双机抬吊安全监测系统设计

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2、计刘金浩（作者姓名）指导教师（姓名、职称）林都、教授申请学位级别工学硕±专业名称控制理论与控制工程论女提交日期２０１６年４月１４日＿论女答雜日期２０１６年＾月２９日＿学位授予日期年月日论文评阅人赵志诚、王忠庆答辩委员会主席３＾２０１６年５月３０日法１：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的分类原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包

3、含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。為旅。Ｓ自〇占ｌ３支｜＾者签：辟日：坪论文作名期于学位论文使用权的明关说北：管、论文，包本人完全了解中大学有关保使用学位的规定其中括①学校有权保管、并向有关部口送交学位论文的原件与复印件；②学校可Ｗ采影印、缩印或其吃复制手复制并保存学位论文；③学校可允用段＾文，许学位论文被查阅或借阅；④学校可学术交流为目的复制赠送和交（换学位论校公布位论

4、文的全部或部分内容保密学位论文；⑤学可Ｗ学文在解密）。后遵守此规定金嗦占Ｓ〇谷３签：日期：年导名芝／刈作＾目导师签名：期：負日中北大学学位论文双机抬吊安全监测系统设计摘要随着现代化建设的步伐不断加快，像高速的铁路建设、大型电厂建设这样的大型施工项目也层出不穷。这些大型施工项目中，各式各样的起重机扮演着至关重要的角色。而随着各种起重环境的复杂与起重对象的不同，就需要使用不同的起重作业模式进行起重作业，比如双机抬吊作业，而这种多起重机配合作业属于高危作业模式，目前还没有很好的针对这种作业模

5、式的安全监测系统。本文针对双机抬吊这种起重机作业模式设计了双机抬吊安全监测系统，可以有效的预防安全事故的发生，辅助施工人员安全顺利完成作业任务。本文介绍了双机抬吊的概况，针对这种起重作业模式进行了的系统硬件设计和软件算法设计。首先进行了系统设计的基本理论的分析，包括惯性传感器检测原理、常用惯性坐标系理论、姿态表示与姿态解算的方法。然后叙述了硬件电路的设计，选取STM32F103C8T6微处理器为中心搭建硬件平台，传感器使用MPU-6050和HMC5883L，使用无线射频和蓝牙模块进行通信，选用Android

6、终端作为显示上位机。软件系统设计中，分析了各传感器的误差模型，提出了使用卡尔曼滤波算法融合三个传感器数据进行姿态解算，并且完成了微处理器程序的编写和Android应用程序的实现。最后，在实验室搭建测试系统和测试设备，在实验室条件下分别对测试系统进行了静态检测和模拟吊钩运动测试。本系统在进行了实验室测试后，还进行了起重机作业施工现场的测试。结果表明，通过使用监测系统，吊车司机与起重指挥人员能够更精确的调整吊车位置，实现了对起重机选型的精细化，节约了成本，有效避免了吊索的倾斜，大幅度的提高的吊装过程的安全性。关

7、键字：双机抬吊,姿态解算,卡尔曼滤波,Android应用程序中北大学学位论文TheDesignofIntelligentSafetyMonitoringSystemofDoubleCraneLiftingAbstractWiththerapiddevelopmentofmodernization,thenumberoflargeconstructionprojectisbecomingmoreandmore,likehigh-speedrailwayconstruction,large-scaleconst

8、ructionoflargepowerplant.Therearesomanykindsofcranesplayingcrucialrolesintheselargeconstructionprojects.However,aboutdifferentliftingenvironmentandliftingobject,therearedifferentliftingoperationmodes,forexamp