采样电路包括电阻Rl?R3、电容Cl?C3、运算放大器U3、二极管Dl和二极管D2 ;所述电压传感器与所述运算放大器U3的一个端子相连接，所述电阻R2、R1和R3串联连接后由电阻R2与所述所述运算放大器U3的另一个端子相连接，所述电阻Rl为滑线变阻器，所述电阻R3接地；所述二极管Dl和二极管D2串联连接后的公共点与所述电阻Rl相连接，所述二极管Dl和二极管D2串联连接后的公共点还和主控电路相连接；所述电容Cl?C3均与所述运算放大器U3相连接；
[0011]如图4所示，所述电流采样电路包括电阻R4?R8、电容C4?C6、运算放大器U4、二极管D3和二极管D4 ;所述电流传感器与所述运算放大器U4的一个端子相连接，所述电阻R4、R5和R6串联连接后由电阻R4与所述所述运算放大器U4的另一个端子相连接，所述电阻R5为滑线变阻器，所述电阻R6接地；所述二极管D3和二极管D4串联连接后的公共点与所述电阻R5相连接，所述二极管D3和二极管D4串联连接后的公共点还和主控电路相连接；所述电容C4?C6均与所述运算放大器U4相连接。
[0012]所述报警电路包括声音报警电路和LED发光电路；
[0013]如图5所不,所述声音报警电路包括电阻R9?R11、三极管Ql和蜂鸣器U5 ;所述三极管Ql的基极通过所述电阻R9与所述主控电路相连接，所述电阻RlO的两端分别连接在所述三极管Ql的基极和发射极上；所述三极管Ql的集电极与所述蜂鸣器U5的一个端子相连接，所述蜂鸣器U5的另一个端子通过电阻Rll连接电源VCC ；
[0014]如图6所示，所述LED发光电路包括电阻R12?R13、三极管Q2和发光二极管LEDl ;所述三极管Q2的基极通过所述电阻R13与所述主控电路相连接，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极依次通过发光二极管LEDl和电阻Rl2连接电源VCC。
[0015]所述GPRS无线通信电路包括GSM/GPRS芯片U6、SIM卡芯片U7、电阻R15?R27、电容C7?C9、三极管Q3?Q4和发光二极管LED_SM。
[0016]所述继电器驱动电路包括晶体管输出光电稱合器U8、电阻R28?R32、达林顿晶体管阵列U9、二极管D5、继电器Kl和与所述主控电路相连接的连接端P5 ;所述连接端P5通过晶体管输出光电耦合器U8与所述达林顿晶体管阵列U9相连接，所述达林顿晶体管阵列U9与所述继电器Kl相连接，由所述达林顿晶体管阵列U9驱动所述继电器K1。
[0017]所述的塔式起重机的黑匣子安全监控电路还包括USB接口。
[0018]所述的塔式起重机的黑匣子安全监控电路还包括输入单元，所述输入单元为键盘或者操作按钮。
[0019]所述所述温度传感器为数字式温度传感器DS18B20。
[0020]与已有技术相比，本发明有益效果体现在:
[0021]本发明的塔式起重机的黑匣子安全监控电路，实现了五限位监控，五限位即:幅度、重量、力矩、高度、回转，并且带有风速报警、电机工作温度测量及电机电压、电流的测量功能的塔机安全监控黑匣子，该系统可根据用户的具体要求实现数据的长期大量存储，存储时间可达两年之久，通过GSM全球移动通信系统网络，实现了广域的无线IP连接，方便塔机安全生产监管人员对塔机的远程监管。
[0022]I)系统选用高速的ARM处理器，实现了塔机工作数据的实时采集、显示、存储及传输;
[0023]2)选用输出电信号的行程限位器代替传统的机械式行程限位器，实现了与微处理器之间的信号传输；
[0024]3)系统还提供了风速预警功能，当工况环境中的风速达到预警值时，黑匣子监控电路会发出声、光、短信报警，并向继电器发出信号，切断电机的电源，实现对塔机的保护；
[0025]4)选用霍尔原理的电流、电压互感器实现对塔机电机启动电流和工作电压的实时监控，当这两项工作参数任意一项出现异常时，该系统可以发出声、光、短信报警，同时，向继电器发出动作信号，切断塔机电源，实现对塔机的过流、过压及欠压保护；
[0026]5)应用GPRS无线分组交换技术，实现了广域的无线IP连接，该无线网络覆盖范围大、数据传输速率高且安全性也比较高，用户可一直在线且按流量计费，降低了成本；
[0027]6)监控管理中心的数据接收程序可以自动将接收到的数据传输到数据库，管理人员在登录安全监管网页时即可清晰的看到经GPRS传输来的塔机的工作数据；真正实现了远程监管。
[0028]本发明的塔式起重机的黑匣子安全监控电路，具有可实现塔式起重机的运行状态的远程集中监控、提高塔式起重机的运行安全性和可靠性等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本发明的塔式起重机的黑匣子安全监控电路的结构框图。
[0030]图2为本发明的塔式起重机的黑匣子安全监控电路的显示电路图。
[0031]图3为本发明的塔式起重机的黑匣子安全监控电路的电压采样电路图。
[0032]图4为本发明的塔式起重机的黑匣子安全监控电路的电流采样电路图。
[0033]图5为本发明的塔式起重机的黑匣子安全监控电路的声音报警电路图。
[0034]图6为本发明的塔式起重机的黑匣子安全监控电路的LED发光电路图。
[0035]图7为本发明的塔式起重机的黑匣子安全监控电路的GPRS无线通信电路图。
[0036]图8为本发明的塔式起重机的黑匣子安全监控电路的继电器驱动电路图。
[0037]以下通过【具体实施方式】，并结合附图对本发明作进一步说明。
【具体实施方式】
[0038]参见附图1?附图8，塔式起重机的黑匣子安全监控电路，其包括传感器组、采样电路、主控电路、显示电路、报警电路、继电器驱动电路和GPRS无线通信模块；所述传感器组中的每一个传感器都与所述采样电路相连接，所述采样电路和显示电路均与所述主控电路相连接；所述报警电路和GPRS无线通信模块均与所述主控电路相连接；所述传感器组包括称重传感器、回转传感器、变幅传感器、高度传感器、风速传感器、电压传感器、电流传感器和温度传感器。
[0039]如图1，由称重传感器、回转传感器、变幅传感器、高度传感器、风速传感器、电压传感器、电流传感器和温度传感器等构成的传感器组来采集塔式起重机的各种设备的运行参数，并将运行参数通过采样电路处理后送给主控电路，由主控电路获取各项运行参数并进行处理，而后在显示电路的显示屏上显示；一旦运行参数超过预设值的范围需要报警，自诊断电路发出报警信号给报警电路，通过报警电路进行报警；主控电路还通过GPRS无线通信模块将运行参数传输给监控中心的上位机，从而通过远端的监控电路平台实现对塔机群的控制和管理，建立不受地域和距离限制的塔机群控系统，实现对大范围工作区域内的塔机群的统一监控和管理，提高塔机的工作安全性和可靠性。
[0040]主控电路由中央处理器STM32及其外围电路构成。STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。按性能分成两个不同的系列:STM32F103 “增强型”系列和STM32F101 “基本型”系列。增强型系列时钟频率达到72MHz，是同类产品中性能最高的产品；基本型时钟频率为36MHz，以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能，是16位产品用户的最佳选择。两个系列都内置32K到128K的闪存，不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。时钟频率72MHz时，从闪存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品，相当于0.5mA/MHz。
[0041 ] 所述显示电路包括IXD显示屏。
[0042]显示部分选用7寸TFTLCD作为显示器，驱动方案采用FPGA+SDRAM，以FPGA为系统的核心，从硬件上实现LCD的驱动算法。通过和中央处理器的通信，由中央处理器向该驱动模块发出指令和显示内容完成液晶显示器的显示过程。
[0043]图2所示为IXD与中央处理器的接口电路。驱动模块的LCD_D0至LCD_D15引脚作为数据线。LCD_RE和LCD_WE是LCD的读使能信号线和写使能信号线，低电平有效。CE是控制器的片选信号，当CE被拉低时表示该控制器被选定。AO是控制器的地址信号，表示数据信号和控制信号的选择。RST引脚是驱动模块的复位信号。以上16条数据线和5条控制线和处理器的I/O 口相连接配合液晶显示器的供电系统完成本系统的显示功能。
[0044]所述采样电路包括电压采样电路和电流采样电路；
[0045]如图3所示，所述电压采样电路包括电阻Rl?R3、电容Cl?C3、运算放大器U3、二极管Dl和二极管D2 ;所述电压传感器与所述运算放大器U3的一个端子相连接，所述电阻R2、R1和R3串联连接后由电阻R2与所述所述运算放大器U3的另一个端子相连接，所述电阻Rl为滑线变阻器，所述电阻R3接地；所述二极管Dl和二极管D2串联连接后的公共点与所述电阻Rl相连接，所述二极管Dl和二极管D2串联连接后的公共点还和主控电路相连接；所述电容Cl?C3均与所述运算放大器U3相连接；
[0046]如图4所示，所述电流采样电路包括电阻R4?R8、电容C4?C6、运算放大器U4、二极管D3和二极管D4 ;所述电流传感器与所述运算放大器U4的一个端子相连接，所述电阻R4、R5和R6串联连接后由电阻R4与所述所述运算放大器U4的另一个端子相连接，所述电阻R5为滑线变阻器，所述电阻R6接地；所述二极管D3和二极管D4串联连接后的公共点与所述电阻R5相连接，所述二极管D3和二极管D4串联连接后的公共点还和主控电路相连接；所述电容C4?C6均与所述运算放大器U4相连接。
[0047]如图3所示，电压传感器输出的电压信号经过由运算放大器U3 (0P27)构成的射极跟随器输入至主控电路，电压采样电路通过阻抗变换所获得的电压信号经过电阻分压后输入到主控电路的A/D转换单元，实现电压传感器信号的采集。所述电容Cl?C3分别连接在所述运算放大器U3的其中一个引脚上。
[0048]如图4所示，电流传感器输出的4?20mA电流信号首先转换为电压信号，再经过由运算放大器U4 (0P27)构成的射极跟随器实现阻抗变换，所获得的电压信号经过电阻分压后输入到A/D转换单元，实现电流传感器信号的采集。所述电容C4?C6分别连接在所述运算放大器U4的其中一个引脚上。所述电阻R7和R8串联连接后连接在所述运算放大器U4与电流传感器相连接的引脚上。
[0049]所述报警电路包括声音报警电路和LED发光电路；
[0050]如图5所不,所述声音报警电路包括电阻R9?R11、三极管Ql和蜂鸣器U5 ;所述三极管Ql的基极通过所述电阻R9与所述主控电路相连接，所述电阻RlO的两端分别连接在所述三极管Ql的基极和发射极上；所述三极管Ql的集电极与所述蜂鸣器U5的一个端子相连接，所述蜂鸣器U5的另一个端子通过电阻Rll连接电源VCC ；
[0051]如图6所示，所述LED发光电路包括电阻R12?R13、三极管Q2和发光二极管LEDl ;所述三极管Q2的基极通过所述电阻R13与所述主控电路相连接，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极依次通过发光二极管LEDl和电阻Rl2连接电源VCC。
[0052]如图5所示，主控电路发出的蜂鸣器控制信号输入Ql的基极，通过电阻Rll控制三极管Ql的基极，当蜂鸣器控制信号为高电平的时候Ql导通，蜂鸣器BUZZER有电流通过开始报警工作。Rll为限流电阻，防止流经Ql的电流超过蜂鸣器的额定电流。RlO为泄流电阻，当外部电磁波干扰电路时，RlO将干扰信号的电流直接引入DGND防止蜂鸣器误触发。
[0053]图6中，主控电路发出的发光控制信号输入Q2的基极，通过基极电阻R13控制三极管Q2的基极，当发光控制信号为高电平的时候三极管导通电流流过LED灯，LED灯发亮，当控制信号为低电平的时候LED灯熄灭。R12为限流电阻，防止流经Q2的电流超过LEDl的额定电流。
[0054]所述GPRS无线通信电路包括GSM/GPRS芯片U6、SIM卡芯片U7、电阻R15?R27、电容C7?C9、三极管Q3?Q4和发光二极管LED_SM。
[0055]如图7所示，SIM908模块的开机通过直接与主控芯片I/O 口相连接的PWRKEY引脚来控制，当PWRKEY引脚被电平拉低时长大于Is时，模块实现开机。模块经过自带的UART接口与主控板建立串口通信，主控部分通过串口想SM908模块发送AT指令实现模块的网络注册、波特率设置及数据远程传输功能。
[0056]在SM908模块上电开机后，模块自身的NETLIGHT引脚会输出一定频率的高低变换电平，此时LED_SM指示灯会以一定频率闪烁指示SM908模块的工作状态。
[0057]SIM908是一款集成GPS导航技术的四频GSM/GPRS模块。紧凑的模块尺寸并将GPRS和GPS整合在SMT封装里，为客户实现内嵌GPS的应用显著节省了开发时间和费用。
[0058]所述继电器驱动电路包括晶体管输出光电稱合器U8、电阻R28?R32、达林顿晶体管阵列U9、二极管D5、继电器Kl和与所述主控电路相连接的连接端P5 ;所述连接端P5通过晶体管输出光电耦合器U8与所述达林顿晶体管阵列U9相连接，所述达林顿晶体管阵列U9与所述继电器Kl相连接，由所述达林顿晶体管阵列U9驱动所述继电器K1。
[0059]为了进一步提高系统的安全性，系统发出光、声之后如果危险动作继续进行，系统控制继电器切断处于危险状态的电机供电电源，强制电机停止运行，以保证塔机的安全运行。整个保护过程通过中央处理器STM32芯片控制继电器的开合，进而实现对电机工作状态的控制。如图8所示，STM32芯片的IO 口不直接参与继电器的控制，而是控制晶体管输出光电耦合器U8 (TLP521)，光耦驱动达林顿晶体管阵列U9 (ULN2003)进而控制继电器触点的开合。
[0060]如图8电路中光耦TLP521起到隔离作用，将继电器和STM32隔离开，从根本上排除继电器通断瞬间所产生的电磁干扰。ULN2003是高压达林顿晶体管阵列，具有电流增益大、工作范围大、带负载能力强等特点，内部采用集电极开路输出，能够承受50V的电压和600mA的电流，能够直接驱动24V的继电器。当向光耦TLP521输入高电平控制信号时，ULN2003的输出端变为低电平，图8中继电器通电,继电器开关闭合。由于继电器Kl开合时，其内部电磁线圈会产生较大的电磁波形成较强的电磁干扰，图8中继电器中并联了一个二极管D5是续流二极管，进一步减小继电器的开合对系统的干扰。
[0061]所述的塔式起重机的黑匣子安全监控电路还包括USB接口。
[0062]通过USB接口，主控电路可连接USB设备，以将使得本发明的相关数据可以导入导出，能与其他设备之间很方便地交换数据。
[0063]所述的塔式起重机的黑匣子安全监控电路还包括输入单元，所述输入单元为键盘或者操作按钮。
[0064]所述所述温度传感器为数字式温度传感器DS18B20。
[0065]采用数字式温度传感器DS18B20，此类传感器为数字式传感器，而且仅需要一条数据线进行数据传输，易于与单片机连接，可以去除去A/D模块，降低硬件成本，简化系统电路，测量温度精度高。
[0066]SIM908芯片与主控电路通过串口通信，同时SM908芯片与SM卡连接，提供GPRS移动数据通信服务，GPRS与服务器建立连接遵循TCP协议。远端的监控管理中心设置上位机，塔机监控电路与上位机建立通信后，接收GPRS模块发送的数据，上位机可自动将数据上传至网站，实现远程数据的接收和处理。
[0067]图7表示具有TCP协议的西姆公司的SM908芯片的电路连接图，该芯片电源供电为DC4.2V,同时芯片通过串口与CPU通信，速率很高，外围必备的有SM卡，可提供GPRS移动数据通信业务，SIM908芯片从初始化到成功连接服务器只需几秒时间，方便建立连接，从而实现快速可靠的传输塔机工作数据。
[0068]本发明的塔式起重机的黑匣子安全监控电路，五限位且带塔机电控系统电流、温度和电压监测，有违规操作声、光、短信报警功能、随时存储工作数据、具有远程监控和管理的塔式起重机黑匣子，可广泛应用于目前市场上的塔式起重机。
[0069]黑匣子监控电路可以很好地实现机械信号与电气信号的兼容，更好的保障塔机的安全工作；
[0070]采用GPRS技术实现无线分组数据交换技术，实现了安全监管人员对塔机的远程
监控管理；
[0071]在出现违规操作或工况环境较为恶劣的情况下，系统会发出声、光报警，同时，系统的显示屏会将报警内容加亮，以此警示塔机操作人员；
[0072]在违章操作或工况环境较恶劣的情况下，黑匣子监控电路会及时向塔机安全生产监管人员发出短信报警，并说明具体塔机的报警内容，便于安全监管人员的判断；
[0073]在系统发出声、光、短信报警的同时，系统会向报警内容所对应的继电器发出动作信号，及时切断相应电机电源，实现安全保护。
[0074]本系统通过8种安装在不同部位的功能传感器采集相应数据，(即:称重传感器安装在塔机钢丝绳主滑轮的销轴上，回转传感器安装在与回转支座同步的行程限位开关上，变幅传感器安装在与变幅滚筒同步的形成限位开关上，高度传感器则安装在起升滚筒的形成限位开关开关上，电压传感器和电流传感器则是安装在各个运行电机的主回路和控制回路上，温度传感器则一个固定于电控柜内检测柜内温度一个安装与主电机内部检测其运行温度)主控部分为ARM处理器，塔机工作数据的采集由左侧9路传感器(温度为两路)及采样电路协同完成；采样经过处理后的数据实时显示在IXD上；数据的存储和发送则由U盘和GPRS来完成；用户可以通过键盘完成系统时间的设置和历史工作数据的查询。当出现异常现象时，主控电路会分别给报警装置和GSM发出信号，实现声光报警和短信报警。同时通过驱动电路控制12路继电器，阻止塔机继续危险动作，保护塔机。
[0075]系统能够实时采样、显示10路监测内容的当前值，并将工作数据写入U盘，同时，将数据经由GPRS发送至远程管理中心。
[0076]塔机操作人员违规起重，系统检测到违规起重信号，触发声、光、短信报警，同时，给继电器发出相应动作信号，切断起升电机上升和变幅机构的向前变幅功能，保护塔机，同时违规数据会写入U盘，并发送至远程安全监控平台。
[0077]该黑匣子监控电路在具备塔机安全五限位功能的同时，并且能够实时检测外界风速、电机温度、电机启动电压、启动电流，当塔机电控系统出现异常现象，系统会自动发出声、光、短信报警，并能控制相应继电器触点动作，同时，将工作数据写入U盘并经过GPRS发送至远程监控和管理中心，实现对塔机的安全防护。
[0078]本发明的塔式起重机的黑匣子安全监控电路，具有幅度、重量、力矩、高度、回转五限位功能，且带有风速报警、电机工作温度测量及电机电压、电流的自监测功能，能够自行完成塔机工作状态的监测，根据监测结果来完成相应功能。
[0079]当塔机电控系统出现异常现象时，系统会发出声、光、短信报警，并触发继电器动作信号，切断电机电源，实现对塔机的安全监控。系统能够长期保存塔机工作数据，并能将工作数据通过实时上传到远程监控和管理中心。
【权利要求】
1.塔式起重机的黑匣子安全监控电路，其特征是，包括传感器组、采样电路、主控电路、显示电路、报警电路、继电器驱动电路和GPRS无线通信模块；所述传感器组中的每一个传感器都与所述采样电路相连接，所述采样电路和显示电路均与所述主控电路相连接；所述报警电路和GPRS无线通信模块均与所述主控电路相连接；所述传感器组包括称重传感器、回转传感器、变幅传感器、高度传感器、风速传感器、电压传感器、电流传感器和温度传感器(DS18B20)。
2.根据权利要求1所述的塔式起重机的黑匣子安全监控电路，其特征是，所述显示电路包括IXD显示屏。
3.根据权利要求1所述的塔式起重机的黑匣子安全监控电路，其特征是，所述采样电路包括电压采样电路和电流采样电路； 所述所述电压采样模块包括电阻Rl~R3、电容Cl~C3、运算放大器U3、二极管Dl和二极管D2 ;所述电压传感器与所述运算放大器U3的一个端子相连接，所述电阻R2、Rl和R3串联连接后由电阻R2与所述所述运算放大器U3的另一个端子相连接，所述电阻Rl为滑线变阻器，所述电阻R3接地；所述二极管Dl和二极管D2串联连接后的公共点与所述电阻Rl相连接，所述二极管 Dl和二极管D2串联连接后的公共点还和主控电路相连接；所述电容Cl~C3均与所述运算放大器U3相连接； 所述电流采样模块包括电阻R4~R8、电容C4~C6、运算放大器U4、二极管D3和二极管D4 ;所述电流传感器与所述运算放大器U4的一个端子相连接，所述电阻R4、R5和R6串联连接后由电阻R4与所述所述运算放大器U4的另一个端子相连接，所述电阻R5为滑线变阻器，所述电阻R6接地；所述二极管D3和二极管D4串联连接后的公共点与所述电阻R5相连接，所述二极管D3和二极管D4串联连接后的公共点还和主控电路相连接；所述电容C4~C6均与所述运算放大器U4相连接。
4.根据权利要求1和2所述的塔式起重机的黑匣子安全监控电路，其特征是，所述报警装置包括声音报警电路和LED发光电路； 所述声音报警电路包括电阻R9~R11、三极管Ql和蜂鸣器U5 ;所述三极管Ql的基极通过所述电阻R9与所述主控电路相连接，所述电阻RlO的两端分别连接在所述三极管Ql的基极和发射极上；所述三极管Ql的集电极与所述蜂鸣器U5的一个端子相连接，所述蜂鸣器U5的另一个端子通过电阻Rll连接电源VCC ； 所述LED发光电路包括电阻R12~R13、三极管Q2和发光二极管LEDl ;所述三极管Q2的基极通过所述电阻R13与所述主控电路相连接，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极依次通过发光二极管LEDl和电阻Rl2连接电源VCC。
5.根据权利要求1所述的塔式起重机的黑匣子安全监控电路，其特征是，所述GPRS无线通信电路包括GSM/GPRS芯片U6、SIM卡芯片U7、电阻R15~R27、电容C7~C9、三极管Q3~Q4和发光二极管LED_SM。
6.根据权利要求1所述的塔式起重机的黑匣子安全监控电路，其特征是，所述继电器驱动电路包括晶体管输出光电耦合器U8、电阻R28~R32、达林顿晶体管阵列U9、二极管D5、继电器Kl和与所述主控电路相连接的连接端P5 ;所述连接端P5通过晶体管输出光电耦合器U8与所述达林顿晶体管阵列U9相连接，所述达林顿晶体管阵列U9与所述继电器Kl相连接，由所述达林顿晶体管阵列U9驱动所述继电器K1。
7.根据权利要求1所述的塔式起重机的黑匣子安全监控电路，其特征是，还包括USB接□。
8.根据权利要求1所述的塔式起重机的黑匣子安全监控电路，其特征是，还包括输入单元，所述输入单元为键盘或者操作按钮。
9.根据权利要求1所述的塔式起重机的黑匣子安全监控电路，其特征是，所述所述温度传感器为数字式温度传感器DS 18B20。
【文档编号】B66C23/88GK103523688SQ201310534888
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2013年11月1日
【发明者】郑红梅, 丁曙光, 李郑, 潘友杰, 阚文年 申请人:安徽建筑机械有限责任公司