智能型高處作業(yè)平臺安全鎖試驗臺控制系統(tǒng)研究

【摘 要】 安全鎖是高處作業(yè)懸掛平臺的安全保護裝置，為了避免由于安全鎖性能的缺陷而引起的墜落事故，本文介紹一種以現(xiàn)代控制技術(shù)為基礎，采用C8051F066單片機，對高處作業(yè)懸吊平臺安全鎖性能實時采集、控制，從而實現(xiàn)檢測過程自動化和對安全鎖多項性能指標給于實時顯示、存儲、瞬態(tài)曲線、自動生成檢測報告及打印輸出。

【關(guān)鍵詞】 傳感器 安全鎖 檢測 AD623放大器

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2015.04.018

由于高處作業(yè)懸吊平臺操作簡單、靈活、方便，具有實用性、安全性和可靠性等特點，被廣泛應用于高層建筑的裝修、墻壁的涂刷和維修清洗，每年都會發(fā)生很多高處作業(yè)懸吊平臺在高層建筑外墻作業(yè)時的意外墜落死亡事故.因此，對于高處作業(yè)懸吊平臺的安全性控制要求更高。

1 工作原理

根據(jù)結(jié)構(gòu)原理的不同，安全鎖分為擺臂式和離心式兩種類型，所以系統(tǒng)分為擺臂式和離心式兩種檢測模式，控制系統(tǒng)原理圖如圖1所示，當一種被檢測的安全鎖安裝好后，單片機自動控制調(diào)平懸掛平臺，調(diào)平后自動聲光報警提示，且將此信息傳送到上位機。測試前點擊[菜單]，設定檢測模式及系統(tǒng)其它參數(shù)，再點擊[采集]命令，下位機單片機收到[采集]命令后，自動采集傾角傳感器輸出電壓信號，并進行A/D轉(zhuǎn)換處理后，再通過串口RS232傳送到上位機，而沖擊力傳感器輸出的4-20mA電流信號經(jīng)前置放大、濾波轉(zhuǎn)換成1～5V電壓信號，直接進入單片機A/D轉(zhuǎn)換處理，并通過串口發(fā)送到上位機實時顯示處理數(shù)據(jù)、瞬態(tài)曲線，當采集結(jié)束時，點擊[數(shù)據(jù)處理]命令，系統(tǒng)自動生成檢測報告及打印輸出報告。

圖1 控制系統(tǒng)原理圖

2 硬件設計

信號采集電路主要由前置儀表放大器、單片機、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器組成，它的作用是將傾角、沖擊力傳感器輸出信號，輸入到C8051F066單片機內(nèi)部自帶的A/D進行轉(zhuǎn)換處理，為了實時采集傾角動態(tài)信號，采用低成本單芯片MMA7260Q三軸向高靈敏度加速度傳感器，其特點是線路簡單、穩(wěn)定性好、抗沖擊能力強，直接輸出XYZ三方向角度值，完全滿足傾角測量的要求。

前置儀表放大器選用了低噪聲可變增益儀表放大器AD623，AD623是一個集成單電源儀表放大器，AD623可編程設置增益，其增益最高可達1000倍。AD623通過提供極好的隨增益增大而增大的交流共模抑制比（Ac CMPJl）而保持最小的誤差，圖2所示為使用AD623儀表放大器組成的信號放大電路。

圖2 AD623放大電路

3 控制軟件

軟件是控制系統(tǒng)的核心，該軟件由擺臂式和離心式兩大檢測模塊組成，程序設計采用VC++和匯編兩種語言編程方式，具有靈活方便、便于擴展、運行速度快等特點，主要功能由軟件實現(xiàn)，減化了硬件設計，提高了設備的可靠性，系統(tǒng)程序流程圖如圖3所示。

4 結(jié)論

試驗結(jié)果表明，根據(jù)安全鎖的不同特點，可在同一試驗臺上實現(xiàn)了兩種類型的性能參數(shù)，快速、準確、科學地檢測各項性能指標，性價比高，為安全鎖檢測提供了新的手段。

參考文獻

[1]張華文，張金生，朱憲臣.新型高處作業(yè)吊籃安全鎖試驗裝置【J】.建筑機械，2007（8）：90-92

[2]王建新，任永峰，焦新泉.儀表放大器AD623在數(shù)采系統(tǒng)中的應用【J】.微計算機信息，2007，7：169一170

作者簡介

劉陽，工程師，畢業(yè)于遼寧石油化工大學自動化專業(yè)，現(xiàn)就職遼寧省安全科學研究院。

王福輝，高級工程師，畢業(yè)于吉林大學計算機科學與技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)就職遼寧省安全科學研究院。

秦衛(wèi)星，高級工程師，畢業(yè)于遼寧廣播電視大學電子專業(yè)，現(xiàn)就職遼寧省安全科學研究院。

（責任編輯：張曉明）