專利名稱：一種無繩提升機(jī)智能定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及定位系統(tǒng)，特別是一種無繩提升機(jī)智能定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前無繩提升機(jī)的使用越來越廣泛，在建筑施工上使用的無繩提升機(jī)主要是用于向施工樓層運(yùn)動物料或者施工人員?，F(xiàn)有的施工無繩提升機(jī)操作室在吊籠的內(nèi)部，控制箱上有上升、下降和停止按鈕，操作方式就是操作員人為的操作吊籠到達(dá)請求的樓層，提升機(jī)要么是沒有位置檢測裝置，靠人眼觀測來進(jìn)行平層，當(dāng)樓層較高的時(shí)候操作員很難斷定已經(jīng)到達(dá)了多少層，并且平層停車時(shí)由于視覺誤差導(dǎo)致平層偏差，進(jìn)而進(jìn)行糾正，浪費(fèi)時(shí)間降低施工效率；要么使用接近開關(guān)進(jìn)行平層檢測(如專利號為200420044389.1 )，但隨著樓層的增高需要很多接近開關(guān)，導(dǎo)致大量的布線，安裝復(fù)雜，而且根據(jù)不同建筑的樓層高度不一樣，致使檢測裝置的移植性差。操作箱按鈕控制的直接就是強(qiáng)電，存在著很大的安全隱患。目前還沒有專門用于施工無繩提升機(jī)的智能定位系統(tǒng)，為了解決定位難，定位精度差的問題，無繩提升機(jī)如何準(zhǔn)確定位是亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況，為解決現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種無繩提升機(jī)智能定位系統(tǒng)，可有效解決現(xiàn)有技術(shù)定位難，定位精度差的問題。本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，包括數(shù)據(jù)處理器、液晶顯示器、電源和控制器，數(shù)據(jù)處理器的液晶顯示屏接口與液晶顯示器相連，數(shù)據(jù)處理器的信號輸入端與無線接收器相連接，數(shù)據(jù)處理器的AD轉(zhuǎn)換輸入端分別與位移檢測傳感器、人體感應(yīng)傳感器相連，數(shù)據(jù)處理器輸出端與控制器輸入端相連，控制器與電機(jī)相連，鍵盤與數(shù)據(jù)處理器的鍵盤接口相連，復(fù)位接近開關(guān)與數(shù)據(jù)處理器相連，電源 與數(shù)據(jù)處理器、鍵盤、控制器、液晶顯示器、無線接收器、位移檢測傳感器、人體感應(yīng)傳感器、復(fù)位接近開關(guān)相連。本發(fā)明安裝方便，操作簡單，成本低，安全性高，施工效率高，是無繩提升機(jī)智能定位系統(tǒng)上的創(chuàng)新。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明的使用狀態(tài)圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說明。由圖1-2給出，本發(fā)明包括數(shù)據(jù)處理器1、液晶顯示器2、電源7和控制器4，數(shù)據(jù)處理器I的液晶顯示屏接口與液晶顯示器2相連，數(shù)據(jù)處理器I的信號輸入端與無線接收器3相連接，數(shù)據(jù)處理器I的AD轉(zhuǎn)換輸入端分別與位移檢測傳感器8、人體感應(yīng)傳感器10相連，數(shù)據(jù)處理器I輸出端與控制器4輸入端相連，控制器4與電機(jī)5相連，鍵盤6與數(shù)據(jù)處理器I的鍵盤接口相連，復(fù)位接近開關(guān)9與數(shù)據(jù)處理器I相連，電源與數(shù)據(jù)處理器、鍵盤、控制器、液晶顯示器、無線接收器、位移檢測傳感器、人體感應(yīng)傳感器、復(fù)位接近開關(guān)相連。為了保證使用效果，所述的無線接收器3經(jīng)無線信號和遙控器相連。所述的數(shù)據(jù)處理器為MPS430單片機(jī)。所述的無線接收器采用的是NRF905單片無線收發(fā)器。本發(fā)明各個(gè)單元電路的作用:
位移檢測傳感器:采用的是增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，用來采集吊籠上升或下降的位移數(shù)據(jù)；(安裝于吊籠上與導(dǎo)軌架上的齒條連接);
低壓直流電源:用 于給電機(jī)控制控制單元、數(shù)據(jù)處理單元、人工操作鍵盤、旋轉(zhuǎn)編碼器、人體感應(yīng)傳感器和無線接收單元供電；
控制器:數(shù)據(jù)處理單元發(fā)送控制命令給電機(jī)控制器，電機(jī)控制器間接控制驅(qū)動單元的電機(jī)，達(dá)到弱電控制強(qiáng)電的作用；
數(shù)據(jù)處理器:進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，接收無線接收的信號并作出控制處理，反饋數(shù)據(jù)信息給控制鍵盤(遙控器)，是整個(gè)系統(tǒng)的信息處理中心；(主控制器采用的是工業(yè)用超低功耗16位單片機(jī)MSP430)；
遙控器:遠(yuǎn)程操作提升機(jī)，初次使用設(shè)置，施工使用操作，并能夠接收無線接收器反饋的數(shù)據(jù)信息并在顯示屏上顯示相關(guān)信息(遙控器使用的是9v充電電池)；
無線接收器:接收遙控器發(fā)出的命令并傳送給數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行提升機(jī)的控制，并給遙控器反饋數(shù)據(jù)信息；(天線安裝于吊籠的外面頂端);
遙控器和無線接收單元采用的都是NRF905單片無線收發(fā)器，雙通道，既可以發(fā)射又可以接收信號，具有調(diào)頻機(jī)制，抗干擾能力強(qiáng)，頻段寬而且可以免費(fèi)使用；
鍵盤:在操作室進(jìn)行提升機(jī)的控制(位于吊籠里面的操作室里，人工操作時(shí)遙控器被屏
蔽)；
人體感應(yīng)傳感器:檢測操作室內(nèi)有無人員，有操作員時(shí)屏蔽遙控器無線設(shè)備，否則不屏蔽；(安裝于吊籠里面的操作室內(nèi))；
復(fù)位接近開關(guān):每當(dāng)?shù)趸\降至最底層的時(shí)候?qū)幋a器采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)清零，避免誤差累計(jì)；(安裝于吊籠的底部)。由圖2給出，本發(fā)明的使用情況是，無繩提升機(jī)的吊籠12上固定導(dǎo)軌架11上，驅(qū)動單元通過齒輪傳動沿著導(dǎo)軌架11上的齒條13帶動吊籠12上升或者下降。本發(fā)明對提升機(jī)的控制有兩種方式，一種是遙控控制吊籠12的運(yùn)行，另一種是手動控制吊籠的運(yùn)行。手動操作鍵盤放置在吊籠12的內(nèi)部，操作室14內(nèi)安裝有人體感應(yīng)傳感器10，當(dāng)有人員在操作室14內(nèi)是將會屏蔽遙控器功能，即遙控器將會失去控制作用，當(dāng)操作室內(nèi)無人時(shí)遙控器起到遠(yuǎn)程控制作用。工作之前要對樓層進(jìn)行設(shè)置，工作人員使用遙控器或者操作鍵盤進(jìn)行設(shè)置，現(xiàn)舉例說明遙控器設(shè)置方式，鍵盤設(shè)置方式與此相同。按下遙控器鍵盤上的設(shè)置鍵，無線接收器接收到遙控器發(fā)射的信號，無線接收模塊上的信號指示燈閃爍，表示接收到信號，此時(shí)遙控器顯示屏上出現(xiàn)“設(shè)置”字樣閃動，此時(shí)按下鍵盤上的數(shù)字鍵1，吊籠不動，無線接收器反饋位移檢測傳感器測量的數(shù)據(jù)為0，再按確定鍵，顯示屏上顯示此時(shí)高度為0，并且顯示“I層設(shè)置成功”字樣，表示此時(shí)的位置為I層；繼續(xù)按下數(shù)字鍵2，此時(shí)電機(jī)帶動吊籠上升，到達(dá)2層時(shí)按下確定鍵，吊籠停止，無線接收器反饋位移檢測傳感器測量的數(shù)據(jù)值(測量樓層的實(shí)際高度值)并在顯示屏上顯示，并且
顯示“2層設(shè)置成功”字樣，表示此時(shí)的位置為2層............按照這樣方式依次設(shè)定每個(gè)樓
層，當(dāng)樓層高于9層的時(shí)候，設(shè)定時(shí)要先按下雙選鍵，此時(shí)可以按下兩位數(shù)字的樓層并設(shè)置(對于目前國內(nèi)建筑兩位數(shù)已經(jīng)夠用)；當(dāng)設(shè)置完最后一層的時(shí)候，按下設(shè)置完成按鍵，此時(shí)吊籠會下降至一層，此時(shí)設(shè)置完成，最后按下鎖定鍵，在之后的使用中沒有允許設(shè)置權(quán)限此設(shè)置鍵無效，防止人員誤操作改變設(shè)置的數(shù)據(jù)。對于一個(gè)建筑物一次設(shè)置就可以了，設(shè)置完成后想要到達(dá)某個(gè)樓層只需要按對應(yīng)的數(shù)字鍵即可。上面所述的設(shè)置過程中，每個(gè)樓層的高度數(shù)據(jù)將存于專門的數(shù)據(jù)存儲器中作為定位數(shù)據(jù)使用，系統(tǒng)斷 電或者復(fù)位都不會影響到這些數(shù)據(jù)。在運(yùn)行的過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)也會被暫存在此數(shù)據(jù)存儲器的專門單元里，在突然斷電時(shí)系統(tǒng)有記憶功能，再次上電系統(tǒng)會繼續(xù)之前的工作狀態(tài)。但每次到達(dá)I層時(shí)吊籠上的復(fù)位接近開關(guān)會動作，將之前運(yùn)行過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)清零，這樣可以防止來回運(yùn)行的誤差累計(jì)。本智能定位系統(tǒng)的位移檢測傳感器是采用增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，將編碼器通過傳動軸與電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的齒輪相連，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的齒輪沿著導(dǎo)軌架上的齒條轉(zhuǎn)動時(shí)帶動編碼器旋轉(zhuǎn)，編碼器輸出脈沖信號，并送至數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。由于齒輪的轉(zhuǎn)動不會出現(xiàn)滑動或者堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，所以編碼器采集的數(shù)據(jù)信息能精確地反映吊籠上升或者下降的位置信息，由于編碼器屬于精密測量儀器，所以采集的位置信息精確度很高，能達(dá)到Icm以內(nèi)。施工過程中操作人員按下要到達(dá)的樓層數(shù)字鍵，吊籠運(yùn)行的同時(shí)編碼器實(shí)時(shí)采集位移數(shù)據(jù)，并且與之前設(shè)置的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)采集的數(shù)據(jù)值與設(shè)置時(shí)的數(shù)據(jù)值比較小于等于設(shè)定的范圍的時(shí)，數(shù)據(jù)處理單元發(fā)出信號控制電機(jī)控制單元，命令電機(jī)停止，進(jìn)而到達(dá)精確定位的目的。本發(fā)明在操作過程中為了讓其他操作人員也能清楚的知道吊籠到達(dá)的具體樓層，在吊籠的外面安裝有數(shù)碼管進(jìn)行樓層的顯示。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.兩種控制方式，遙控操作和室內(nèi)操作，操作簡單、安全；
2.智能定位，精確到達(dá)任意想要到達(dá)的樓層；
3.系統(tǒng)簡單，無需布線，節(jié)約成本，提高施工效率；
4.初次使用設(shè)置功能，可以在任意不規(guī)則樓層或者建筑物上使用，系統(tǒng)的移植性強(qiáng)；
5.采用精密傳感器增量式旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行位移測量，精度高；
6.弱點(diǎn)控制強(qiáng)電，安全性高。本發(fā)明安裝方便，操作簡單，在很多場合可以得到推廣使用，例如在直線電機(jī)提升系統(tǒng)，礦用提升機(jī)，家用直升電梯等都可以得到很好的應(yīng)用，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
權(quán)利要求
1.一種無繩提升機(jī)智能定位系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)處理器(I)、液晶顯示器(2)、電源(7)和控制器(4)，其特征在于，數(shù)據(jù)處理器(I)的液晶顯示屏接口與液晶顯示器(2)相連，數(shù)據(jù)處理器⑴的信號輸入端與無線接收器⑶相連接，數(shù)據(jù)處理器⑴的AD轉(zhuǎn)換輸入端分別與位移檢測傳感器(8)、人體感應(yīng)傳感器(10)相連，數(shù)據(jù)處理器(I)輸出端與控制器(4)輸入端相連，控制器(4)與電機(jī)(5)相連，鍵盤(6)與數(shù)據(jù)處理器(I)的鍵盤接口相連，復(fù)位接近開關(guān)(9)與數(shù)據(jù)處理器(I)相連，電源與數(shù)據(jù)處理器、鍵盤、控制器、液晶顯示器、無線接收器、位移檢測傳感器、人體感應(yīng)傳感器、復(fù)位接近開關(guān)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無繩提升機(jī)智能定位系統(tǒng)，其特征在于，所述的無線接收器(3)經(jīng)無線信號和遙控器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無繩提升機(jī)智能定位系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)處理器為MPS430單片機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及無繩提升機(jī)智能定位系統(tǒng)，可有效解決現(xiàn)有技術(shù)定位難，定位精度差的問題，其解決的技術(shù)方案是，包括數(shù)據(jù)處理器、液晶顯示器、電源和控制器，數(shù)據(jù)處理器的液晶顯示屏接口與液晶顯示器相連，數(shù)據(jù)處理器的信號輸入端與無線接收器相連接，數(shù)據(jù)處理器的AD轉(zhuǎn)換輸入端分別與位移檢測傳感器、人體感應(yīng)傳感器相連，數(shù)據(jù)處理器輸出端與控制器輸入端相連，控制器與電機(jī)相連，鍵盤與數(shù)據(jù)處理器的鍵盤接口相連，復(fù)位接近開關(guān)與數(shù)據(jù)處理器相連，電源與數(shù)據(jù)處理器、鍵盤、控制器、液晶顯示器、無線接收器、位移檢測傳感器、人體感應(yīng)傳感器、復(fù)位接近開關(guān)相連，本發(fā)明安裝方便，操作簡單，是無繩提升機(jī)智能定位系統(tǒng)上的創(chuàng)新。
文檔編號G08C17/00GK103213882SQ20131013350
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月17日
發(fā)明者王福忠, 張付凱, 賀美玲 申請人:河南理工大學(xué)