建筑工地环境十分复杂,常常是多台塔吊同时施工,塔吊司机工作时精神高度集中,连续工作时间长,很容易疲劳过度,甚至发生事故。塔机安全监控仪(又称塔机黑匣子)的研究与设计,能够有效防止重大事故发生,具有广阔的市场前景与实践应用价值。论文的主要工作和取得的成果如下：(1)根据塔机安全监控仪的功能需求,将UCOS-Ⅲ实时操作系统、UCGUI图形支持系统以及Fatfs文件系统移植到塔机安全监控仪中,构建了塔机安全监控仪的整个软件架构。并重点研究了系统的工作模式和管理员模式,设计了每种模式下各种功能的实现方案。(2)研究了塔机安全监控仪与远程管理系统的通信以及现场动态网络通信。采用GPRS网络进行远程通信,设计了塔机安全监控仪与远程管理系统的通信协议,规范了每一条指令的格式,实现了稳定可靠的传输数据。现场自组网动态网络通信的仿真结果表明：在3台塔机同时工作时,静态网络传输完成一轮数据需要420ms左右,而在动态网络只需要130ms左右,只相当于静态网络的31%,大幅提升了系统的快速响应特性。(3)设计了塔机安全监控仪的实验室模型,测试了塔机安全监控仪传感器数据的准确性、精度以及塔吊的防碰撞功能。测试结果表明系统很好地实现了所设定的功能,在精度和速度上达到了预期目标。最后介绍了塔机的整体安装方法,完成了塔机安全监控仪关键传感器安装位置的设计。该研究成果已成功应用于XXX产品开发中。