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摘 要

近些年来，随着我国经济发展不断加快，工程规模也迅速强大起来，工程上所需求的工程设备的种类和数量也在急剧增多。起重机械在工程建设中有着不可撼动的地位。流动式起重机有着独特的灵动性，能够适应各种恶劣环境，同时又能很轻松地转移到各个作业地点，占据了很大一部分市场成为各行各业最重要的起重机械之一。然而使用规模的不断扩大，使得流动式起重机安全事故不断发生。为防止安全事故的高频发生，需要有先进的监控系统实时监测起重机作业时的各个重要参数以掌握起重机实时的状态。并且由于起重机施工环境的恶劣以及需要监控的起重机数目较为庞大，设计一款实用可靠的流动式起重机远程安全监控系统是目前的燃眉之急。

本文选用80C51单片机作为监控系统的控制器，使用各类传感器分布于起重机的各个重要部位进行数据采集。本系统主要由数据采集处理模块，无线传输模块以及远程监控中心三大部分组成。本文详细介绍了系统总体架构，硬件电路设计并通过Proteus绘制电路图，以及使用Keil5进行程序的编写，最后用MCGS设计远程监控中心的监控界面对起重机的参数进行监控。

关键词：远程监控系统 流动式起重机 80C51 GPRS MCGS

Design and implementation of remote safety monitoring system for mobile crane

Abstract

In recent years, with the continuous acceleration of my country's economic development, the scale of the project has also rapidly become stronger, and the types and quantity of engineering equipment required for the project have also increased dramatically. Lifting machinery has an unshakable position in engineering construction. Mobile cranes have unique flexibility, can adapt to various harsh environments, and can be easily transferred to various operating locations, occupying a large part of the market and becoming one of the most important lifting appliances in all walks of life. However, the continuous expansion of the scale of use has made mobile crane safety accidents continue to occur. In order to prevent the high frequency of safety accidents, it is necessary to have an advanced monitoring system to monitor all important parameters of the crane in real time to grasp the real-time status of the crane. And because of the harsh construction environment of the crane and the relatively large number of cranes that need to be monitored, it is urgent to design a practical and reliable mobile crane remote safety monitoring system.

In this paper, 80C51 single-chip microcomputer is used as the controller of the monitoring system, and various types of sensors are distributed in various important parts of the crane for data collection. This system is mainly composed of three parts: data collection and processing module, wireless transmission module and remote monitoring center. This article details the overall system architecture, hardware circuit design and drawing circuit diagrams through Proteus, as well as programming using Keil5. Finally, MCGS is used to design the monitoring interface of the remote monitoring center to monitor the crane parameters.

Key words:Remote monitoring system; Mobile Crane; 80C51;GPRS；MCGS

目录

摘 要 I

Abstract II

目录 1

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 国外研究概况 2

1.2.2 国内研究概况 3

1.3 研究意义及内容 4

1.4 本章小结 6

第二章 系统总体结构 7

2.1 总体设计方案 7

2.2 设计原则 8

2.3 系统功能 8

2.4 本章小结 9

第三章 系统硬件设计 10

3.1 主控制器选型 10

3.1.1 80C51单片机工作原理及技术指标 10

3.1.2 单片机电路原理图 12

3.2 传感器选型 12

3.2.1 压力传感器 12

3.2.2 长度角度传感器 12

3.2.3 风速仪 13

3.3 模数转换ADC0809 13

3.3.1 ADC0809工作原理及技术指标 13

3.3.2 ADC0809引脚定义 13

3.3.3 AD转换模块电路原理图 14

3.4 GPRS模块 14

3.4.1 GPRS技术介绍 14

3.4.2 GPRS模块选型 15

3.4.3 GPRS模块引脚 15

3.4.4 GPRS模块电路原理图 15

3.5 GPS模块 16

3.5.1 GPS技术 16

3.5.2 GPS模块选型 16

3.5.3 GPS模块引脚 17

3.5.4 GPS9548电路原理图 17

3.6 本章小结 17

第四章 软件设计 19

4.1 软件Proteus 19

4.1.1 Proteus概述 19

4.1.2 Proteus的使用 19

4.2 软件Keil 23

4.2.1 Keil5简介 23

4.2.2 Keil5编程 23

4.3 软件MCGS 27

4.3.1 MCGS概述 27

4.3.3 MCGS的使用 27

4.4 本章小结 28

第五章 系统的调试与仿真 29

第六章 总结与展望 32

参考文献 34

致谢 36

附录 37

第一章 绪论

1.1 研究背景

我国工程建设行业的迅猛发展，流动式起重机在工程上的使用日益广泛，据不完全统计，工程建设中有使用到流动式起重机的工程占比高达40%，并且各个工程中使用的起重机数量也较多。流动式起重机在给我国工程建设带来便捷的同时，起重机事故也不断发生。因此我国缺少较为实用靠谱的远程监控系统这一问题也开始被人们所关注。

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