起重機控制監(jiān)視系統(tǒng)的探究與展望
起重機行業(yè)自2003年以來有了一個迅速發(fā)展,一方面吸引了大量的國外的制造商,另一方面也充分帶動了國內廠家的研發(fā)新產(chǎn)品、新工藝的創(chuàng)造熱情。塔機、履帶起重機、全地面起重機、鐵路起重機、特種起重機等制造工藝都有了長足的進步。
1、起重機控制監(jiān)視系統(tǒng)
1.1安全監(jiān)控系統(tǒng)
起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)是整體設計,監(jiān)控系統(tǒng)主要由人機接口模塊、各傳感檢測節(jié)點模塊、繼電器控制模塊以及GPRS無線收發(fā)模塊組成,各個模塊均含有獨立的微處理器、通訊總線控制器和收發(fā)器。各傳感檢測節(jié)點集成了傳感功能和數(shù)據(jù)處理功能,不僅可以檢測起重機的相應工作參數(shù)和狀態(tài)信息,還可對該信息進行處理,轉化為統(tǒng)一的報文幀后,再發(fā)送到總線上;繼電器控制節(jié)點與起重機自身的電氣系統(tǒng)相連接,提供完備的參數(shù)超限保護功能,有效阻止危險操作,防止事故發(fā)生;人機接口節(jié)點可實時顯示起重機工作參數(shù),方便操作人員直觀了解起重機狀態(tài),并實時存儲起重機的工作記錄,包括系統(tǒng)內部存儲或者外部U盤存儲,為日后起重機維護和事故處理提供可靠的數(shù)據(jù)支持,其GPRS模塊可接收采集GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù),經(jīng)處理器解析后得出其地理坐標信息,該信息連同起重機工作狀態(tài)數(shù)據(jù)一同由GPRS模塊發(fā)送到GPRS無線通信網(wǎng)上;GPRS網(wǎng)絡根據(jù)相應的協(xié)議在智能終端和接入Internet的監(jiān)控中心之間建立一條支持TCP/IP的數(shù)據(jù)通道,監(jiān)控中心把通過這條通道傳送來的起重機位置數(shù)據(jù)和工作參數(shù)信息存儲到數(shù)據(jù)庫中,后臺服務軟件讀取并顯示這些數(shù)據(jù),實時監(jiān)管起重機的工作情況。在故障發(fā)生時,將發(fā)生的最新故障記錄在數(shù)據(jù)庫中,同時將該最新故障發(fā)送到起重機管理系統(tǒng)網(wǎng)絡中的遠程終端,以最快的方式通知技術人員及維護人員進行故障檢測,從而實現(xiàn)了管理的高效性,也降低了起重機的安全隱患。
1.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)遠程傳輸及維護監(jiān)管
系統(tǒng)軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送首先要對數(shù)據(jù)中心的監(jiān)控主機進行初始化,與主機建立網(wǎng)絡連接,分配IP地址,設置好通信波特率和通信端口,展開網(wǎng)絡偵聽。監(jiān)控中心是整個安全監(jiān)控系統(tǒng)的操作、維護、處理、統(tǒng)計、分析和監(jiān)控的中心。
安裝了安全監(jiān)控管理系統(tǒng),還得在應用中有相關完善的安全管理支持才能正常運行并發(fā)揮作用。主要應注意以下方面:采購的系統(tǒng)必須符合相關的技術要求、符合有關的強制性規(guī)定和設計、制造要求并附相關的文件;充實安全監(jiān)控專業(yè)技術人員,定人定崗管理安全監(jiān)控管理系統(tǒng),保證該系統(tǒng)有效可靠;加強安全技術培訓,使使用人員會使用會辨別會合理處理;完善起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)使用過程的監(jiān)管工作,確保系統(tǒng)在線;各方責任主體應派專人負責安全監(jiān)控系統(tǒng)信息的維護和處理,掌握運行時的實時信息,及時處理各類報警信息,確保安全運行;建立相關的符合技術規(guī)范要求的的安全技術檔案;使用單位應按規(guī)定使用、維護安全監(jiān)控管理系統(tǒng)并處于良好工作狀態(tài);設備在運行過程中,監(jiān)控設備、軟件、線路等發(fā)生故障,應及時與安裝單位聯(lián)系維修,不得擅自處理。
1.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)精準度實驗及分析
數(shù)據(jù)精準度是衡量系統(tǒng)性能的重要指標,這里主要是指監(jiān)控中心測出的起重量值、幅度值、高度值以及角度值與真實值之間的誤差,為了能夠較客觀地對系統(tǒng)性能進行評定。例如,選擇在用塔機作為實驗對象,實驗時最大幅度為60m,高度為75m,倍率為2倍率。為了對起重量精度進行評估,在0.3t、0.5t、1t、1.5t、2t、2.5t、3t、4t、5t、6t這10組不同吊重下展開現(xiàn)場實驗??紤]到塔機在突然啟動或突然制動時會產(chǎn)生動載沖擊,可能會使系統(tǒng)檢測值產(chǎn)生較大波動,因此對每種吊重均按照快檔起升、慢檔起升、停鉤保持、慢檔下落、快檔下落的先后順序進行操作,每組反復5次以觀察動載對實驗數(shù)據(jù)的影響。為了對幅度精度進行評估,把起重臂的標準節(jié)視為測量位置,將小車分別停在各測量點上,將實測值與真實值進行比較;對于高度精度的評估,以塔機的標準節(jié)為測量標準,將吊鉤停在各測量位置處,比對實測值和真實值;對于角度精度的評估,以15°或30°為一個測量位置,將塔身停在相應的角度,比對實測值和真實值。測試得出:一是整個系統(tǒng)的起重量精度控制在±60kg以內,幅度精度控制±20cm以內,高度精度控制在±20cm以內,回轉角度控制在±5°以內,可完全滿足使用需求。二是監(jiān)控終端發(fā)向監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)正確到達率在93%左右;三是數(shù)據(jù)正確到達率主要與網(wǎng)絡的狀態(tài)有關,網(wǎng)絡忙時,數(shù)據(jù)正確到達率低。在因特網(wǎng)和GPRS網(wǎng)絡空閑時,數(shù)據(jù)正確到達率接近100%;而在網(wǎng)絡繁忙時,數(shù)據(jù)正確到達率在90%左右,因此網(wǎng)絡數(shù)據(jù)要根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)量調整不同傳輸速率。尤其多站點是做好信道分配。
2、展望
(1)新型起重機運行監(jiān)視管理系統(tǒng)使設備整機性能優(yōu)越,隨著先進技術和新材料的大量應用,同種型號的產(chǎn)品以及整機重量要減輕約20%的重量。同時由于結構分析應用和先進設備的大量使用,相關的結構形式也會更加合理。安全監(jiān)控系統(tǒng)保證了起重設備的安全穩(wěn)定性。
(2)新型起重機運行監(jiān)視管理系統(tǒng)具有性能良好、可靠性良好的特性,能夠充分的發(fā)揮設備性能,特別是對電液比例控制系統(tǒng)以及智能控制顯示系統(tǒng)的推廣應用,使相關操作更方便、舒適、安全,相關的保護裝置會更加完善。
(3)現(xiàn)代起重設備向起升高度大、吊重量大、幅度更大的大噸位器械發(fā)展。我國加入世貿組織后,國內市場(特別是配套件)會受到了較大程度的沖擊,但加入世貿組織同樣給我們帶來了相關的新技術,這也必將推進我國的主機和配套件企業(yè)的技術創(chuàng)新以及技術進步。
隨著國家對安全生產(chǎn)的重視,安全監(jiān)控管理系統(tǒng)將會得到迅速的推廣并且會對起重機械行業(yè)起到深遠的影響,正確的了解和使用安全監(jiān)控管理系統(tǒng),將有效地減少生產(chǎn)安全事故,保障國家人民的生命財產(chǎn)安全。