基于智能化傳感的工程用管道起重機(jī)及其方法

一、起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
- 模塊化吊裝組件
- 采用可調(diào)節(jié)間距的第一安裝鋼梁,通過軸向調(diào)節(jié)氣缸動(dòng)態(tài)調(diào)整吊裝寬度,適配不同長度的管道。
- 分隔板與限位塊設(shè)計(jì),防止多管道吊裝時(shí)發(fā)生碰撞,同時(shí)通過微波信號(hào)器實(shí)時(shí)監(jiān)測吊裝間距變化,確保安全。
- 智能化傳感集成
- 傳感控制組件集成于起重繩底側(cè),包含負(fù)載傳感器(監(jiān)測重量)、傾斜傳感器(檢測機(jī)身角度)及毫米波雷達(dá)(精準(zhǔn)定位吊具高度)。
- 微波信號(hào)器通過發(fā)射與接收信號(hào)的時(shí)間差,計(jì)算吊具與管道的實(shí)時(shí)距離,誤差≤1.5%。
二、吊裝方法與控制邏輯
- 多維度數(shù)據(jù)采集
- 通過壓電效應(yīng)/應(yīng)變片效應(yīng)的負(fù)載傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測貨物重量,結(jié)合MEMS加速度傳感器檢測機(jī)身傾斜度,數(shù)據(jù)傳輸至中央處理器。
- 圖像識(shí)別技術(shù)輔助定位管道端頭,結(jié)合高精度差分GPS規(guī)劃吊裝路徑。
- 自動(dòng)化控制流程
- 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)卷繞筒自動(dòng)調(diào)節(jié)固定繩長度,實(shí)現(xiàn)管道多圈捆綁,避免滑脫風(fēng)險(xiǎn)。
- 動(dòng)態(tài)角度補(bǔ)償算法:根據(jù)吊裝重量和高度,自動(dòng)調(diào)整吊桿角度,防止管道受力不均開裂。
三、數(shù)據(jù)處理與安全防護(hù)
- 邊緣計(jì)算與云端協(xié)同
- 本地PLC控制器實(shí)時(shí)處理傳感器數(shù)據(jù),結(jié)合CNN-LSTM混合模型預(yù)測設(shè)備故障,故障識(shí)別準(zhǔn)確率≥95%。
- 通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上傳數(shù)據(jù)至云端,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)維與歷史數(shù)據(jù)分析。
- 多級(jí)安全防護(hù)機(jī)制
- 三級(jí)預(yù)警系統(tǒng):輕度異常(如輕微傾斜)觸發(fā)警報(bào),重度風(fēng)險(xiǎn)(超載/碰撞)自動(dòng)制動(dòng)。
- 防碰撞技術(shù):激光雷達(dá)與紅外傳感器融合,檢測半徑5米內(nèi)的障礙物,響應(yīng)時(shí)間<0.1秒。
四、應(yīng)用場景與優(yōu)勢
- 適用場景:適用于建筑工地、物流倉儲(chǔ)、鐵路集裝箱堆場等復(fù)雜環(huán)境,尤其在長管道(如污水管、油氣管)吊裝中效率提升40%。
- 技術(shù)優(yōu)勢:
- 精準(zhǔn)度:吊裝定位誤差≤2cm,動(dòng)態(tài)防擺技術(shù)減少貨物擺動(dòng)。
- 安全性:故障停機(jī)時(shí)間減少65%,人工巡檢成本降低70%。