一种智能吊篮监控系统、综合监控系统及监控方法
阅读：267发布：2023-12-27
专利汇可以提供一种智能吊篮监控系统、综合监控系统及监控方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种智能吊篮 监控系统 、综合监控系统及监控方法，包括吊篮 数据采集 模 块 ，基于 传感器 采集包括吊篮的载重量、 配重 块 质量 、 姿态 、安全 锁 、工作高度的信息；吊篮 控制器 ，与上述吊篮数据采集模块相连接并根据吊篮数据采集模块采集的数据判断当前吊篮状态；报警模块，采用声光报警器，发出报警 信号 。本发明的一种智能吊篮监控系统、综合监控系统及监控方法与 现有技术 相比，其整体结构简单，成本低廉，而且性能更稳定，监测吊篮信息全面，故障率低，安装维保更方便，实用性强，适用范围广泛，具有很好的推广应用价值。，下面是一种智能吊篮监控系统、综合监控系统及监控方法专利的具体信息内容。
1.一种智能吊篮监控系统，其特征在于，包括：
吊篮数据采集模块，基于传感器采集包括吊篮的载重量、配重块质量、姿态、安全锁、工作高度的信息；
吊篮控制器，与上述吊篮数据采集模块相连接并根据吊篮数据采集模块采集的数据判断当前吊篮状态；
报警模块，采用声光报警器，发出报警信号。
2.根据权利要求1所述的一种智能吊篮监控系统，其特征在于，所述吊篮数据采集模块中，配置吊篮配重块监测模块检测配重块质量，该配重块质量监测模块由电源、中央处理单元、压力传感器、滤波放大器、ZigBee通信模块组成，其中，压力传感器检测的数据经滤波放大器滤波放大后连接至中央处理单元，该中央处理单元通过ZigBee通信模块与吊篮控制器通信连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能吊篮监控系统，其特征在于，所述吊篮数据采集模块中，配置吊篮载重监测模块采集吊篮的载重量数据，该吊篮载重监测模块由吊篮载重传感器、中央处理单元二、电源模块二、Zigbee通信模块二组成，其中电源模块二维整个吊篮载重检测模块供电，吊篮载重传感器、Zigbee通信模块二均连接中央处理单元二。
4.根据权利要求1所述的一种智能吊篮监控系统，其特征在于，所述吊篮数据采集模块中，配置吊篮测距模块采集吊篮的工作高度数据，该吊篮测距模块由单片机模块以及与单片机模块连接的超声波与红外线发射接收模块、电源模块三、ZigBee通信模块三组成。
5.根据权利要求1所述的一种智能吊篮监控系统，其特征在于，所述吊篮数据采集模块中，配置吊篮姿态检测模块采集吊篮的姿态数据，该吊篮姿态监测模块由顺序连接的三轴加速度传感器、中央处理单元三、CAN总线模块组成。
6.根据权利要求1所述的一种智能吊篮监控系统，其特征在于，所述吊篮数据采集模块中，配置安全锁监测模块采集安全锁数据，该吊篮安全锁监测模块由RFID阅读器、电源模块四、计时模块、存储模块、±5v稳压模块、电平转换模块、中央处理单元四、ZigBee通信模块四组成，其中，电源模块四为吊篮安全锁监测模块供电；RFID阅读器、电源模块四、计时模块、存储模块、±5v稳压模块、电平转换模块、ZigBee通信模块四均连接至中央处理单元四。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种智能吊篮监控系统，其特征在于，所述吊篮控制器包括中央处理单元五、Zigbee通信模块五、CAN总线模块二、电源模块五、存储器，其中，电源模块五为整个吊篮控制器供电并连接，Zigbee通信模块五、CAN总线模块二、电源模块五、存储器均连接至中央处理单元五。
8.一种智能吊篮综合监控系统，其特征在于，包括若干权利要求1-7所述的智能吊篮监控系统，以及智能吊篮软件平台系统、智能吊篮APP软件系统，其中，
智能吊篮软件平台系统,包括至少一台计算机，通过USB接口接入Zigbee模块，该Zigbee模块与若干智能吊篮监控系统相连接；
智能吊篮APP软件系统，配置在终端设备上，并通过网络连接到上述智能吊篮软件平台系统。
9.一种智能吊篮监控方法，其特征在于，基于权利要求8所述的智能吊篮监控系统，其实现步骤为，
一、首先通过智能吊篮监控系统获取吊篮数据信息，当吊篮数据信息达到预设报警限值或预设安全限值时，输出声或光报警信号，提醒现场吊篮操作人员；
二、智能吊篮软件平台系统则获取整个网络中连接的智能吊篮监控系统的数据，并发送给智能吊篮APP软件系统；
三、智能吊篮APP软件系统通过终端设备的APP，实现对吊篮现场的远程查看与监管。
10.根据权利要求9所述的一种智能吊篮监控方法，其特征在于，所述步骤一中，智能吊篮监控系统获取吊篮数据信息的过程为：
首先通过吊篮配重块监测模块检测配重块质量，即通过压力传感器测量配重压力，来确定楼顶的配重块重量是否缺失，经过中央处理单元处理成可用信息后，通过Zigbee通信模块上传至吊篮控制器，然后再上传至智能吊篮软件平台系统中；
通过吊篮载重监测模块采集吊篮的载重量数据，用于监测吊篮运行状态是否正常，当吊篮平台的载重量超载，报警模块会发出报警声音，提醒操作人员采取相应安全措施；
通过吊篮测距模块采集吊篮的工作高度数据，即采集吊篮平台距离建筑物作业面顶端的距离，用于吊篮运行状态的监控和预警，当此距离超过吊篮程序预先设定的距离时，报警模块进行报警，提示吊篮操作人员吊篮平台即将到达顶端；
通过吊篮姿态检测模块采集吊篮的姿态数据，即采集吊篮震动信息和吊篮倾斜角度，用于吊篮运行状态的监控和预警，当吊篮的震动剧烈时或倾斜角度过大时，吊篮控制器通过报警模块发出报警，提醒操作人员采取相应安全措施；
通过安全锁监测模块采集安全锁数据，即通过RFID阅读器实时采集吊篮所载人员信息，用于对吊篮平台上操作人员的监控和报警，当吊篮平台上的操作人员超额时，吊篮控制器控制报警模块发出报警；同时采集吊篮上操作人员的安全绳佩戴情况，若有人未佩戴安全绳或其安全绳锁扣未处于锁紧状态时，报警模块发出报警；
汇总所有采集的数据到吊篮控制器，组成单个智能吊篮监控系统，吊篮控制器再通过Zigbee通信模块五将吊篮数据信息发送到智能吊篮软件平台系统，进行数据的显示、处理和存储。
一种智能吊篮监控系统、综合监控系统及监控方法
技术领域
[0001] 本发明涉及安全防护技术领域，具体地说是一种智能吊篮监控系统、综合监控系统及监控方法。
背景技术
[0002] 现有技术中，高处作业吊篮具有施工高度高、架设方便、施工成本低等优点，在高层建筑的外墙施工和装修、高处广告牌的安装中得到了广泛应用。施工吊篮自设计至今，其自身安全系统已非常完善，主钢丝绳、副钢丝绳、安全大绳等同时确保吊篮内工人安全。但作业工人施工有一定的随意性，而传统施工吊篮并不能很好的适应所有情况，因工人误操作、不按规程操作等原因而滋生的吊篮系统故障、事故层出不穷；随着高处作业吊篮的大量应用，施工现场吊篮安检人员的吊篮日常检查、巡查任务繁重。目前国内市场上的建筑外墙施工吊篮存在一些简易控制系统，比如限位器、限载器等产品，施工吊篮智能化水平低，缺乏安全监管系统，此类产品不能全面的将吊篮的运行状态、使用情况反馈给操作者和监管者，从而为吊篮安全事故发生的埋下隐患。
[0003] 现有的吊篮监控设备或系统，公开专利CN 103332547 A是一种高处作业吊篮安全检测自动控制系统，检测信息没有涉及上吊篮人数的监测与超员报警装置，对吊篮现场操作人员的安全监管不全面，另外缺少公司或客户所有工地的所有吊篮信息的共享。公开专利CN 105513299 A是一种智能化的吊篮信息采集设备，现场采集的吊篮信息只有吊篮运行高度、吊篮震动及倾斜、重力、定位等数个方面的吊篮数据信息，监测的吊篮运行及相关数据不完整，缺少安全锁数据信息、吊篮配重块数据信息等监测，另外也不能实现吊篮信息的全面共享。专利CN 105608641 A是一种智能化的吊篮管理系统，此类系统偏重于吊篮设备本身各种信息的智能化管理、对于吊篮设备在施工现场运行状况监控管理内容偏少，另外对于施工现场吊篮操作人员的违规操作缺少有效的监控与管理。专利CN 103693534 A是一种单相综合智能吊篮，偏重于吊篮设备本身的设计，对吊篮的智能化管理方面只设计了电子超载保护装置、电子角度传感器，其他智能化管理方面均未涉及。
发明内容
[0005] 本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种智能吊篮监控系统、综合监控系统及监控方法。
[0006] 一种智能吊篮监控系统，包括：吊篮数据采集模块，基于传感器采集包括吊篮的载重量、配重块质量、姿态、安全锁、工作高度的信息；
吊篮控制器，与上述吊篮数据采集模块相连接并根据吊篮数据采集模块采集的数据判断当前吊篮状态；
报警模块，采用声光报警器，发出报警信号。
吊篮控制器，与上述吊篮数据采集模块相连接并根据吊篮数据采集模块采集的数据判断当前吊篮状态；
报警模块，采用声光报警器，发出报警信号。
[0007] 所述吊篮数据采集模块中，配置吊篮配重块监测模块检测配重块质量，该配重块质量监测模块由电源、中央处理单元、压力传感器、滤波放大器、ZigBee通信模块组成，其中，压力传感器检测的数据经滤波放大器滤波放大后连接至中央处理单元，该中央处理单元通过ZigBee通信模块与吊篮控制器通信连接。
[0008] 所述吊篮数据采集模块中，配置吊篮载重监测模块采集吊篮的载重量数据，该吊篮载重监测模块由吊篮载重传感器、中央处理单元二、电源模块二、Zigbee通信模块二组成，其中电源模块二维整个吊篮载重检测模块供电，吊篮载重传感器、Zigbee通信模块二均连接中央处理单元二。
[0010] 所述吊篮数据采集模块中，配置吊篮姿态检测模块采集吊篮的姿态数据，该吊篮姿态监测模块由顺序连接的三轴加速度传感器、中央处理单元三、CAN总线模块组成。
[0011] 所述吊篮数据采集模块中，配置安全锁监测模块采集安全锁数据，该吊篮安全锁监测模块由RFID阅读器、电源模块四、计时模块、存储模块、±5v稳压模块、电平转换模块、中央处理单元四、ZigBee通信模块四组成，其中，电源模块四为吊篮安全锁监测模块供电；RFID阅读器、电源模块四、计时模块、存储模块、±5v稳压模块、电平转换模块、ZigBee通信模块四均连接至中央处理单元四。
[0012] 所述吊篮控制器包括中央处理单元五、Zigbee通信模块五、CAN总线模块二、电源模块五、存储器，其中，电源模块五为整个吊篮控制器供电并连接，Zigbee通信模块五、CAN总线模块二、电源模块五、存储器均连接至中央处理单元五。
[0013] 一种智能吊篮综合监控系统，包括若干上述智能吊篮监控系统，以及智能吊篮软件平台系统、智能吊篮APP软件系统，其中，智能吊篮软件平台系统,包括至少一台计算机，通过USB接口接入Zigbee模块，该Zigbee模块与若干智能吊篮监控系统相连接；
智能吊篮APP软件系统，配置在终端设备上，并通过网络连接到上述智能吊篮软件平台系统。
智能吊篮APP软件系统，配置在终端设备上，并通过网络连接到上述智能吊篮软件平台系统。
[0014] 一种智能吊篮监控方法，基于上述智能吊篮监控系统，其实现步骤为，一、首先通过智能吊篮监控系统获取吊篮数据信息，当吊篮数据信息达到预设报警限值或预设安全限值时，输出声或光报警信号，提醒现场吊篮操作人员；二、智能吊篮软件平台系统则获取整个网络中连接的智能吊篮监控系统的数据，并发送给智能吊篮APP软件系统；
三、智能吊篮APP软件系统通过终端设备的APP，实现对吊篮现场的远程查看与监管。
三、智能吊篮APP软件系统通过终端设备的APP，实现对吊篮现场的远程查看与监管。
[0015] 所述步骤一中，智能吊篮监控系统获取吊篮数据信息的过程为：首先通过吊篮配重块监测模块检测配重块质量，即通过压力传感器测量配重压力，来确定楼顶的配重块重量是否缺失，经过中央处理单元处理成可用信息后，通过Zigbee通信模块上传至吊篮控制器，然后再上传至智能吊篮软件平台系统中；
通过吊篮载重监测模块采集吊篮的载重量数据，用于监测吊篮运行状态是否正常，当吊篮平台的载重量超载，报警模块会发出报警声音，提醒操作人员采取相应安全措施；
通过吊篮测距模块采集吊篮的工作高度数据，即采集吊篮平台距离建筑物作业面顶端的距离，用于吊篮运行状态的监控和预警，当此距离超过吊篮程序预先设定的距离时，报警模块进行报警，提示吊篮操作人员吊篮平台即将到达顶端；
通过吊篮姿态检测模块采集吊篮的姿态数据，即采集吊篮震动信息和吊篮倾斜角度，用于吊篮运行状态的监控和预警，当吊篮的震动剧烈时或倾斜角度过大时，吊篮控制器通过报警模块发出报警，提醒操作人员采取相应安全措施；
通过安全锁监测模块采集安全锁数据，即通过RFID阅读器实时采集吊篮所载人员信息，用于对吊篮平台上操作人员的监控和报警，当吊篮平台上的操作人员超额时，吊篮控制器控制报警模块发出报警；同时采集吊篮上操作人员的安全绳佩戴情况，若有人未佩戴安全绳或其安全绳锁扣未处于锁紧状态时，报警模块发出报警；
汇总所有采集的数据到吊篮控制器，组成单个智能吊篮监控系统，吊篮控制器再通过Zigbee通信模块五将吊篮数据信息发送到智能吊篮软件平台系统，进行数据的显示、处理和存储。
通过吊篮载重监测模块采集吊篮的载重量数据，用于监测吊篮运行状态是否正常，当吊篮平台的载重量超载，报警模块会发出报警声音，提醒操作人员采取相应安全措施；
通过吊篮测距模块采集吊篮的工作高度数据，即采集吊篮平台距离建筑物作业面顶端的距离，用于吊篮运行状态的监控和预警，当此距离超过吊篮程序预先设定的距离时，报警模块进行报警，提示吊篮操作人员吊篮平台即将到达顶端；
通过吊篮姿态检测模块采集吊篮的姿态数据，即采集吊篮震动信息和吊篮倾斜角度，用于吊篮运行状态的监控和预警，当吊篮的震动剧烈时或倾斜角度过大时，吊篮控制器通过报警模块发出报警，提醒操作人员采取相应安全措施；
通过安全锁监测模块采集安全锁数据，即通过RFID阅读器实时采集吊篮所载人员信息，用于对吊篮平台上操作人员的监控和报警，当吊篮平台上的操作人员超额时，吊篮控制器控制报警模块发出报警；同时采集吊篮上操作人员的安全绳佩戴情况，若有人未佩戴安全绳或其安全绳锁扣未处于锁紧状态时，报警模块发出报警；
汇总所有采集的数据到吊篮控制器，组成单个智能吊篮监控系统，吊篮控制器再通过Zigbee通信模块五将吊篮数据信息发送到智能吊篮软件平台系统，进行数据的显示、处理和存储。
[0016] 本发明的一种智能吊篮监控系统、综合监控系统及监控方法和现有技术相比，具有以下有益效果：本发明的一种智能吊篮监控系统、综合监控系统及监控方法针对高处作业传统吊篮实际存在的隐患或问题而设计，综合机械、电气、自动化和计算机软硬件技术相结合进行开发，通过智能化来有效减轻管理人员和巡视人员的劳动强度，增加一线施工人员的安全性和可操作性，对人员安全、施工效率、综合监控等方面具有重要的意义，其整体结构简单，成本低廉，而且性能更稳定，监测吊篮信息全面，故障率低，安装维保更方便，实用性强，适用范围广泛，具有很好的推广应用价值。
附图说明
附图说明
[0017] 为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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。
[0018] 附图1为智能吊篮监控系统结构示意图。
[0019] 附图2为本发明的吊篮配重块监测模块结构示意图。
[0020] 附图3为本发明的吊篮载重监测模块结构示意图。
[0021] 附图4为本发明的吊篮测距模块结构示意图。
[0022] 附图5为本发明的吊篮姿态检测模块结构示意图。
[0023] 附图6为本发明的安全锁监测模块结构示意图。
[0024] 附图7为本发明的吊篮控制器结构示意图。
[0025] 附图8为本发明的智能吊篮软件平台系统的管理界面示意图。
[0026] 附图9为本发明的智能吊篮APP软件系统示意图。
[0027] 附图10为智能吊篮监控系统实际结构示意图。
具体实施方式
[0028] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0029] 本发明用于解决以下吊篮安全监管技术问题：1）吊篮配重块不标准，易磨损；配重块安全监管易忽视。
[0030] 2）施工吊篮运送材料、安装玻璃、石材等重型材料过程中，可能存在吊篮超载隐患，此处缺乏有效监管。
[0031] 3）高处作业，工人不佩戴安全带、安全带佩戴不规范。
[0032] 4）吊篮本身运行限位器为硬性碰撞感应，视线被遮挡时易运行存在安全隐患。
[0033] 5）吊篮日常检查、巡查任务繁重。诸多维修人员应付检查，产生安全隐患。
[0034] 如附图1-图7所示，一种智能吊篮监控系统，包括：吊篮数据采集模块，基于传感器采集包括吊篮的载重量、配重块质量、姿态、安全锁、工作高度的信息；
吊篮控制器，与上述吊篮数据采集模块相连接并根据吊篮数据采集模块采集的数据判断当前吊篮状态；
报警模块，采用声光报警器，发出报警信号。
吊篮控制器，与上述吊篮数据采集模块相连接并根据吊篮数据采集模块采集的数据判断当前吊篮状态；
报警模块，采用声光报警器，发出报警信号。
[0035] 上述结构中，吊篮控制器与以上吊篮数据采集模块相连接，负责整台吊篮所有信息的采集与上传，并判断吊篮当前运行状态，到达预设危险限值时通过报警模块给出报警。
[0036] 该智能吊篮监控系统实时监测吊篮载重量、吊篮的配重块质量、吊篮工作高度、横纵向倾斜度、安全绳卡口信息、进入吊篮人数等吊篮信息，当这些吊篮数据信息达到预设报警限值或预设安全限值时，输出声光报警信号，及时将吊篮的运行情况反应给吊篮操作者，同时将吊篮的使用情况反应给吊篮监管者，有效降低了吊篮安全事故发生的频率，并提高了吊篮监管的效率。
[0037] 所述吊篮数据采集模块中，配置吊篮配重块监测模块检测配重块质量，该配重块质量监测模块由电源、中央处理单元、压力传感器、滤波放大器、ZigBee通信模块组成，其中，压力传感器检测的数据经滤波放大器滤波放大后连接至中央处理单元，该中央处理单元通过ZigBee通信模块与吊篮控制器通信连接。
[0038] 吊篮配重块监测模块采用压力传感器测量吊篮配重块质量，用于监测楼顶的配重块质量是否缺失，经过配重块质量监测模块处理成可用信息，通过Zigbee上传至吊篮控制器，然后再上传至施工现场的工地监控中心，并且在配重块损失时分别向吊篮中的操作人员和监控中心报警。其中，电源模块将工地现场提供的220V电压转换为合适的电压，供应配重块质量监测模块。本模块使用了LM2576/LM2576HV系列电源模块中的LM2576HVS-3.3电源模块，实现3.3V电源输出。中央处理单元负责协调各部分工作，并承担计算任务。本次设计选用MSP430F149，片内外设有ADC12，可以进行高速12位高精度AD转换，外部通道有8路，可以自由编程进行转换。压力传感器采用称重传感器，其材料采用铸铝材质，结构坚固耐用，具有10倍过载能力不破坏零点和测量特性，承重较大，精度高，线性度高的全桥模拟信号传感器。称重传感器测量配重压力，输出电压信号，通过模数转换即可获得配重大小。滤波放大将压力传感器输出的电压信号进行滤波和放大，以供模数转换。无线通信模块用于实现配重块监测模块与吊篮控制器进行通信，用于发送数据和接收指令。
[0039] 所述吊篮数据采集模块中，配置吊篮载重监测模块采集吊篮的载重量数据，该吊篮载重监测模块由吊篮载重传感器、中央处理单元二、电源模块二、Zigbee通信模块二组成，其中电源模块二维整个吊篮载重检测模块供电，吊篮载重传感器、Zigbee通信模块二均连接中央处理单元二。
[0040] 吊篮载重监测模块采集吊篮的载重量数据信息，用于监测吊篮运行状态是否正常，当吊篮平台的载重量超载，吊篮控制器内的报警器会发出报警声音，提醒操作人员采取相应安全措施。其中，吊篮载重传感器采用吊秤专用传感器采集吊篮的载重信息；中央处理单元二采用MSP430芯片，承担数据采集，测量电压电流信号，数据采集结果的检波滤波及其运算；电源模块二采用了TP15DC电源模块，为吊篮载重监测模块提供稳定的直流电压，具有多路输出，提供+5V，-5V，+3.3V输出。Zigbee通信模块二采用了MAX232芯片,是RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片，使用+5v单电源供电。
[0041] 所述吊篮数据采集模块中，配置吊篮测距模块采集吊篮的工作高度数据，该吊篮测距模块由单片机模块以及与单片机模块连接的超声波与红外线发射接收模块、电源模块三、ZigBee通信模块三组成。
[0042] 吊篮测距模块采集吊篮平台距离建筑物作业面顶端的距离，用于吊篮运行状态的监控和预警。当此距离超过吊篮程序预先设定的距离时，吊篮会通过报警模块进行语音报警，提示吊篮操作人员吊篮平台即将到达顶端，做好相应应对措施。其中，超声波与红外线发射接收模块发射超声波和红外线后不需要反射，即可到达接收装置，大大减少了超声波和红外线在空气中的传输距离，降低温度等环境干扰因素对超声波的传输造成的影响，同时防止了发射超声波产生的余震波对超声波接收的影响，减少了测量误差。以单片机模块为核心，利用单片机完成对红外线发射模块、超声波发射模块的驱动，使它们同时发射红外线与超声波，并通过单片机测量红外线接收模块与超声波接收模块收到反射波的时间差，利用相关公式完成对测量距离的计算，并通过ZigBee通信模块三进行数据的无线传输，当测出的距离大于设定的最小距离时，报警模块就会发出提示报警声音，提示吊篮即将达到吊篮运行的最高处，减速慢行。
[0043] 所述吊篮数据采集模块中，配置吊篮姿态检测模块采集吊篮的姿态数据，该吊篮姿态监测模块由顺序连接的三轴加速度传感器、中央处理单元三、CAN总线模块组成。
[0044] 吊篮姿态监测模块采集吊篮震动信息和吊篮倾斜角度，用于吊篮运行状态的监控和预警，当吊篮的震动剧烈时或倾斜角度过大时，吊篮控制器内的报警器会发出语音报警，提醒操作人员采取相应安全措施。其中，中央处理单元三主要用于传感器数据的读取，并通过相关算法计算出三维动态角度值，包括：横摆角、俯仰角和滚转角，再根据这三个数据进一步得出施工吊篮的倾斜角度、摆动幅角、和摆动频率。三轴加速度传感器用于测量空间物体三维加速度值。其与中央处理单元之间通过串行总线进行数据通信。CAN总线模块用于中央处理单元和吊篮控制器之间检测数据和查询指令的无线传输，监测数据通过CAN总线模块通信网络传输至吊篮控制器进行数据的实时分析与处理。当而吊篮控制器也可以通过CAN总线模块对各个检测模块进行数据查询和启停动作的设置。
[0045] 所述吊篮数据采集模块中，配置安全锁监测模块采集安全锁数据，该吊篮安全锁监测模块由RFID阅读器、电源模块四、计时模块、存储模块、±5v稳压模块、电平转换模块、中央处理单元四、ZigBee通信模块四组成，其中，电源模块四为吊篮安全锁监测模块供电；RFID阅读器、电源模块四、计时模块、存储模块、±5v稳压模块、电平转换模块、ZigBee通信模块四均连接至中央处理单元四。
[0046] 吊篮安全锁监测模块包括安全绳自动检测模块及人员感知模块两部分。人员感知模块由RFID阅读器实现，用于实时采集吊篮所载人员信息，用于对吊篮平台上操作人员的监控和报警。若吊篮平台上的操作人员超额，吊篮控制器内的报警器会发出语音报警。安全绳自动检测模块用于检测吊篮上操作人员的安全绳佩戴情况，若有人未佩戴安全绳或其安全绳锁扣未处于锁紧状态时，系统就会报警提示。其中，电源模块四为吊篮安全锁监测模块内多个元器件提供5v或者3.3v的直流电。计时模块可以记录工人上下吊篮时间，吊篮出故障的时刻等等，帮助管理人员进行记录数据，发送事故也方便调查取证。存储模块作为数据储存模块起到程序储存调用，数据保存的作用。±5v稳压模块将电压由+5v直流电转换为某些元器件在某些时刻所需要的-5v直流电的电路，它在系统中起到转换电源正负的作用。电平转换模块主要起到串口通信协议转换作用。中央处理单元四是系统核心控制元件，承担系统数据处理与分析程序运行与通信控制等任务。ZigBee通信模块四用于中央处理单元和吊篮控制器之间检测数据和查询指令的无线传输。
[0047] 所述吊篮控制器包括中央处理单元五、Zigbee通信模块五、CAN总线模块二、电源模块五、存储器，其中，电源模块五为整个吊篮控制器供电并连接，Zigbee通信模块五、CAN总线模块二、电源模块五、存储器均连接至中央处理单元五。
[0048] 中央处理单元五是系统的核心部分，主要完成数据的传输和处理工作，中央处理单元五通过分析处理现场的各个监测模块传输过来的吊篮运行状态数据，生成报警指令，并操作语音报警模块发出报警语音。电源模块五，用于将外部电源降压后为中央处理器提供稳压电源。中央处理单元五操作两个Zigbee通信模块五：一个主要用于实现对现场各个检测模块的数据查询，也可以通过该Zigbee无线通信模块对各个检测模块进行参数的设置；另外一个主要用于接收监控中心的数据监测命令，并将数据通过zigbee网络上传至监控中心的监控软件平台系统，实现对工地现场分散作业的多个吊篮进行远程监管。存储器为掉电保护存储器，用于存储吊篮运行的安全工作参数和历史数据信息。
[0049] 报警模块，采用语音报警，用于在检测到吊篮载重量、吊篮的配重块质量、吊篮工作高度、横纵向倾斜度、安全绳卡口信息、进入吊篮人数等吊篮信息，且当这些吊篮数据信息其中一项或几项达到预设报警限值或预设安全限值时，吊篮控制器会依次输出语音报警信号。
[0050] 本发明中，配置有安全锁监测报警装置，如设定吊篮限载两人，通过安全帽内置标签检测人数（办公室PC端显示）：若两人带安全帽进入，安全带卡扣未卡入或者卡入一个，吊篮监控系统会进行“安全带未系上”的现场语音报警。若进入吊篮人数超过2人，吊篮监控会进行“吊篮超员”的语音报警，从而提高吊篮的安全性。
[0051] 如附图1-图9所示，一种智能吊篮综合监控系统，包括若干上述智能吊篮监控系统，以及智能吊篮软件平台系统、智能吊篮APP软件系统，其中，智能吊篮软件平台系统,包括至少一台计算机，通过USB接口接入Zigbee模块，该Zigbee模块与若干智能吊篮监控系统相连接；
智能吊篮APP软件系统，配置在终端设备上，并通过网络连接到上述智能吊篮软件平台系统。
智能吊篮APP软件系统，配置在终端设备上，并通过网络连接到上述智能吊篮软件平台系统。
[0052] 该综合监控系统由单个智能吊篮监控系统、智能吊篮软件平台系统、智能吊篮APP软件系统组成。单个智能吊篮监控系统实现实时监测吊篮载重量、吊篮的配重块质量、吊篮工作高度、横纵向倾斜度、安全绳卡口信息、进入吊篮人数等吊篮运行信息，当这些吊篮数据信息达到预设报警限值或预设安全限值时，输出声或光报警信号，提醒现场吊篮操作人员；工地智能吊篮软件平台系统实现工地所有吊篮监控系统联网，对工地分散作业的所有吊篮运行数据、报警数据信息等的采集、处理、存储，显示及报警，并用于数据分析及吊篮状况查询；智能吊篮APP软件系统是应用在使用Android系统的便携式终端的APP软件系统，公司管理人员通过手机或IPAD等终端实现对吊篮现场的运程查看与监管。
[0053] 单个智能吊篮监控系统由现场的吊篮数据监测模块、吊篮控制器组成；智能吊篮软件平台系统由设在施工现场办公室的电脑、吊篮监控管理软件组成；智能吊篮APP软件系统是应用在使用Android系统的便携式终端APP软件系统，由APP应用软件和云端数据库组成。
[0054] 分布在吊篮现场的各个信息监测模块采集吊篮的载重量、配重块质量、姿态、安全锁、工作高度等信息，通过ZigBee（或CAN）组成单个吊篮的内网，然后汇总到吊篮控制器，组成单个智能吊篮监控系统。吊篮控制器再通过ZigBee将吊篮数据信息发送到工地监控中心，进行数据的显示、处理和存储，组成吊篮软件平台系统。工地吊篮软件平台系统处理吊篮数据信息，再通过TCP/IP（或3G路由器）将数据发送到云端服务器，再从云端到主管控制中心和相关管理人员的便携式终端（手机或iPad等），组成智能吊篮APP软件系统。
[0055] 所述智能吊篮软件平台系统可通过工地现场监控中心配备一台接入Internet的电脑，通过USB接入Zigbee模块，实现工地所有吊篮监控系统联网，对工地分散作业的所有吊篮数据信息的收集，并进行处理，存储、显示及报警。
[0056] 工地吊篮监控系统主要是部署在工地监控中心的软件监控系统，由上位机软件及本地数据库组成。上位机主要功能：采集该工地吊篮的基本数据，包括吊篮所属工地、吊篮名称、吊篮ID、配重块重量及允许的误差范围、载重量及允许的误差范围、吊篮装置高度、吊篮升降过程中的最大速度和最大加速度等；监控该工地吊篮运行状态，包括配重块缺失的异常报警、超载的异常报警、吊篮升降过程中运行异常报警、安全锁未正常使用异常报警；处理Zigbee模块采集的数据并（通讯模块）将异常信息存储到本地数据库和云端数据库。本地数据库用来存储该工地所有吊篮的基本信息及异常信息数据。
[0057] 智能吊篮APP软件系统，可由工地监控中心系统处理吊篮数据，再通过TCP/IP（或3G路由器）将数据发送到云端服务器，再从云端到主管控制中心和相关管理人员的便携式终端（手机或iPad等）。云端吊篮监控系统是应用在使用Android系统的便携式终端的APP软件系统，由APP应用软件和云端数据库组成。APP应用软件监控所有工地的吊篮运行状态，包括吊篮配重块缺失异常报警、吊篮超载异常报警、吊篮升降过程中运行异常报警、安全锁未正常使用异常报警等。云端数据库用来存储所有工地的吊篮的基本信息及异常信息数据，用于数据分析及吊篮状况查询。
[0058] 综上所述，本发明通过智能吊篮监控系统实时监测吊篮载重量、吊篮的配重块质量、吊篮工作高度、横纵向倾斜度、安全绳卡口信息、进入吊篮人数等吊篮信息，数据采集后，通过无线通信模块或CAN通信模块，上传至智能吊篮软件平台系统，智能吊篮软件平台系统对运行的吊篮运行状态数据信息进行处理，存储、显示及报警。最后工地的吊篮数据及运行状况数据通过互联网技术上传至云服务器，云端服务平台将吊篮运行情况以服务的形式发送到各客户端用户，形成智能吊篮APP软件系统。本发明通过对吊篮运行状态参数进行全方面的监测和全方位的防护，实现了智能化的吊篮综合监控管理系统，解决了传统吊篮行业安全性、可靠性较差，管理混乱等问题，并实现了吊篮的有效远程监管，提高了吊篮设备的整体使用安全性及智能性。
[0059] 在本发明中，通过对分散在施工现场各处吊篮的所有运行信息和状态的监测，实现在云端信息共享，把物联网技术、云技术融入到传统吊篮的监管系统中，解决了传统吊篮行业安全性、可靠性较差，管理混乱等问题，并实现了吊篮的有效远程监管，提高了吊篮设备的整体使用安全性及智能性。
[0060] 如附图1-图10所示，一种智能吊篮监控方法，基于上述智能吊篮监控系统，其实现步骤为，一、首先通过智能吊篮监控系统获取吊篮数据信息，当吊篮数据信息达到预设报警限值或预设安全限值时，输出声或光报警信号，提醒现场吊篮操作人员；
二、智能吊篮软件平台系统则获取整个网络中连接的智能吊篮监控系统的数据，并发送给智能吊篮APP软件系统；
三、智能吊篮APP软件系统通过终端设备的APP，实现对吊篮现场的远程查看与监管。
二、智能吊篮软件平台系统则获取整个网络中连接的智能吊篮监控系统的数据，并发送给智能吊篮APP软件系统；
三、智能吊篮APP软件系统通过终端设备的APP，实现对吊篮现场的远程查看与监管。
[0061] 附图1示出了本发明提供的智能吊篮监控系统的结构图。智能吊篮数据监测系统系统由吊篮控制器，配重块监测模块，超载监测模块，测距模块，安全锁检测模块，姿态监测模块、RFID阅读器组成。附图10中，1为吊篮右端承重钢丝绳；2为吊篮测距模块；3为RFID信号采集器；4为报警器；5为吊篮配电柜；6为吊篮控制器；7为吊篮的悬吊平台；8为人员检测模块；9为安全大绳；10为吊篮左端承重钢丝绳；11为吊篮左端载重传感器；12为吊篮左端载重信号采集盒；13为吊篮左端配重质量信号采集盒；14为吊篮T型安装架；15为吊篮左端称重传感器组；16为吊篮右端称重信号采集盒；17为吊篮右称重传感器组；18为吊篮右端载重信号和测距信号采集盒；19为吊篮右端载重传感器。其中，6为移动吊篮控制箱，安装在吊篮配电箱附近，内安装有吊篮控制器、1个安全锁检测模块、吊篮姿态监测模块。吊篮控制器负责整台吊篮所有信息的采集与上传，内部具有12V的AC/DC模块，配备Zigbee模块（用于连接上位机和楼顶控制器），并通过4芯线（12V、CAN）连接各检测模块。
[0062] （1）吊篮配重块质量监测模块。
[0063] 配重块质量监测模块有两块，每块主要由电源、中央处理单元、压力传感器、滤波放大器、ZigBee通信模块组成。其中电源、中央处理单元、滤波放大器、ZigBee通信模块安装在吊篮配重质量信号采集盒内，见附图10中13、16。
[0064] 吊篮配重块压力传感器有两个，如附图10中15、17所示，分别安装在楼顶每组配重块的下方，负责吊篮配重块质量的测量，并将采集到的数据传送到配重块质量信息采集盒内的中央处理单元，经过中央处理单元、滤波放大电路等处理成可用信息，通过Zigbee通信模块上传至吊篮控制器附图10中6，检测到的吊篮配重块信息与设置并存放于存储器中的配重块标准数据相比较，如小于配重块标准值，则吊篮控制器中的报警模块发出预警信息，提醒吊篮操作人员配重块缺失，必须采取相应安全措施。吊篮控制器同时将检测到的信息上传至施工现场的工地监控中心，并且在配重块损失时向监控中心报警并显示、存储。
[0065] （2）吊篮载重监测模块。
[0066] 吊篮超载监测模块有两块，每块均由吊篮载重传感器、中央处理单元、电源模块、Zigbee通信模块组成。其中中央处理器、电源模块、Zigbee通信模块安装在吊篮载重信号采集盒内附图10中12、18。吊篮载重传感器也有两个见附图10中11、19。
[0067] 吊篮载重的测量使用吊秤专用传感器。吊篮整机主要由悬吊平台、提升机、安全锁、悬挂机构、工作钢丝绳、安全钢丝绳、电路控制系统等组成。其中，悬挂机构是架设于建筑物或构筑物上，通过钢丝绳来悬挂悬吊平台的装置。每台吊篮设有两个悬挂机构，每个悬挂机构均前、中、后梁、预紧钢丝绳、上支撑架、前、后支架组装机配重等组成。在两个悬挂机构与滑轮的交界处，分别加吊秤专用传感器，利用测得的滑轮支撑轴所承受的压力，得到吊篮的整体质量。
[0068] 吊秤传感器将测得的吊篮载重数据传送至吊篮载重信号采集盒附图10中12、18，再通过Zigbee通信模块传输送至吊篮控制器中，完成数据采集。吊篮载重数据与设置并存放于存储器中的吊篮超载准许值数据比较，如大于设置载重安全限值，则吊篮控制器中的报警模块发出预警信息，提醒吊篮操作人员吊篮超载，必须采取相应安全措施。
[0069] （3）吊篮姿态监测模块。
[0070] 吊篮姿态监测模块安装在附图10中6所示的吊篮控制器箱内。篮姿态监测模块采用加速度传感器作为敏感器件，结合微处理器和无线传输模块组成嵌入式系统，实时监控相关参数，所得数据经初步处理后经无线网络传输给吊篮控制器，供其进行分析、处理及进一步向上级总监控中心传递。在吊篮控制器中设置有所测变量的安全阈值，数据超出安全范围时，及时报警，并将警报信号传输给监控中心。
[0071] 吊篮姿态监测模块由三轴加速度传感器、中央处理单元、CAN总线模块组成。三轴加速度传感器监测吊篮运行过程中的晃动角度和倾斜角度，并通过CAN总线模块将吊篮姿态数据传输至吊篮控制器中，完成数据采集。运行过程中吊篮的晃动角度和倾斜角度数据与设置并存放于存储器中的吊篮角度和倾斜角度准许值数据比较，如大于设置角度安全限值，则吊篮控制器中的报警模块发出预警信息，提醒吊篮操作人员吊篮晃动或倾斜超过设定值，必须采取相应安全措施。
[0072] （4）吊篮测距模块。
[0073] 吊篮测距模块主要由单片机模块电路、超声波与红外线同步间断发射电路模块、超声波发射和接收电路模块、红外线发射和接收电路模块、电源模块、ZigBee通信模块组成。吊篮测距模块采用将超声波和红外线的发射装置安装在吊篮允许上升的最高端即吊篮设备伸出的力臂上如附图10中18所示，超声波和红外线的接收装置安装在移动吊篮上如附图10中2所示，接收设备和发射设备在一条直线上。
[0074] 吊篮测距模块采集吊篮高度信息，用于监控吊篮的实时运行高度，和发布预警信息。这个距离是测量运行中的吊篮距离吊篮允许运行最高点的距离，并将此数据信息通过ZigBee通信模块传输至吊篮控制器中，完成数据吊篮运行高数据采集。运行过程中吊篮的距离吊篮允许运行最高点的距离与设置并存放于存储器中的吊篮准许最小值数据比较，如小于设置最小距离数据，则吊篮控制器中的报警模块发出预警信息，提醒吊篮操作人员吊篮即将达到吊篮运行的最高处，减速慢行。
[0075] （5）吊篮安全锁监测模块。
[0076] 吊篮安全锁监测模块包括安全带自动检测模块及人员感知模块两部分。人员感知模块由RFID信号采集器（附图10中3）实现，用于实时采集吊篮所载人员信息，若超过承载人数将会报警提示。人员感知模块（附图10中8）用于检测吊篮上操作工人的数量，若超过承载人数将会报警提示。
[0077] 吊篮安全锁监测模块监测吊篮上的操作人员人数信息、安全带卡入插入安全绳卡口信息，将此数据信息通过ZigBee通信模块传输至吊篮控制器中，完成数据吊篮操作人数、安全带卡入卡口数据采集。吊篮中操作人员数据、安全带卡入安全绳卡口数据与设置并存放于存储器中的吊篮准许标准数据比较，如与设定标准数据信息不符，则吊篮控制器中的报警模块发出语音，提醒吊篮操作人员尽快带安全帽或安全带卡入卡口中。
[0078] （6）吊篮控制器。
[0079] 吊篮控制器安装于移动吊篮控制柜附近如附图10中6所示，负责整台吊篮所有信息的采集、上传，并通过语音进行报警。总控制器配备两个Zigbee模块（连接上位机的zigbee配置为router，连接各传感器监测模块的zigbee配置为coordinator），并配备CAN通信接口，用于连接通过CAN模块通信的检测模块。吊篮控制器轮询本台吊篮所有传感器监测模块（吊篮配重块质量监测模块、吊篮载重监测模块、吊篮姿态监测模块、吊篮测距模块、吊篮安全锁监测模块）的数据信息。分别设定各个监测模块报警阈值，通过分析现场数据，进行语音报警。
[0080] 智能吊篮软件平台即云端吊篮监测系统程序。智能吊篮软件平台的运行过程如下：安装在吊篮设备上的多个传感器系统采集吊篮的实时运行状态数据、配重块数据、载重量数据、安全卡扣使用情况以及使用吊篮人员数据等，并通过ZigBee或CAN总线技术上传至吊篮实时监控软件平台。智能吊篮软件平台对该工地所有吊篮数据进行分析、处理，将处理后的数据保存到本地数据库，并通过物联网技术上传至云端服务器，同时将吊篮的运行状态显示给工地管理人员，便于管理人员及时掌握工地的吊篮使用状况，及对超载和违章次数多、安全管理不到位的操作人员进行有针对性的监督和管理。
[0081] 智能吊篮软件平台功能示意图如附图8所示，主要由用户登录模块、用户管理模块、权限管理模块、通信配置工程模块、IC卡管理模块、主界面显示吊篮状态功能模块、主界面显示报警信息功能模块、主界面工地信息功能模块、主界面刷卡记录功能模块、主界面历史记录、数据采集模块、数据处理模块组成。
[0082] 用户登录模块：输入用户名和密码，验证用户登录。
[0084] 权限管理模块：设置用户权限，限制用户对系统的操作。
[0085] 通信配置功能模块用于设置通信串口参数。
[0086] IC卡管理功能模块：管理员统一管理所有IC卡，查看IC卡列表，添加、删除和修改IC卡信息。主界面显示吊篮状态功能模块：以红、橙、灰和绿色显示吊篮实时运行状态，其中红色代表吊篮有报警信息，橙色代表未获取到吊篮的运行状态数据，灰色代表吊篮离线，绿色代表吊篮运行正常。
[0087] 主界面显示报警信息功能模块：显示吊篮实时运行数据，包括载重量当前的实际重量和报警信息，配重块当前重量和报警信息，吊篮运行过程中的倾斜角度、摆动幅度和离顶端的距离，安全卡扣使用情况、断电信息等。
[0088] 主界面工地信息功能模块：显示该工地的位置信息、工地负责人的姓名和联系方式。主界面刷卡记录功能模块用于显示施工人员佩戴的IC卡信息。主界面历史记录模块显示吊篮的报警历史记录。
[0089] 数据采集模块：使用百度地图采集工地的位置信息，工地负责人的姓名和联系方式，吊篮允许的最大载重量、吊篮配重块的标准重量等吊篮的基本数据。
[0090] 数据处理模块：接受上位机上传的实时吊篮运行数据，进行分析处理。
[0091] 3为智能吊篮APP软件系统。
[0092] 智能吊篮APP软件系统完成智能吊篮手机端APP开发，智能吊篮APP软件系统能使管理人员在手机客户端直接查看多个工地的分散设在现场的吊篮设备运行情况和吊篮操作人员的有无违章操作情况。智能吊篮APP软件系统的总体结构如附图9所示，它由登陆模块、用户管理模块、工地管理模块、吊篮监测模块、历史记录管理模块组成。
[0093] （1）登录模块：用户输入帐号和密码进行验证登录，在系统注册的帐号才可以登录系统，非法用户无法进入系统主界面。
[0094] （2）用户管理模块：管理员帐号才拥有操作该功能的权限，添加、修改和删除用户。为了防止用户信息不被盗取、修改，对用户名和密码采取MD5加密处理。
[0095] （3）工地管理模块：主要采集和展示工地的基本信息，包括工地的名称、座落、在地图中标注的该工地的位置及该工地负责人的信息。只有管理员用户才可以添加、修改、删除工地信息，普通用户只有查看工地信息的权利。
[0096] （4）吊篮监测模块：实时刷新显示吊篮运行状况，单击某个吊篮图标之后，可以查看吊篮具体的运行情况。
[0097] （5）历史记录管理模块：主要用于查看吊篮的报警历史记录，便于管理人员做统计分析。
[0098] 本发明可以实时监测高处作业吊篮的载重量、吊篮的配重块质量、吊篮工作高度、横纵向倾斜度、安全绳卡口信息、进入吊篮人数等吊篮信息，监控信息全面，当这些吊篮数据信息达到预设报警限值或预设安全限值时，输出声光报警信号，及时将吊篮的工作情况反馈给现场操作人员，便于采取适当应急措施。降低因吊篮超载、倾斜角度过大、安全绳锁扣没有锁定、配重块缺失、工人未带安全帽等因素引起的安全事故；同时通过吊篮的软件监控平台的人机界面，方便快捷地输入吊篮的安全许可工作参数，通过APP系统，可实现远程集中监控，将便于相关单位对许多工地的大量吊篮设备的集中监管，实现对吊篮的智能化管理。
[0099] 通过上述智能化吊篮综合管理系统，能很好的对吊篮设备进行监控和管理，解决了外墙施工行业中吊篮管理混乱的问题，把智能化的吊篮管理系统带入到吊篮行业上，使之能很方便快捷的去监管吊篮设备和现场操作人员。
[0100] 本发明接口简单，不需要改动吊篮结构与功能，成本低廉，功能全面，性能稳定可靠，可作为一款标准外设件使用。
[0101] 通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。
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