CN101192057A - 用于整体自升钢平台系统的实时安全监控方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于整体自升钢平台系统的实时安全监控方法，其特征在于多个提升点设置数字化传感器，该方法包括以下步骤：A.由传感器检测每一提升点的实时拉力值，产生多个拉力值模拟信号，并将该多个拉力值模拟信号传送给数字变送器；B.由该数字变送器将该多个拉力值模拟信号转换成多个拉力值数字信号，并通过总线传送给计算机；C.计算机接受该多个拉力值数字信号，产生表达钢平台各提升点受力数值的直方图，并在显示屏上同时显示各提升点的直方图及适用于整体自升钢平台的监控人机交互界面。本发明的优点在于安全可靠，反应迅速，并且界面直观，操作简单，能够提高操作人员的工作效率。

Description

用于整体自升钢平台系统的实时安全监控方法及其装置

技术领域：

本发明涉及安全监控领域，特别涉及采用整体自升钢平台系统施工高层及超高层的建筑物时，一种用于整体自升钢平台系统的实时安全监控方法及装置。

背景技术：

目前采用整体自升钢平台系统施工高层及超高层的建筑物时，传统的方法是在每个提升设备下安装一把打孔的钢卷尺及光电开关，在提升过程中，通过光电开关对各点的钢卷尺数孔观察，来控制整个钢平台的水平度。存在的缺点是不能在同一时间提供各提升点的拉力数值及分布情况，无法实现安全监察。

目前的这种技术虽然原理简单可靠，可以在实验室中很好的使用，但是在实际运用过程中有很大的问题：在高层及超高层的施工中，钢平台一直位于高空，所处的环境中风很大，打孔的钢卷尺经常被风吹偏，造成光电开关数孔混乱，不能达到理想的控制效果。

发明内容：

本发明的一个目的是提供一种用于整体自升钢平台系统的实时安全监控方法，该方法在整体自升钢平台系统提升过程中对整体钢平台上各个提升设备处的受力情况进行实时观测，一旦某处的受力情况有异常，可以立即被发现并采取相应措施。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：用于整体自升钢平台系统的实时安全监控方法，其特征在于在多个提升点设置传感器，该方法包括以下步骤：A、由传感器检测每一提升点的实时拉力值，产生多个拉力值模拟信号，并将该多个拉力值模拟信号传送给数字变送器；B、由该数字变送器将该多个拉力值模拟信号转换成多个拉力值数字信号，并通过总线传送给计算机：C、计算机接受该多个拉力值数字信号，产生各提升点的实时受力数值，并在显示屏上显示各提升点的实时受力数值的直方图。

该方法还包括以下步骤：D、在显示屏上同时显示各提升点受力数值的上限值和下限值。

其中步骤C还包括在显示屏上实时显示连接各提升点的直方图顶点构成的实际受力曲线；步骤D还包括在显示屏上分别显示连接各提升点上限值的上限线和连接各提升点下限值的下限线。

该方法还包括以下步骤：E、当任意一个提升点的实时受力数值高于该提升点受力数值的上限值或低于下限值时，关闭该提升点的提升设备。

其中步骤D还在显示屏上显示了工作平台三维模拟动态演示图；步骤E中，当任意一个提升点的实时受力数值高于该提升点受力数值的上限值或低于下限值时，停止该工作平台三维模拟动态演示图，同时关闭该提升点的提升设备。

该方法还包括以下步骤：F、当任意一个提升点的实时受力数值高于该提升点受力数值的上限值或低于下限值时，显示监控点空间分布平面图，并在超出限值的提升点处进行报警显示。

本发明的另一目的是提供一种用于整体自升钢平台系统的实时安全监控装置，该装置在整体自升钢平台系统提升过程中对整体钢平台上各个提升设备处的受力情况进行实时观测，一旦某处的受力情况有异常，可以立即被发现并采取相应措施。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：用于整体自升钢平台系统的实时安全监控装置，其特征在于它包括位于多个提升点的多个传感器，与该多个传感器连接的多个数字变送器，该多个数字变速器通过RS485总线同时与一个RS232\RS485转换器连接，该RS232\RS485转换器与计算机连接。其中传感器的一端与丝杆的一端连接，传感器的另一端与钢平台连接，丝杆的另一端与提升设备连接。

本发明利用表达钢平台各提升点受力数值的直方图及其顶点构成的曲线及其变化情况来实时表示钢平台提升过程中的水平状态，并利用开启或关闭各提升点的提升设备的时间长短来改变曲线形状，实现钢平台自动、稳定、水平提升的实时监控。利用工作平台三维模拟动态演示图和监控点空间分布平面图，来直观监察钢平台的提升状态。当发生紧急情况(如某提升设备超载)时，工作平台三维模拟动态演示图会停止运行，同时切断电源停止钢平台的提升。并在监控点空间分布平面图上及时显示发生故障的提升设备的位置，以便及时有效的排除故障。本发明采用RS485总线进行传输，允许多个数字变送器连接到同一条总线上，且通信距离远，能达到千米以上。本发明的优点在于可在同一时间，实时监察分布在钢平台上各监测点的分布及受力情况，一旦有异常情况可以立即发现发生故障的位置并采取相应措施。因此安全可靠，反应迅速，并且界面直观，操作简单，能够提高操作人员的工作效率。

附图说明：

图1为安全监控系统工作示意图；

图2为根据本发明的一个实施例，其中一个提升点处传感器的连接示意图；

图3为直方图显示界面；

图4为监控点空间分布平面图显示界面；

图5为工作平台三维模拟动态演示图显示界面；

图6为本发明的流程框图

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述。

现通过本发明的具体实施例并结合其附图详细地说明其特点及优点：

根据本发明的一个实施例，本安全监控系统包括位于多个提升点的多个传感器1，每一提升点设有一个传感器1，该传感器1用于检测该提升点的实时受力值，产生受力值模拟信号；与多个传感器1连接的多个数字变速器2，每一数字变速器2与一个传感器连接，用于实时将该传感器产生的受力值模拟信号转换成符合RS485的数字信号，并将该数字信号发送到RS485总线3上；RS232\RS485转换器4，用于将发送到RS485总线3上的数字信号转换成符合RS232的数字信号；计算机5，用于接受该符合RS232的数字信号，并对各提升点的受力值进行监控。在该实施例中，传感器1使用MS-2型称重传感器；数字变速器2采用上海信光电子科技有限公司生产的型号为SDT-II型的数字变速器。

参阅图2，传感器1安装在丝杆6与钢平台7的连接处，其中丝杆6的另一端与提升设备(图中未示出)连接。

位于各提升点的传感器1测得各提升点的受力数值后，通过数字变送器将传感器传来的模拟信号实时转化为数字信号，再经过RS232\RS485转换器将数字信号传送到PC。数字变送器主要由一个以单片机为核心的信号处理电路构成，它的主要作用是对上位机的呼叫做出应答，同时把传感器返回的拉力信号经过放大、A/D转换以及单片机处理。PC机采用标准的RS232串行口进行通信，但RS232串行口通信距离短，且在一个连接中不能有超过两台以上的设备，因此不能满足分布式数据采集系统的要求。而RS485串行口具有多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，且通信距离远，能达到千米以上，适用于系统需求。因此，该数字变送器采用RS485串行口，通过RS485总线进行传输，然后通过一个RS232\RS485转换器与计算机进行连接，以达到通信协议转换的目的。

计算机接受该多个拉力值数字信号后，产生各提升点的实时受力数值，并在显示屏上显示各提升点的实时受力数值的直方图。监控人员可以在一个显示屏内同时看到各个提升点的直方图，并且根据直方图的具体情况对整体自升钢平台系统的受力情况进行人工干预，如利用开启或关闭各提升点的提升设备的时间长短来进行人工干预。比起在显示屏上同时显示各提升点的拉力值数据来说，显示直方图更加直观，能同时对各提升点的受力情况一目了然。

在显示屏上还可同时显示各提升点受力数值的上限值和下限值，上限值和下限值根据采用的提升设备采用相应的数值。使得监控人员能够更加直观地观察到各提升点的实际受力值是否超出限值范围。

还可以在显示屏上将各提升点的直方图顶点连接起来，形成实际受力曲线，同时在显示屏将各提升点上限值和下限值分别连接起来，形成上限线和下限线。这样只需观察曲线的变化，就可以了解各提升点实际受力值的变化。

当任意一个提升点的受力数值超出该提升点受力数值的上限值和下限值时，关闭该提升点的提升设备。可以由计算机直接控制提升设备，更加迅速安全。

根据本发明的一个实施例，在显示屏上还显示了工作平台三维模拟动态演示图。当任意一个提升点的受力数值超出该提升点受力数值的上限值和下限值时，停止该工作平台三维模拟动态演示图，同时关闭该提升点的提升设备。正常时，工作平台三维模拟动态演示图中的工作平台是运动的，而出现问题时，工作平台三维模拟动态演示图中的工作平台停止了。其中工作平台的运动可以是任意的，只要在正常时和出现问题时，工作平台的状态从运动变化到停止就可以了。

当其中一个提升点的实时受力数值超出该提升点受力数值的上限值和下限值时，还可以在显示屏中显示监控点空间分布平面图，并在超出限值的提升点处进行报警显示。这样监控人员就可以很方便地找到出现问题的提升点。

以下是本发明中计算机对各提升点的受力值进行监控的流程说明。如图6中所示，在数据库存取模块601中，初始化数据库，按用户对相关参数的设定对数据库进行读写和更新。在数据通信模块602中，计算机5与数字变送器2根据已定协议进行通信，取得数字变送器2返回的实时数据。在数据处理模块603中，计算机5将所得数据转换为实际拉力值，根据设定参数判断机位状态并进行相应处理和控制。在数据显示模块604中，将每个机位的实时拉力值和状态以直方图和空间分布图的形式进行显示。在数据存储模块605中，将机位信息按时间顺序存储于文本文档当中，已备查看和打印。

根据本发明的一个实施例，图3、图4和图5分别示出了在计算机显示屏上显示的3种人机交互界面：

1.直方图显示：直方图为监控系统最常用的反馈显示(参阅图3)。每个监控点传感器所返回的当前拉力值以一个直方柱来表示。直方柱的高低代表拉力值的大小，颜色表示当前状态：绿色代表正常，黄色代表预警，红色代表报警，更多时候操作人员只需根据颜色来了解各监控点的当前状态，而不必去关心各点的实际拉力值。最上方的红线代表机位最高拉力上限，同时每个直方柱对应位置上有两条白色横线代表该监控点的上、下限值，正常情况下直方柱的顶端在这两条横线之内，如高于或低于这两条横线，则直方柱显示显著红色，系统报警并关闭该监控点的提升设备。

2.监控点空间分布平面图显示：为了解决在报警时对问题监控点快速、准确定位的问题，在操作界面中增加了监控点空间分布的平面示意图，采取俯瞰的形式将所有监控点及操作室在施工平台上的位置显示在界面上，每个监控点都标有其固定编号。其中操作室的位置作为一个参考点，表明操作人员所在位置(参阅图4)。操作人员可以通过与自身的相对位置来定位任何一个监控点。在图中，每个监控点所对应的圆可显示五种颜色以表示当前状态，其中绿、黄、红三种颜色与直方图同步，同时新增了两种状态颜色：白色表示监控点机位处于关闭状态，黑色表示监控点的数字变送器通讯故障。该平面示意图的引入，使得操作人员不再仅仅依赖于施工图纸，人为地去记住所有监控点的位置；同时也可以根据监控点的颜色来随时了解各监控点的状态。这样一旦某个监控点出现问题开始报警，操作人员就可以立即切换到该平面示意图，通过显著的颜色区别来快速发现，并通过相对位置快速定位。这就大大减轻了操作人员的负担，降低了系统操作复杂度和由于突发事件所增加的危险系数。

3.工作平台三维模拟动态演示图显示：工作平台三维模拟动态演示图是在系统界面上模拟显示真实钢平台的提升情况，图中的平台构架与真实钢平台相同，只是按比例缩小(参阅图5)。该图与直方图结合使用，向操作人员提示当前系统是否运转正常。正常情况下，该动态演示图中的模拟平台由下至上往复提升，一旦某个监控点出现问题开始报警(通讯故障或拉力值超限)，则图中的模拟平台定格不动，系统报警并关闭该监控点的提升设备；待监控点恢复正常状态后，图中的模拟平台会继续进行动态演示。该三维模拟图主要相当于一个报警状态指示，只要该图处于动态演示状态，操作人员就可以判定没有监控点出现问题，系统运转正常。

采用整体自升钢平台系统的安全监控系统的装置的优点如下：1、安全可靠度高：可在同一时间，实时监察分布在钢平台上各监测点的分布及受力情况，一旦有异常情况可以立即发现发生故障的位置并采取相应措施。2、技术先进：本安全监控系统为采用基于单总线分布式数据采集的监控系统，监控点分布广、通信距离长，便于多点采集、集中控制。3、操作简单：所有提升设备处测得的拉力数值集中反映到计算机上，只需一人便可观察控制所有提升设备的运行情况。4、界面直观：在计算机上共有3种人机交互界面：直方图显示、监控点空间分布平面显示、工作平台三维模拟动态演示图显示。操作人员可以根据不同的需要选用相适应的人机交互界面，以提高工作效率。5、反应迅速：一旦在钢平台提升过程中发生超载等情况时，能立即自动停止提升设备的工作，并显示故障设备的位置和受力数值，便于快速排除故障。

Claims (8)

1.用于整体自升钢平台系统的实时安全监控方法，其特征在于在多个提升点均设置传感器，该方法包括以下步骤：A、由传感器检测每一提升点的实时拉力值，产生多个拉力值模拟信号，并将该多个拉力值模拟信号传送给数字变送器；B、由该数字变送器实时将该多个拉力值模拟信号转换成多个拉力值数字信号，并通过总线传送给计算机；C、计算机接受该多个拉力值数字信号，产生各提升点的实时受力数值，并在显示屏上显示各提升点的实时受力数值的直方图。

2.如权利要求1所述的用于整体自升钢平台系统的实时安全监控方法，其特征在于该方法还包括以下步骤：D、在显示屏上同时显示各提升点受力数值的上限值和下限值。

3.如权利要求2所述的用于整体自升钢平台系统的实时安全监控方法，其特征在于：步骤C还包括在显示屏上显示连接各提升点的直方图顶点构成的实际受力曲线；步骤D还包括在显示屏上分别显示连接各提升点上限值的上限线和连接各提升点下限值的下限线。

4.如权利要求2所述的用于整体自升钢平台系统的实时安全监控方法，其特征在于该方法还包括以下步骤：E、当任意一个提升点的实时受力数值高于该提升点受力数值的上限值或低于下限值时，关闭该提升点的提升设备。

5.如权利要求2所述的用于整体自升钢平台系统的实时安全监控方法，其特征在于步骤D还在显示屏上显示了工作平台三维模拟动态演示图；步骤E中，当任意一个提升点的实时受力数值高于该提升点受力数值的上限值或低于下限值时，停止该工作平台三维模拟动态演示图，同时关闭该提升点的提升设备。

6.如权利要求2至5中任一项所述的用于整体自升钢平台系统的实时安全监控方法，其特征在于该方法还包括以下步骤：F、当任意一个提升点的实时受力数值高于该提升点受力数值的上限值或低于下限值时，显示监控点空间分布平面图，并在超出限值的提升点处进行报警显示。

7.用于整体自升钢平台系统的实时安全监控装置，其特征在于它包括位于多个提升点的多个传感器，与该多个传感器连接的多个数字变送器，该多个数字变速器通过RS485总线同时与一个RS232\RS485转换器连接，该RS232\RS485转换器与计算机连接。

8.如权利要求7所述的用于整体自升钢平台系统的实时安全监控装置，其特征在于传感器的一端与丝杆的一端连接，传感器的另一端与钢平台连接，丝杆的另一端与提升设备连接。

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