摘 要： 针对当前施工升降机自动化程度低、安全管理弱的问题，设计了一种施工升降机自动化的远程安全控制系统。该系统由重量传感器采集重量信号，经加速度传感器校正后监测吊笼负载情况并报警。同时通过无功率电感厂家线模块接收各楼层分机发送的呼叫信号，系统根据同向优先、就近优先的原则及吊笼载荷情况综合判断施工升降机起升运行,并利用GPRS模块进行远程监测报警。通过现场试验可知，该远程安全控制系统能有效提高运输效率和避免误报警情况，具有稳定性好、管理方便等特点。
关键词：安全控制；加速度传感器；楼层呼叫；GPRS

施工升降机将人或物料在大范围内进行垂直升降和搬运，是常见的建筑施工设备中事故发生概率较大的建筑机械[1]。因为工作中不能预知哪个楼层需要停站且吊笼不能预知载荷，导致施工升降机不能稳定地安全运行，运输效率低下。现代建筑的特点导致超高层建筑物的出现，大运输量的高速升降机必不可少，但它的安全可靠性是极为重要的[2]。
针对施工升降机现行安全管理的特点，升降机作业时大量的、无作用的往返运动，将严重影响工作效率。同时在升降过程中频繁地起制动时，由于速度变化而产生动载荷问题，施工升降机误报警的情况时有发生。目前各级管理者、监管者仅靠人工对电感器厂家特种设备进行有限的分散抽检，从效率和费用及准确性等方面都远远满足不了要求，也带来了巨大的安全隐患和风险压力。针对上述缺点，本文设计了一种施工升降机远程安全控制系统。

1系统总体结构
　 系统主控制芯片采用SILICON公司的模数混合微控制器。通过采集安装在升降机吊笼顶部的销轴式重量传感器信号，经滤波、放大、A/D采样后转换成数字信号。经由加速度传感器校正，用来实时监测吊笼内的载荷，判断是否超载，同时又可以为控制电机正反转提供依据。无线楼层模块采用315 MHz无线频率传输，通过PT2262珠海电感厂/PT2272编解码后发送、接收各个楼层信号,同时利用旋转编码器的脉冲数标定各个楼层高度。在进行升降操作时根据计数器得到的脉冲数与相应楼层的脉冲数进行比对，以确定电机的启停。电机控制模块由具有光电隔离的固态继电器构成，固态继电器控制交流接触器以达到驱动升降机电机的目的。系统通过键盘模块和数码显示模块完成人机交互和输入输出。远程通信模块利用AT指令控制M10通信模块，以收发短消息的方式实现远程监测的目的。如图1所示。

2 系统硬件设计
2.1 重量采集模块设计
系统主要利用2路销轴式重量传感器采集吊笼重量，以实现对吊笼重量的实时监控，防止超载事故的发生。采用CD4052双4路模拟开关来切换2路重量传感器和自检信号。经过RC低通滤波器滤除电路中的高频分量后，使用差分放大器AD620放大由重量传感器产生的mV级信号。AD620是一款低成本、高精度仪表放大器,具有高精度(最大非线性度40 ppm)、低失调电压(最大50 μV)和低失调漂移(最大0.6μV/°C)等特性。非常适合于该系统中对重量传感器信号的放大。放大以后的信号再经过一级有源低通滤波器后，进入A/D转换。单片机实时转换后获取数据，完成对吊笼载荷的实时监控。当CD4052切换到2路重量传感器信号分时输入时，不仅能够通过求和计算出当前载荷，还能够及时发现升降机吊笼偏载或某一传感器故障等情况。当切换到自检时，利用自检信号可以排除信号采集部分的硬件故障情况。重量信号采集原理如图2所示。

2.2 加速度采集模块设计
通常施工升降机避免动载荷的问题采用加长滤波时间常数，但是会导致系统反应时间较慢，不符合实时响应的特点。另外，还有采用起重机械系统运动数学模型进行自适应动载荷滤波的方法[3]。由于自适应滤波校零环节需要参考模型及对模型参数的精确确定,从而进行大量的数学运算，因此也不宜采用。所以，本文采用了加速度的方法避免动载荷问题。
MMA7455是一款数字输出、低功耗、紧凑型电容式微机械加速度传感器，具有信号调理、低通滤波器、温度补偿及自检测试功能，并可实现 中断引脚（INT1或INT2）配置、自由落体动力(0 g)检测以及脉冲检测（用于快速运动检测）等功能[4]。设置加速度传感器灵敏度量程为±2 g模式，且由于施工升降机为垂直起升工作，只需要测试Y轴参数即可。大电流电感

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