一种施工工地违规操作报警装置及其使用方法
专利汇可以提供一种施工工地违规操作报警装置及其使用方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种施工工地违规操作报警装置及其使用方法，其特征是，违规检测和精确 定位 机制通过测取互感器和电位器的 电压 来实现，测取电位器电压可以获知 真空 泵 是否正在工作，与互感器 信号 结合用来判定 真空泵 是否违规使用。本 发明 违规操作检测迅速，报警信息传递及时，远程控制便捷有效并具有双重保护机制，不仅能够延长真空泵的使用寿命，更能保护建筑基坑抽 水 工人的生命安全，施工工地的安全秩序得到可靠保障。，下面是一种施工工地违规操作报警装置及其使用方法专利的具体信息内容。
1.一种施工工地违规操作报警装置，包括若干组抽水单元，每组抽水单元包括真空度传感器、与真空度传感器相连的固态继电器、与220V交流电源相连的交流接触器、与交流接触器相连的真空泵，所述交流接触器的线圈受固态继电器输出控制，其特征是，该报警装置还设有单片机芯片、液晶显示屏、SIM800模块、串行A/D转换器芯片，每组抽水单元还设有互感器、电位器，所述互感器套在固态继电器输出端和交流接触器线圈之间的连接线路上，所述电位器的触点和真空泵的减速器输出端相连；
所述固态继电器还与单片机芯片连接，所述串行A/D转换器芯片的输入端分别连接互感器、电位器，其输出端连接单片机芯片引脚，所述单片机芯片的引脚分别连接液晶显示屏、SIM800模块；所述单片机通过串行A/D转换器芯片采集互感器和电位器的电压值；所述单片机芯片通过分析采集的电位器前后两次电压变化是否超过阈值来判断真空泵是否工作，单片机芯片通过分析采集的互感器检测的电流来判断工人是否存在违规操作，然后单片机芯片将分析结果传送至液晶显示屏显示，同时通过SIM800模块将分析结果短信告知用户。
2.根据权利要求1所述的一种施工工地违规操作报警装置，其特征是，所述单片机芯片为STC12C系列单片机，所述串行A/D转换器芯片为MCP3202。
3.根据权利要求1所述的一种施工工地违规操作报警装置，其特征是，所述固态继电器、单片机芯片共用24V直流稳压电源供电，24V直流稳压电源通过24V稳压模块得到稳定的
5V直流电压，然后给单片机芯片供电。
4.根据权利要求1所述的一种施工工地违规操作报警装置，其特征是，所述真空泵设有双重保护机制，分别为硬件保护机制和软件保护机制；所述硬件保护机制为在真空泵上连接行程开关，所述软件保护机制为在真空泵驱动程序中设定真空泵的工作上下限设定值。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的施工工地违规操作报警装置的使用方法，其特征是，包括以下步骤：
1）启动报警装置，液晶显示屏显示预留的手机号码，如果手机号码需要更改，则按下单片机芯片的设置键，此时进入号码修改界面，每按一次设置键，号码中的被修改数字自动加“1”，修改完成后，按单片机芯片的确认键，进行下一位数字的修改，直至整个号码全部修改完毕；
2）液晶显示屏在手机号码显示界面闪烁若干次后，会进入报警装置正常工作状态，单片机采集电位器电压和互感器电压值并显示，并发送报警装置开始使用的提示短信至用户手机；
电位器的触点和真空泵的减速器输出端相连，如果前后两次检测电位器输出电压变化超过阈值，则说明真空泵正在工作，反之则说明真空泵处于正常停止状态；互感器套在固态继电器和交流接触器线圈之间的线路上，经常有工人为了让真空泵不受电接点控制而将交流接触器线圈两端直接接220V交流电源，这样一来位于回路之外的互感器中检测不到电流或电流极其微小，就能说明有人违规操作；
初始化程序执行完毕，报警装置正常工作后，液晶显示屏的刷新速度会变得缓慢，便于观察；电位器和互感器电压的采集通过串行A/D转换器芯片MCP3202实现；单片机芯片会根据电压值的变动情况，判断操作是否有违规、真空泵是否工作，并将结果短信告知用户，一旦违规操作发生，单片机芯片会给用户发送提示短信，告知存在违规操作的真空泵的具体编号；
3）若违规操作行为已经发生，系统自动关闭所有的其它真空泵，作为对违规操作工的一种惩罚,因为违规操作的目的是想让真空泵不受限位开关控制,永不停歇抽水,违规操作后系统自动关闭所有其它真空泵,结果反而影响正常工作；
实现方法是单片机控制固态继电器关闭所有水泵，或者由不在现场的工地负责人根据手机收到的违规报警信息，编辑预设格式的关闭所有水泵的指令发送到SIM800模块，单片机芯片便会读取执行；
待工人将电路整改完毕，一切恢复正常之后，用户会收到短信，提示真空泵恢复正常，此时单片机控制重新启动真空泵，也可由用户发送指令，整个电路系统恢复正常运行。
6.根据权利要求5所述的施工工地违规操作报警装置，其特征是，所述真空泵还设有双重保护机制，分别是硬件保护机制和软件保护机制；
所述硬件保护机制中，行程开关会在运行到极限位置触发，这时真空泵只能往相反的方向工作；
所述软件保护机制设置在行程开关触发之前，在真空泵的驱动程序中设置真空泵的工作上下限，真空泵运行到软件设定的上下限，程序控制真空泵停止工作，然后程序控制真空泵反转。
7.根据权利要求6所述的施工工地违规操作报警装置的使用方法，其特征是，所述软件设置上下限的步骤如下：按下单片机芯片的确认键，系统进入工作限设定模式，液晶显示屏循环显示各个真空泵的编号，选中相应的真空泵编号，在显示对应编号时长按确认键则选中，然后按增加或减少键，上下限可以通过增加键和减少键调整。
一种施工工地违规操作报警装置及其使用方法
技术领域
背景技术
发明内容
2）开机后液晶显示屏上的手机号码显示界面闪烁若干次后，会进入报警装置正常工作状态，单片机采集电位器电压和互感器电压值并显示，并发送“报警装置开始使用，系统一切正常”的提示短信至用户手机；
连续旋转电位器的触点和真空泵的减速器输出端相连，如果相隔1秒前后两次检测电位器输出电压变化超过阈值，则说明真空泵正在旋转，反之则说明真空泵处于正常停机状态（如果真空泵正在工作，安装在真空泵电机轴上的电位器就会旋转，与该电位器串联的固定电阻组成的5V分压电路输出电压就会不断改变，前后两次采样的电压值就有变化，但是由于电源电压波动等原因，即使水泵停机，电位器没有旋转，前后两次采样电压值也可能有变化，但是电源波动引起的变化不会太大，因此如果前后两次测出的电压变化超过一定阈值就认为不是电源波动，而是表明电位器正在旋转。电机额定转速时电压改变速度为
0.25V/秒，设定阈值0.125V，也就是说，前后两次采样间隔1秒如果电压变化超过0.125V就说明水泵正在旋转，否则说明停机了）；
互感器套在固态继电器和交流接触器线圈之间的线路上，即继电器线圈一端的线路上，经常有工人为了让真空泵不受电接点控制而将交流接触器线圈两端直接接220V交流电源，这样一来位于回路之外的互感器中检测不到电流或电流极其微小，就能说明有人违规操作（见图2中的违规接线）；
通电后初始化程序执行完毕，报警装置正常工作后，液晶显示屏的刷新速度会变得缓慢，每2秒刷新一次，便于观察；电位器和互感器电压的采集通过串行A/D转换器芯片MCP3202实现；单片机芯片会根据电压值的变动情况，判断操作是否有违规、真空泵是否工作，并将结果短信告知用户，一旦违规操作发生或真空泵停止工作，单片机芯片会给用户发送提示短信，“有人违规接线，真空泵的具体编号为XX”
3）若违规操作行为已经发生，系统自动关闭所有剩余的真空泵，作为对违规操作者的一种惩罚,因为违规操作的目的是想让真空泵不受限位开关控制,永不停歇抽水, 似乎可以免受传感器打扰，实际上缩短了水泵寿命；违规后系统自动关闭其它所有水泵（继电器线圈被直接连接到220V电源的这一台无法关闭）,结果反而影响正常工作；
实现方法是单片机控制固态继电器关闭所有水泵，或者由不在现场的工地负责人根据手机收到的违规报警信息，编辑预设格式的关闭所有水泵的指令发送到SIM800模块，单片机芯片便会读取执行；
待工人将电路改正错误，检测信号正常之后，用户会收到短信，提示真空泵控制系统恢复正常，此时单片机控制重新启动水泵，也可由用户发送指令，整个电路系统恢复正常运行；
进一步地，所述真空泵还设有双重保护机制，分别是硬件保护机制和软件保护机制；硬件保护机制中，行程开关会在运行到极限位置触发，这时真空泵只能往相反的方向工作（该真空泵可以正反转，正转到达限位开关后必须反转，反转到达反向限位开关后必须正转，行程开关就是限位开关）；
软件保护机制设置在触碰行程开关之前，在真空泵的驱动程序中设置真空泵的工作上下限，真空泵运行到软件设定的上下限，程序控制真空泵停止工作，然后程序控制真空泵反转。
图3 为工作状态检测电路原理图；
图4 为按键识别检测电路原理图；
图5 为液晶显示模块连接电路原理图；
图6 为通信模块连接电路原理图。
具体实施方式
2）液晶屏幕在号码显示界面快速闪烁十次后，会进入正常工作界面——电位器电压和互感器电压显示界面，这时报警装置正常工作，并发送报警装置开始使用的提示短信至用户手机；真空泵的减速器输出轴带动连续旋转电位器的触点连续运动，如果间隔1秒检测电位器输出电压变化超过阈值则说明真空泵正在旋转，反之则说明真空泵处于正常停机状态。互感器套在固态继电器和交流接触器线圈之间的线路上，如果工人为了贪图工作便利让真空泵不受继电器控制而将交流接触器线圈直接连接到220V交流电源，则互感器中不会产生电流或电流极其微小，则说明工人操作违规；见图2中的违规接线。
5）真空泵的损坏不只是受到违规操作的影响，还有其他因素例如其工作到极限位置后依然继续转动，这时双重保护机制便可发挥作用。行程开关会在运行到极限位置触发，这时候真空泵只能往相反的方向工作。为了延长行程开关使用寿命以及提高系统可靠性，特增加了软件保护即在到达行程开关之前，真空泵运行到设定的工作上下限，程序控制真空泵停止工作，然后程序控制真空泵反转。软件设置上下限的步骤如下：按下确认键，系统进入工作限设定模式。屏幕循环显示各个真空泵的编号，需要设置几号真空泵上下限，在显示对应编号时长按确认键则选中。同理，依次设定该真空泵的上下限，上下限可以通过增加和减少键调整。
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