塔式起重机在建筑行业应用极为广泛,能够有效地节省人力物力,大大提高生产效率。但在施工过程中,由于操作不当引起的人员伤亡和设备损毁事故屡屡发生,重大事故的发生率居高不下,给社会带来巨大损失。针对这一问题,开发出塔机安全监控管理系统。本论文对监控系统进行了总体设计,其研究重点是系统的信号采集、预警,自动控制以及数据存储等模块。本系统以ARM微处理器为核心,运用传感器技术、信号采集技术和USB接口控制技术,自行研制并开发出塔机安全监控与数据处理系统。该系统可对塔机的工作状态进行实时监控,当发生危险状况时,系统可发出声光警报,同时可通过继电器控制模块控制塔机动作,并将工作数据存储至移动设备中,实现对塔机的安全监控和管理。本论文研究的主要内容包括以下几个方面。(1)根据塔机的工况和运行现状,分析塔机监控系统的功能要求,制定出塔机监控系统总体技术方案的设计以及系统的开发流程。确定监控系统的控制方案,并完成塔机信号采集系统、信号预警系统以及数据存储系统的方案设计。(2)塔机信号采集系统与预警系统的设计。塔机信号采集系统是将起升重量、起升高度、塔机变幅、风速、电机电压、电机电流、温度等传感器采样到的模拟信号,经过阻抗变换、低通滤波等处理后传送至处理器的A/D转换模块,实时地将模拟信号转化为数字信号,并实时地显示在LCD屏上。信号预警系统主要包括声光报警模块以及继电器控制模块,根据采集得到的工作数据,判断是否超过预警值,当超过预警值90%时,发出声光报警,若危险动作继续,可向继电器模块发出触发信号,控制塔机吊车的减速或限位运行。(3)塔机数据存储系统的设计。为便于塔机数据的管理,系统选用U盘作为数据存储介质,数据存储系统通过文件管理芯片与处理器建立USB主-从机的工作方式,实现非PC设备对U盘的读写、删除、新建文件等操作。监控系统将采集得到的工作数据实时地写入U盘中,为分析塔机工作状态提供可靠依据。(4)在塔机的施工现场,进行系统样机测试。首先,将各个传感器安装在塔机上,并通过电缆线与本系统相应的接口连接；其次,进行传感器的标定与调零；最后,进行系统在线调试。通过现场试验,分析试验结果,证明了该系统工作稳定,具有良好的可使用性和推广价值。