題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 卷揚(yáng)機(jī)智能定位遙控系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 卷揚(yáng)機(jī)智能定位遙控系統(tǒng)主要運(yùn)用到施工卷揚(yáng)機(jī)提升領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)吊車精確平層定位的功能。本作品利用加速度傳感器檢測卷揚(yáng)機(jī)升降的加速度，并通過單片機(jī)對測得加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計算出位移，然后把數(shù)據(jù)存入單片機(jī)存儲器中，作為比較定位數(shù)據(jù)；作品實(shí)現(xiàn)了主控顯示模塊、電機(jī)控制模塊、加速度檢測模塊之間無線通信，從而可以動態(tài)地控制卷揚(yáng)機(jī)在不同高度的樓層間進(jìn)行精確定位，提高輸送效率，整體提高工地的施工效率。
- 詳細(xì)介紹：
- 摘 要：本作品主要應(yīng)用在建筑施工卷揚(yáng)機(jī)上，采用加速度傳感器定位技術(shù)，不僅可以動態(tài)地控制卷揚(yáng)機(jī)在不同高度的樓層間進(jìn)行精確定位，提高施工過程中建筑材料的輸送效率，解決了現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)定位精度不高的瓶頸問題，滿足了建筑業(yè)對卷揚(yáng)機(jī)提升設(shè)備的需求，同時以弱電控制強(qiáng)電，很大程度上提高了操作的安全性。 關(guān) 鍵 詞：卷揚(yáng)機(jī)智能定位遙控系統(tǒng) 高效 加速度傳感器 精確定位 作品結(jié)構(gòu)： 1.主控顯示模塊，用于發(fā)出 控制命令并顯示定位的樓層； 2.加速度檢測模塊，用于檢 測吊車加速度，并計算出吊車運(yùn)動 的位移； 3.電機(jī)控制模塊， 用于接收 主控顯示模塊和加速度檢測模塊的 控制信號，從而控制電機(jī)的啟停及 正反轉(zhuǎn)，使卷揚(yáng)機(jī)吊車準(zhǔn)確定位。 工作原理： 該卷揚(yáng)機(jī)智能定位遙控系統(tǒng)系統(tǒng)主要運(yùn)用到施工卷揚(yáng)機(jī)上，利用加速度傳感器檢測卷揚(yáng)機(jī)升降的加速度，并通過單片機(jī)對測得加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計算出卷揚(yáng)機(jī)所經(jīng)過的位移，然后把數(shù)據(jù)存入單片機(jī)存儲器中，以此方法存入各個樓層的預(yù)到達(dá)位置的數(shù)據(jù)，作為比較定位數(shù)據(jù)；通過無線傳輸，實(shí)現(xiàn)主控顯示模塊與電機(jī)控制模塊、加速度檢測模塊與電機(jī)控制模塊之間相互通信，從而可以動態(tài)地控制卷揚(yáng)機(jī)在不同高度的樓層間進(jìn)行精確定位，提高了施工過程中建筑材料的輸送效率,提高了工地的工作效率。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1.設(shè)計、發(fā)明該作品目的： 開發(fā)一款定位精度高、操作安全的卷揚(yáng)機(jī)智能定位系統(tǒng)，以提高卷揚(yáng)機(jī)的工作效率，實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)的智能化操作與高效運(yùn)輸。 2.基本思路： 在原有卷揚(yáng)機(jī)的基礎(chǔ)上作相應(yīng)的改進(jìn)，從而提高卷揚(yáng)機(jī)的定位精度和工作效率。主控顯示模塊用于發(fā)出控制命令并顯示預(yù)到達(dá)樓層；加速度檢測模塊用于檢測吊車加速度，并計算出吊車的移動位移；電機(jī)控制模塊用于接收主控顯示模塊和加速度檢測模塊的控制信號，從而控制電機(jī)的啟停及正反轉(zhuǎn)，使卷揚(yáng)機(jī)吊車準(zhǔn)確定位。 3.創(chuàng)新點(diǎn)： a.首次實(shí)現(xiàn)無線遙控智能定位，高效安全操作：本作品使用一個無線手持遙控器(只需在無線遙控器上按下數(shù)字鍵“n”，卷揚(yáng)機(jī)就能一次性準(zhǔn)確到達(dá)第“n”層，實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)在施工樓層任何位置的準(zhǔn)確定位，且運(yùn)用無線傳輸技術(shù)，無需布線，安裝使用方便。 b.加速度傳感器精確計算位移定位精度高：將一個香煙盒大小的加速度傳感器模塊（如圖3）固定在卷揚(yáng)機(jī)的吊車之上，時時計算吊車位移，測量精度大大提高，并配以電機(jī)調(diào)速器，電機(jī)勻速可調(diào)，實(shí)現(xiàn)吊車的平穩(wěn)停車，經(jīng)試驗(yàn)得定位誤差小于1厘米。 c.實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計，節(jié)省成本，使用安裝方便 4.技術(shù)關(guān)鍵： 實(shí)現(xiàn)加速度傳感器精確測量位移 無線遠(yuǎn)程的精確控制 電機(jī)閉環(huán)控制，運(yùn)行穩(wěn)定。 5.技術(shù)指標(biāo)： 數(shù)據(jù)傳輸率：≦400KHz 工作電壓：3.3V~5.5V 功率：<6MV 加速度分辨率：<1mg 頻段數(shù)量：125個 收發(fā)模式切換時間：<650μs
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1.作品科學(xué)性： 本作品由主控顯示模塊、電機(jī)控制模塊、加速度檢測模塊三個模塊組成。用主控顯示模塊上的數(shù)值按，向單片機(jī)發(fā)送命令，通過無線傳輸，把控制信號傳送給電機(jī)控制模塊 ；加速度檢測模塊安裝在卷揚(yáng)機(jī)吊車上，檢測吊車運(yùn)動加速度，MCU通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，求得卷揚(yáng)機(jī)吊車移動的位移，然后經(jīng)無線數(shù)據(jù)傳輸把數(shù)據(jù)傳送給電機(jī)控制模塊，在電機(jī)控制模塊中進(jìn)行數(shù)據(jù)比較，當(dāng)數(shù)據(jù)匹配時，電機(jī)控制模塊控制電機(jī)停轉(zhuǎn)，從而對卷揚(yáng)機(jī)吊車精確定位。 2.作品先進(jìn)性： 在建筑工地上，現(xiàn)用卷揚(yáng)機(jī)主要靠操作員目測定位，精度低，需要反復(fù)升降才能準(zhǔn)確定位，效率低；特別是在天黑和能見度不高的天氣中，或樓層較高時，靠目測，精確定位很難實(shí)施。本作品解決如上所述難題。 在該卷揚(yáng)機(jī)定位系統(tǒng)中，無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的應(yīng)用，使工作效率大大提高。同時操作人員能夠用遙控器輕松控制卷揚(yáng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了以弱電控制強(qiáng)電的突破，保證操作人員的人身安全，使卷揚(yáng)機(jī)也有了咱自己的遙控器！
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 1.作品已申請中國、美國、德國、日本等國專利； 2.三代作品被邀請參加2011年全國科技活動周暨北京科技展，贏得陳佳洱院士等專家的高度贊評；一代作品參加第八屆中國無錫太湖博覽會，贏得何志明院士等專家的一致好評，專家給定的鑒定語：很有創(chuàng)意，實(shí)用性強(qiáng)； 3.作品的相關(guān)情況在《中國教育報》、《中國礦業(yè)報》、《教育》旬刊、《大河報》、《東方今報》等媒體詳細(xì)報道。
作品所處階段
- 第一、二代卷揚(yáng)機(jī)定位系統(tǒng)已經(jīng)完成，第三代卷揚(yáng)機(jī)定位系統(tǒng)正在研制改進(jìn)中。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品 模型 圖紙 現(xiàn)場演示 圖片 錄像 樣品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 1.使用說明： a.開鍵盤鎖：按下無線手持遙控器的開鎖鍵，解鎖；b.設(shè)定樓層的高度；c.需要將物料提升到第幾層只需按下相應(yīng)樓層的數(shù)字鍵即可；d.便捷鍵的使用：在相鄰的樓層也可以直接使用加1或者減1按鍵；e.鎖定鍵盤：施工結(jié)束時，為了防止無意觸動造成的誤操作，按下鎖定鍵，對操作盤進(jìn)行鎖定，避免意外事故的發(fā)生。 2.技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢：a.無線智能定位，使用安裝方便 b.定位精度高，誤差小于1厘米 c.以弱電控制強(qiáng)電，安全系數(shù)高d.卷揚(yáng)機(jī)工作效率提高20% 3.使用范圍：建筑等提升領(lǐng)域 礦用提升機(jī) 油田抽油機(jī) 4.市場及經(jīng)濟(jì)效益： 作品應(yīng)用于建筑提升領(lǐng)域，具有安全高效、定位精度高等一系列優(yōu)點(diǎn)，提高了工地的施工效率。而且操作人員的人身安全得到保障；應(yīng)用前景十分廣闊。 根據(jù)相應(yīng)的測試數(shù)據(jù)，運(yùn)輸?shù)奈锪系男侍岣?0%，縮短了相應(yīng)的工期，以一棟20層樓一個月運(yùn)輸?shù)奈锪狭繛槔?，從所需人工、工作效率、勞動?qiáng)度、安全系數(shù)、設(shè)備成本等幾個方面綜合考慮可月節(jié)省各種費(fèi)用2萬元
同類課題研究水平概述
- 1.國內(nèi)卷揚(yáng)機(jī)定位系統(tǒng)研究現(xiàn)狀： 我國對卷揚(yáng)機(jī)定位系統(tǒng)的研究起步較晚，已經(jīng)產(chǎn)品化的定位系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)功能簡單，定位精度低以及安全性能差等缺點(diǎn)。有些卷揚(yáng)機(jī)雖然功能比較齊全，但控制系統(tǒng)復(fù)雜，系統(tǒng)成本高且可靠性低。國內(nèi)卷揚(yáng)機(jī)定位系統(tǒng)仍處在一個不太成熟的階段。 廣東省康伯君申請了 “卷揚(yáng)機(jī)定位控制電路”專利（專利號：CN200420044389.1），而該電路包括主電路、控制電路定位信號電路。所述主電路是將電網(wǎng)電源與卷揚(yáng)機(jī)電機(jī)和制動電磁鐵通過交流接觸器熱繼電器RJ依次相連接，所述交流接觸器的通、斷受所述控制電路控制，所述控制電路接受所述定位信號電路的定位信號后對所述主電路中的所述卷揚(yáng)機(jī)電機(jī)的電源實(shí)施通、斷及倒相控制，實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)、停止、正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。 2.國外卷揚(yáng)機(jī)定位系統(tǒng)研究現(xiàn)狀： 由美國KREBS WOLFGANG、 MUNZEBROCK ANTON、 DEMAG CRANES 和 COMPONENTS GMBH申請的專利電動卷揚(yáng)機(jī)控制裝置（專利號：US2001020698）優(yōu)先權(quán)?20000313 DE 2000101323）,主要通過較復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)解決定位精度問題，實(shí)用性價值不高。 基于目前建筑工地卷揚(yáng)機(jī)提升定位系統(tǒng)效率低的實(shí)際情況，研制一種智能的、節(jié)能的、定位精度高、操作安全的卷揚(yáng)機(jī)定位裝置就顯得意義重大，該作品的正是基于此背景，尤其在創(chuàng)新性和實(shí)用性方面都實(shí)現(xiàn)了巨大的突破，此作品適用于建筑等卷揚(yáng)機(jī)使用比較普遍的場所，而此作品解決了現(xiàn)用卷揚(yáng)機(jī)定位精度低的現(xiàn)狀，從所需人工、工作效率、勞動強(qiáng)度、安全系數(shù)、設(shè)備成本等幾個方面降低了施工的綜合成本，提高了建筑單位的效益市場前景廣闊。
