便攜式絞磨機牽引力遙測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種便攜式絞磨機牽引力遙測裝置，包括檢測單元和便攜式遙控單元，所述檢測單元包括微控制器Ⅰ、拉力傳感器、工作指示燈Ⅰ、無線傳輸模塊Ⅰ、電源容量測量模塊Ⅰ，所述微控制器Ⅰ分別與拉力傳感器、工作指示燈Ⅰ、無線傳輸模塊Ⅰ和電源容量測量模塊Ⅰ相連，所述便攜式遙控單元包括微控制器Ⅱ、無線傳輸模塊Ⅱ、觸摸式液晶顯示屏、工作指示燈Ⅱ、報警模塊、藍牙發(fā)送模塊、藍牙耳機和電源容量測量模塊Ⅱ，所述微控制器Ⅱ分別與無線傳輸模塊Ⅱ、觸摸式液晶顯示屏、工作指示燈Ⅱ、報警模塊、藍牙發(fā)送模塊和電源容量測量模塊Ⅱ相連。本實用新型能實現(xiàn)對絞磨機牽引力的實時準確遙測、顯示及預警，且具有結構簡單、操作方便、性能可靠等優(yōu)點。
【專利說明】
便攜式絞磨機牽弓I力遙測裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種拉力檢測裝置，尤其涉及一種便攜式絞磨機牽引力遙測裝置。
【背景技術】
[0002]絞磨機是一種野外無電源施工的工程機械，廣泛應用于電力、通訊、建筑、碼頭、礦山、森林等領域的吊裝、牽引或拖拉等工程施工。該設備由柴油機或汽油機驅動，經(jīng)變速箱變速后由絞磨卷筒驅動鋼絲繩拉動負載運動。由于施工中負載變化很大，如果所牽引的負載超過其額定牽引力，則會因過載運行而對絞磨機造成損害，嚴重時可能會損壞絞磨機，或因鋼絲繩拉斷而造成人員傷亡的情況發(fā)生。為此，必須對絞磨機的實際牽引力進行實時檢測，以盡量避免絞磨機出現(xiàn)過載運行的情況發(fā)生。目前，針對絞磨機牽引力的測量，一般是在絞磨機底座上安裝拉力傳感器來間接測量其牽引力的大小，由于該測量方法沒有考慮絞磨機本身與地面之間的摩擦力，而該摩擦力又與地面的狀況有關，所以該測量方法存在較大的測量誤差，所測結果不能準確反映絞磨機的真實牽引力大小。
【實用新型內容】
[0003]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種測量精度高、結構簡單、操作方便、性能可靠的便攜式絞磨機牽引力遙測裝置。
[0004]本實用新型解決上述問題的技術方案是:一種便攜式絞磨機牽引力遙測裝置，包括檢測單元和便攜式遙控單元，所述檢測單元包括微控制器1、拉力傳感器、工作指示燈1、無線傳輸模塊I和直流穩(wěn)壓電源I，所述微控制器I分別與拉力傳感器、工作指示燈1、無線傳輸模塊I和電源容量測量模塊I相連，所述直流穩(wěn)壓電源I用于給檢測單元提供工作電源，所述拉力傳感器用于實時檢測絞磨機起吊重物的重量，并將檢測信號傳送給微控制器I，所述無線傳輸模塊I用于接收微控制器I輸出的信號并發(fā)送給便攜式遙控單元，同時接收便攜式遙控單元發(fā)來的控制信號并傳輸給微控制器I;所述便攜式遙控單元包括微控制器Π、無線傳輸模塊Π、觸摸式液晶顯示屏、工作指示燈Π、報警模塊、藍牙發(fā)送模塊、藍牙耳機和直流穩(wěn)壓電源Π，所述微控制器Π分別與無線傳輸模塊Π、觸摸式液晶顯示屏、工作指示燈Π、報警模塊、藍牙發(fā)送模塊相連，所述藍牙耳機通過無線方式與藍牙發(fā)送模塊相連，所述直流穩(wěn)壓電源Π用于給便攜式遙控單元提供工作電源，所述無線傳輸模塊Π用于接收檢測單元發(fā)送的信號并傳輸給微控制器Π，同時接收微控制器Π輸出的信號并發(fā)送給檢測單元。
[0005]上述的便攜式絞磨機牽引力遙測裝置，還包括電源容量測量模塊I，所述電源容量測量模塊I與微控制器I相連，所述電源容量測量模塊I用于測量直流穩(wěn)壓電源I的剩余電池容量，并將該測量值傳送給微控制器I，微控制器I再將該測量值發(fā)送給便攜式遙控單元，由便攜式遙控單元的觸摸式液晶顯示屏予以顯示；當直流穩(wěn)壓電源I的剩余電池容量下降到設定的預警值時，會提示報警。
[0006]上述的便攜式絞磨機牽引力遙測裝置，還包括電源容量測量模塊Π，所述電源容量測量模塊Π與微控制器Π相連，所述電源容量測量模塊Π用于測量直流穩(wěn)壓電源Π的剩余電池容量，并將該測量值傳送給微控制器Π，由微控制器Π輸出給觸摸式液晶顯示屏予以顯示;當直流穩(wěn)壓電源π的剩余電池容量下降到設定的預警值時，會提示報警。
[0007]上述的便攜式絞磨機牽引力遙測裝置，還包括藍牙發(fā)送模塊、藍牙耳機，藍牙發(fā)送模塊與微控制器π相連，藍牙發(fā)送模塊接收微控制器Π輸出的檢測信息與報警信息并發(fā)送給藍牙耳機。
[0008]上述的一種便攜式絞磨機牽引力遙測裝置，其特征在于:所述直流穩(wěn)壓電源I和直流穩(wěn)壓電源Π分別給檢測單元與便攜式遙控單元提供工作電源。所述直流穩(wěn)壓電源I和直流穩(wěn)壓電源Π均包含電壓變換裝置和電源開關，所述電壓變換裝置用于變換直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓以滿足不同電壓等級器件的工作要求，所述電源開關接收微控制器輸出的控制信號以控制相關單元電源的通斷。
[0009]本實用新型的有益效果在于:
[0010]本實用新型將拉力傳感器串接于絞磨機吊鉤與鋼絲繩之間，檢測單元的微控制器I采集拉力傳感器的輸出信號并經(jīng)處理后由無線傳輸模塊I發(fā)送給便攜式遙控單元，便攜式遙控單元接收該信號并由觸摸式液晶顯示屏予以實時顯示，同時將該信號通過藍牙發(fā)送模塊發(fā)送給藍牙耳機，操作者可通過藍牙耳機接收到該信息的語音播報;如果拉力傳感器檢測的牽引力值超過設定的預警值時，微控制器Π將驅動報警模塊發(fā)出報警提示，同時還會通過藍牙發(fā)送模塊將該報警信息發(fā)送給藍牙耳機，使操作者能及時采取措施防止設備因過載而損壞;如果要暫停絞磨機牽引力的測量，則可通過觸摸式液晶顯示屏上的觸摸鍵向檢測單元發(fā)送待機控制信號，使檢測單元停止對拉力傳感器輸出信號的采集與發(fā)送，同時也關閉拉力傳感器的供電電源，從而達到節(jié)能的目的。本實用新型能實現(xiàn)對絞磨機真實牽引力的實時遙測、顯示及預警，且具有結構簡單、操作方便、性能可靠等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0011 ]圖1為本實用新型的結構框圖。
[0012]圖2為本實用新型中便攜式遙控單元的觸摸式液晶顯示屏界面圖。
[0013]圖3為本實用新型中便攜式遙控單元參數(shù)設置界面。
[0014]圖4為本實用新型中便攜式遙控單元界面參數(shù)設置時跳出的數(shù)字輸入鍵盤。
[0015]圖5為本實用新型中微控制器I的電路原理圖。
[0016]圖6為本實用新型中微控制器Π的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明。
[0018]如圖1所示，本實用新型包括檢測單元16和便攜式遙控單元17，其中檢測單元16固定于絞磨機吊鉤上方位置，便攜式遙控單元17采用手持式結構，可置于操作人員手中或便于觀察的地方。所述檢測單元16包括微控制器I1、拉力傳感器2、工作指示燈13、無線傳輸模塊14、電源容量測量模塊15和直流穩(wěn)壓電源16，所述微控制器11分別與拉力傳感器2、工作指示燈13、無線傳輸模塊14和電源容量測量模塊15相連，所述直流穩(wěn)壓電源16用于給檢測單元16提供工作電源。所述便攜式遙控單元17包括微控制器Π7、無線傳輸模塊Π8、觸摸式液晶顯示屏9、工作指示燈Π 10、報警模塊11、藍牙發(fā)送模塊12、藍牙耳機13、電源容量測量模塊Π 14和直流穩(wěn)壓電源Π 15，所述微控制器Π 7分別與無線傳輸模塊Π 8、觸摸式液晶顯示屏9、工作指示燈Π 10、報警模塊11、藍牙發(fā)送模塊12和電源容量測量模塊Π 14相連，所述藍牙耳機13通過無線方式與藍牙發(fā)送模塊12相連，所述直流穩(wěn)壓電源Π 15用于給便攜式遙控單元17提供工作電源。
[0019]本實用新型中，所述無線傳輸模塊14與微控制器Il相連，所述無線傳輸模塊14用于接收微控制器Il的輸出信號并發(fā)送給便攜式遙控單元17，同時接收便攜式遙控單元17發(fā)送的信號并傳輸給微控制器II;所述無線傳輸模塊Π8與微控制器Π 7相連，所述無線傳輸模塊Π 8用于接收檢測單元16發(fā)送的信號并傳輸給微控制器Π 7，同時接收微控制器Π 7輸出的信號并發(fā)送給檢測單元16。
[0020]本實用新型中，所述拉力傳感器2與微控制器Il相連，所述拉力傳感器2用于實時檢測絞磨機起吊重物的重量(即絞磨機的牽引力)，并將檢測信號傳送給微控制器II。
[0021]本實用新型中，所述工作指示燈13與微控制器Il相連，所述工作指示燈13用于指示檢測單元16的工作狀態(tài)，當工作指示燈13為綠燈且以恒定頻率閃爍時，表示檢測單元16處于正常工作狀態(tài);如果工作指示燈13為紅燈，則表示檢測單元16處于待機工作狀態(tài)。
[0022]本實用新型中，所述電源容量測量模塊15與微控制器Il相連，所述電源容量測量模塊15用于檢測直流穩(wěn)壓電源16的剩余電量，并將測量值傳送給微控制器II，微控制器Il接收該測量值再將其發(fā)送給便攜式遙控單元，由便攜式遙控單元的微控制器Π 7接收后輸出給觸摸式液晶顯示屏9予以顯示；當直流穩(wěn)壓電源16的電池容量下降到設定的預警值時，會提示報警。所述電源容量測量模塊Π 14與微控制器Π 7相連，所述電源容量測量模塊Π 14用于測量直流穩(wěn)壓電源Π 15的剩余電量，并將測量值傳送給微控制器Π 7，微控制器Π 7接收該測量值再將其輸出給觸摸式液晶顯示屏9予以顯示，當直流穩(wěn)壓電源Π 15的電池容量下降到設定的預警值時，會提示報警。
[0023]本實用新型中，所述觸摸式液晶顯示屏9與微控制器Π7相連，所述觸摸式液晶顯示屏9接收微控制器Π 7的輸出信息并予以顯示，同時檢測其觸摸按鍵被按下時的信號并傳送給微控制器Π 7。
[0024]本實用新型中，所述工作指示燈Π10與微控制器Π 7相連，所述工作指示燈Π 10用于指示便攜式遙控單元17的工作狀態(tài)，當工作指示燈Π 10為綠燈且以恒定頻率閃爍時，表示便攜式遙控單元17處于正常工作狀態(tài);如果工作指示燈Π 10為紅燈，則表示便攜式遙控單元17處于待機工作狀態(tài)。
[0025]本實用新型中，所述報警模塊11與微控制器Π7相連，當牽引力測量值大于相應的預警值時，微控制器Π 7將驅動報警模塊11發(fā)出報警提示。
[0026]本實用新型中，所述藍牙發(fā)送模塊12與微控制器Π7相連，所述藍牙發(fā)送模塊12接收微控制器Π7輸出的檢測信息與報警信息并發(fā)送給藍牙耳機13。
[0027]本實用新型中，所述藍牙耳機13通過無線方式接收藍牙發(fā)送模塊12發(fā)送的相關信息，并以語音形式進行播放。
[0028]本實用新型中，所述直流穩(wěn)壓電源16和直流穩(wěn)壓電源Π 15分別給檢測單元16與便攜式遙控單元17提供工作電源。直流穩(wěn)壓電源16和直流穩(wěn)壓電源Π 15均由蓄電池、電壓變換裝置和電源開關等組成，其中電壓變換裝置用于給要求不同工作電壓的模塊提供工作電壓，電源開關接收微控制器輸出的控制信號控制相關模塊的電源通斷。
[0029]如圖2所示，為本實用新型便攜式遙控單元17的觸摸式液晶顯示屏9的界面圖。其中，9-1和9-2分別以進度條的形式表示檢測單元16和便攜式遙控單元17的電池剩余容量，同時在相應的進度條顯示框下方還有表示電池剩余容量的百分數(shù)值;9-3為牽引力測量值顯示框，單位為KN，通過該顯示框可以實時掌握絞磨機牽引力的大小;9-4表示“待機/工作”切換功能鍵，用于控制檢測單元16和便攜式遙控單元17是處于待機狀態(tài)還是工作狀態(tài)，SP如果處于工作狀態(tài)，按一下該鍵便可切換至待機狀態(tài)，反之亦然；如果處在待機狀態(tài)，則檢測單元16的微控制器Il停止采集拉力傳感器2的輸出信號并停止通過無線傳輸模塊14向便攜式遙控單元17發(fā)送數(shù)據(jù)(但可接收遙控單元17發(fā)送的數(shù)據(jù))，同時微控制器Il還將給直流穩(wěn)壓電源16發(fā)送相應的控制信號，使直流穩(wěn)壓電源16中的電源開關動作，關閉拉力傳感器2和電源容量測量模塊15的電源，工作指示燈13由綠色閃爍轉為紅色長亮;同樣，便攜式遙控單元17也將給直流穩(wěn)壓電源Π 15發(fā)送相應的控制指令，使直流穩(wěn)壓電源Π 15中的電源開關動作，關閉報警模塊11和藍牙發(fā)送模塊12的電源，同時使無線傳輸模塊Π 8停止接收數(shù)據(jù)而轉為只發(fā)送信息的模式，并且觸摸式液晶顯示屏9進入黑屏狀態(tài)，工作指示燈Π 10由綠色閃爍轉為紅色長亮，從而達到節(jié)省電能的目的。如果要使系統(tǒng)從待機狀態(tài)恢復為工作狀態(tài)，只要輕觸觸摸式液晶顯示屏9，當觸摸式液晶顯示屏9亮起后，按下“待機/工作”功能鍵，系統(tǒng)便切換至工作狀態(tài)。
[0030]9-5表示“設置”鍵，點擊該鍵，則系統(tǒng)進入?yún)?shù)設置界面，如圖3所示。其中:9-5-1用于設置校準值，即對實際牽引力測量誤差進行修正，單位為KN; 9-5-2用于設置預警值，單位KN，當實際牽引力測量值大于或等于該值時，微控制器Π7將驅動報警模塊!!發(fā)出報警提示，同時微控制器Π 7還將通過藍牙發(fā)送模塊12向藍牙耳機13發(fā)送語音報警信息;9-5-3用于設置藍牙發(fā)送模塊12每分鐘發(fā)送語音信息的次數(shù)，單位:次/分;如果該值設置為O，則表示關閉藍牙發(fā)送模塊12。若要對上述三項參數(shù)進行設置，只需點擊相應參數(shù)名稱后面的數(shù)值框，系統(tǒng)將自動彈出一個數(shù)字鍵盤，如圖4所示，通過該數(shù)字鍵盤輸入相應的數(shù)值，按下“確認”鍵即可完成參數(shù)設置;在該數(shù)字鍵盤中，“刪除”鍵用于刪除所輸入?yún)?shù)的最后一位數(shù)據(jù)，即每按一次該鍵，則刪除對應數(shù)值框中最后一位數(shù)據(jù)；“退出”鍵用于退出該數(shù)字鍵盤，返回到參數(shù)設置界面。當所有參數(shù)都設置完成后，點擊參數(shù)設置界面中的“返回”鍵9-5-4，即可返回到主界面中。
[0031]本實用新型的工作原理如下:首先將檢測單元16固定于絞磨機吊鉤上方，其拉力傳感器2串接于絞磨機吊鉤與鋼絲繩之間，接著按下檢測單元16和便攜式遙控單元17的電源按鈕，當工作指示燈13和工作指示燈Π 10都為綠色且以恒定頻率閃爍時，說明系統(tǒng)已經(jīng)正常啟動。接著在觸摸式液晶顯示屏9的參數(shù)設置界面中設置好校準值、預警值和頻率值，操作者就可以在觸摸式液晶顯示屏9的主界面上查看到絞磨機牽引力的實時測量值和系統(tǒng)電源容量剩余值。如果操作者將藍牙耳機13的電源打開，就可以直接收聽藍牙耳機13播放的牽引力測量值；當實際牽引力測量值大于設定的預警值時，報警模塊11將會立即發(fā)出聲光報警提示，與此同時，藍牙發(fā)送模塊12也將向藍牙耳機13發(fā)送報警語音信息，以引起操作者的及時警覺，避免因現(xiàn)場嘈雜(因絞磨機一般采用柴油機或汽油機驅動，噪音較大)而使操作者不能及時采取有效措施以防止過載情況的發(fā)生。當暫停工作時，操作者可點擊觸摸式液晶顯示屏9上的“待機/工作”切換功能鍵9-4，系統(tǒng)即進入待機狀態(tài)，以節(jié)省電能的消耗;而當需要工作時，則再次點擊觸摸屏上的“待機/工作”切換功能鍵9-4，則系統(tǒng)重新回到工作狀態(tài)。
[0032]如圖5所示，為本實用新型微控制器I及其外圍電路圖。圖中微控制器I優(yōu)選型號為STC12C5A60S2的8位單片機，其中第4腳接系統(tǒng)復位電路;第5腳到第10腳接拉力傳感器測量模塊;第14、15腳接系統(tǒng)時鐘晶振電路;第16腳接電源地;第23腳和24腳接工作指示燈I，其中第23腳控制紅色LED燈的亮滅，第24腳控制綠色LED燈的亮滅;第32、33、34、35、36、37接無線傳輸模塊I;第38腳接5V電源;43腳接電源容量測量模塊I，44腳接基準電壓。
[0033]如圖6所示，為本實用新型微控制器Π及其外圍電路圖。圖中微控制器Π優(yōu)選型號為STC12C5A60S2的8位單片機，其中第4腳接系統(tǒng)復位電路;第5腳和第7腳接觸摸式液晶顯示屏9，第14、15腳接系統(tǒng)時鐘晶振電路;第23腳和24腳接工作指示燈Π，其中第23腳控制紅色LED燈的亮滅，第24腳控制綠色LED燈的亮滅;第25腳接報警模塊;第32、33、34、35、36、37腳接無線傳輸模塊Π ;第38腳接5V電源;第41腳接電源容量測量模塊Π ;第42腳和第43腳接藍牙發(fā)送模塊;第44腳接基準電壓正極。
[0034]以上實施例只是用于對本實用新型的技術方案的說明，不能理解為對本實用新型保護范圍的限制，本領域的技術人員根據(jù)本實用新型的上述內容作出的一些非本質的改進和調整均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種便攜式絞磨機牽引力遙測裝置，其特征在于:包括檢測單元和便攜式遙控單元，所述檢測單元包括微控制器1、拉力傳感器、工作指示燈1、無線傳輸模塊I和直流穩(wěn)壓電源I，所述微控制器I分別與拉力傳感器、工作指示燈1、無線傳輸模塊I和電源容量測量模塊I相連，所述直流穩(wěn)壓電源I用于給檢測單元提供工作電源，所述拉力傳感器用于實時檢測絞磨機起吊重物的重量，并將檢測信號傳送給微控制器I，所述無線傳輸模塊I用于接收微控制器I輸出的信號并發(fā)送給便攜式遙控單元，同時接收便攜式遙控單元發(fā)來的控制信號并傳輸給微控制器I;所述便攜式遙控單元包括微控制器Π、無線傳輸模塊Π、觸摸式液晶顯示屏、工作指示燈Π、報警模塊、藍牙發(fā)送模塊、藍牙耳機和直流穩(wěn)壓電源Π，所述微控制器Π分別與無線傳輸模塊Π、觸摸式液晶顯示屏、工作指示燈Π、報警模塊、藍牙發(fā)送模塊相連，所述藍牙耳機通過無線方式與藍牙發(fā)送模塊相連，所述直流穩(wěn)壓電源π用于給便攜式遙控單元提供工作電源，所述無線傳輸模塊π用于接收檢測單元發(fā)送的信號并傳輸給微控制器Π，同時接收微控制器Π輸出的信號并發(fā)送給檢測單元。2.如權利要求1所述的便攜式絞磨機牽引力遙測裝置，其特征在于:還包括電源容量測量模塊I，所述電源容量測量模塊I與微控制器I相連，所述電源容量測量模塊I用于測量直流穩(wěn)壓電源I的剩余電池容量，并將該測量值傳送給微控制器I，微控制器I再將該測量值發(fā)送給便攜式遙控單元，由便攜式遙控單元的觸摸式液晶顯示屏予以顯示；當直流穩(wěn)壓電源I的剩余電池容量下降到設定的預警值時，會提示報警。3.如權利要求1所述的便攜式絞磨機牽引力遙測裝置，其特征在于:還包括電源容量測量模塊Π，所述電源容量測量模塊Π與微控制器Π相連，所述電源容量測量模塊Π用于測量直流穩(wěn)壓電源π的剩余電池容量，并將該測量值傳送給微控制器Π，由微控制器Π輸出給觸摸式液晶顯示屏予以顯示；當直流穩(wěn)壓電源Π的剩余電池容量下降到設定的預警值時，會提示報警。4.如權利要求1所述的便攜式絞磨機牽引力遙測裝置，其特征在于:還包括藍牙發(fā)送模塊、藍牙耳機，藍牙發(fā)送模塊與微控制器π相連，藍牙發(fā)送模塊接收微控制器Π輸出的檢測信息與報警信息并發(fā)送給藍牙耳機。
【文檔編號】B66D1/58GK205555946SQ201620361745
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】張小平, 匡斯建, 邱育, 蔣永洪
【申請人】湖南科技大學