帶有指紋識別的起重機監(jiān)管裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及龍門吊起重機安全監(jiān)控領域，尤其是能監(jiān)管吊車起重機操作人員是否為持證上崗人員，并根據(jù)指紋識別結果來控制繼電器是否為起重機供電、報警、且能記錄員工登錄日志。
【背景技術】
[0002]根據(jù)《特種設備安全監(jiān)察條例》(中華人民共和國國務院令第549號)、《特種設備作業(yè)人員監(jiān)督管理辦法》，均明確要求特種作業(yè)人員持證上崗、并設有專門的特種設備安全管理負責人對起重設備的使用進行監(jiān)管，但隨著自動化、信息化的發(fā)展，人員監(jiān)管始終存在著效率低、監(jiān)管漏洞:不能24小時對設備進行監(jiān)管，且對持證上崗的規(guī)定也只能依賴員工的自覺性與制度的執(zhí)行力度，沒有從本質上實現(xiàn)只能專職人員操作起重機設備的效果。在實際操作執(zhí)行層面沒有適宜的方法對此進行監(jiān)督與管理，導致在吊車使用過程中會產(chǎn)生以下安全隱患:1、無法有效的對持證上崗行為進行監(jiān)控，存在任意人員都可以對吊車進行違規(guī)操作的隱患，從而增加了出現(xiàn)違章操作帶來的安全事故風險。2、上崗人員在上崗期間無實名登記，出現(xiàn)事故后對事故原因、責任人無法進行有效的跟蹤與追責。
[0003]目前市場上除大型設備自帶指紋識別模塊以外，龍門吊起重機設備上指紋識別模塊未見報到，而對于塔吊、門式起重機等大型設備，通過安裝帶有指紋識別的塔吊群安全監(jiān)控系統(tǒng)(專利申請?zhí)?01220580546.5)、或者遠程無線網(wǎng)絡安全監(jiān)測管理系統(tǒng)(專利申請?zhí)?01120253021.6)，可對其實現(xiàn)安全監(jiān)管，但所需投入成本較高，動則十幾萬甚至幾十萬(因監(jiān)測點及監(jiān)測類型而有差異)，而對于廠房中經(jīng)常使用的大中小型龍門吊均無指紋識別模塊，此塊監(jiān)管的漏洞比較明顯，所以開發(fā)一種低成本易安裝易識別的指紋識別系統(tǒng)，以實現(xiàn)有效執(zhí)行特種設備監(jiān)管規(guī)定，提升起重機械的本質安全性能，達到從本質上排查安全隱患的目標，真正做到強化起重機械安全管理和控制，預防和減少起重機械事故發(fā)生，保障從業(yè)人員和公眾的生命財產(chǎn)安全。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型提供一種帶有指紋識別的起重機監(jiān)管裝置，能夠做到強化起重機械安全管理和控制，預防和減少起重機械事故發(fā)生，保障從業(yè)人員和公眾的生命財產(chǎn)安全。
[0005]本實用新型的帶有指紋識別的起重機監(jiān)管裝置包括電源轉換子系統(tǒng)、ARM處理器控制子系統(tǒng)和指紋采集子系統(tǒng)，所述電源轉換子系統(tǒng)將AC220V電壓轉換成硬件系統(tǒng)需要的各種直流電壓輸送給所述ARM處理器控制子系統(tǒng)和所述指紋采集子系統(tǒng)，所述指紋采集子系統(tǒng)對起重機操作人員的指紋進行識別并將識別結果通過TTL電平的串口傳送給所述ARM處理器控制子系統(tǒng)，所述ARM處理器控制子系統(tǒng)根據(jù)所述指紋采集子系統(tǒng)送來的相關信息判斷該操作人員是否具有操作該起重機的資格，并根據(jù)判斷結果來控制是否發(fā)出聲音報警和是否為起重機供電，當允許為起重機供電后，該操作員可以操作控制手柄以啟動起重機。
[0006]優(yōu)選所述電源轉換子系統(tǒng)包括AC220V轉DC5V、DC5V轉DC3.3V以及DC5V轉DCl.8V模塊。
[0007]優(yōu)選所述指紋采集子系統(tǒng)采用AuthenTec公司的AES2510刮擦式指紋傳感器，利用中斷方式進行指紋采集，指紋采集時，指紋傳感器按照設定的參數(shù)采集指紋，而后將指紋圖像數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中。
[0008]優(yōu)選所述指紋采集子系統(tǒng)以DSP微處理器和存儲器為核心，進行指紋采集控制、指紋圖像預處理、指紋特征提取，然后與存儲到數(shù)據(jù)庫中的指紋進行匹配。
[0009]優(yōu)選所述指紋采集子系統(tǒng)輸送來指紋匹配信息時，所述ARM處理器控制子系統(tǒng)通過ARM處理器I/O 口來控制繼電器，進而通過繼電器控制起重機啟動，當送來3次以上不匹配的信息時，控制報警器進行報警，并阻止為起重機供電。
[0010]本實用新型的有益效果是:低成本、易安裝、易識別、可有效執(zhí)行特種設備監(jiān)管規(guī)定，提升起重機械的本質安全性能，達到從本質上排查安全隱患的目標，真正做到強化起重機械安全管理和控制，預防和減少起重機械事故發(fā)生，保障從業(yè)人員和公眾的生命財產(chǎn)安全。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型指紋識別系統(tǒng)的原理框圖。
[0012]圖2為系統(tǒng)硬件框圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本實用新型實例中的技術方案進行詳細描述。
[0014]按照功能結構不同，本系統(tǒng)分為電源轉換子系統(tǒng)、ARM處理器控制子系統(tǒng)和指紋采集子系統(tǒng)三部分組成。電源轉換子系統(tǒng)的主要功能是將AC220V電壓轉換成硬件系統(tǒng)需要的各種直流電壓。人機控制子系統(tǒng)的主要功能是為操作員提供良好的人機操作界面和起重機電源管理。指紋采集子系統(tǒng)的主要功能是實現(xiàn)起重機操作人員的指紋識別并將識別后的相關信息通過TTL電平的串口傳送給人機控制子系統(tǒng)。
[0015]電源轉換子系統(tǒng)的按照功能不同，可以分為AC220V轉DC5V、DC5V轉DC3.3V以及DC5V轉DC1.8V等模塊。
[0016]人機控制子系可以分為起重機電源控制、IXD顯示、按鍵輸入以及報警等模塊。
[0017]指紋采集子系統(tǒng)按照功能不同，分為指紋傳感器識別、指紋存儲、DSP處理器等模塊。
[0018]系統(tǒng)硬件框圖如圖2所示。
[0019](I)電源管理部分
[0020]電源是穩(wěn)定可靠工作的前提，此部分為系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的電源，外部供電采用采用交流220V轉直流5V來完成。然后經(jīng)過DC-DC電壓轉換，為系統(tǒng)最終提供+5V、+3.3V、+1.8V直流電源，電源轉換模塊采用HZ02S05A，芯片采用REGl 117-3.3及REGl 117-1.8。
[0021](2)人機交互界面部分
[0022]為系統(tǒng)提供一個友好的人機交互界面，人機交互界面由鍵盤與LCD顯示模塊組成。鍵盤掃描控制芯片采用ZLG7290B芯片通過I2C總線接口來實現(xiàn)系統(tǒng)按鍵輸入識別；顯示模塊采用具有并行接口的4.3寸LCD，通過FSMC總線方式來顯示系統(tǒng)的相關信息、系統(tǒng)的處理結果，以及提示用戶該如何進行下一步操作。ARM處理器通過鍵盤輸入和LCD顯示，并完成指紋注冊、指紋刪除、指紋登錄等功能。
[0023](3)報警部分
[0024]在激活本系統(tǒng)一定時間以內未輸入正確指紋、直接啟動起重機或者連續(xù)輸入錯誤指紋次數(shù)達到3次以上時，系統(tǒng)將會發(fā)出聲、光報警，并阻止為起重機供電，從而達到禁止起重機啟動的目的。
[0025](4)啟動部分
[0026]此部分通過ARM處理器I/O 口及繼電器控制起重機啟動，主要控制起重機的電源供電。
[0027](5)DSP處理部分
[0028]此部分以DSP微處理器和存儲器為核心，主要負責完成指紋采集控制、指紋圖像預處理、指紋特征提取和匹配等功能，并通過HPI接口與ARM處理器進行數(shù)據(jù)交換，接收ARM處理器傳送過來的處理命令，并反饋給ARM處理器處理結果。DSP的存儲器包括片內SARAM、片內DARAM、片內ROM和擴展片外SARAM、FLASH，F(xiàn)LASH存放系統(tǒng)應用程序和指紋特征模板。系統(tǒng)上電后通過“Boot