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    淺談門座式起重機安全監控管理系統的設計---鄭州愷德爾科技發展有限公司起重機安全監控管理系統

    來源:愷德爾起重機安全監控管理系統專家 發表日期: 2020-06-25 17:03:00

    門座式起重機(以下簡稱門機)安全監控系統主要是在門機工作過程中,針對設備運行狀態、工作參數、視頻信息、司機操作指令及工作時間等數據進行采集、顯示與統計管理,使司機及設備管理員能根據監控系統提供的實時數據、預警報警信息、視頻信息和事件等準確判斷當前起重機工作狀況及故障原因。系統不僅提高了設備操作安全性,而且可使維護養更加快捷有針對性,進而提高工作效率。同時系統通過無線網絡傳輸設備信息,可以遠程監控管理門機的運行和安全,為現場 作業和設備管理提供了廣闊的應用空間。

    系統總體框架

    門機安全監控系統由數據采集子系統、維護操作子系統、視頻監控子系統及監控管理平臺子系統組成,系統總體框架見圖1

     

     

    1、數據采集子系統負責采集監控系統所需要的各種參數及10信號,包含GBT 28264--2017《起重機械 安全監控管理系統》標準中要求的起量、起重力矩、起升高度、運行行程、工作幅度、回轉角度、風速、同一軌道運行機構防碰撞距離、操作指令、起升機構制動器狀態、防風防滑狀態、門限位狀態、機構間的運行連鎖狀態、工作時間等參數,采集的數據加以處理后供監控管理系統軟件顯示和使用。

    2、維護操作子系統是現場技術維護工程師和數據拷出人員維護系統功能、拷出歷史數據、對數據采集系統功能擴展的工作區域。它可以對用戶程序進行更新和維護,對系統的報警、事件、數據進行存儲、統計與管理。

    3、視頻監控子系統是通過高清攝像機、硬盤錄像機和顯示器實現起重機視頻的現場錄像存儲及實時顯示監控。它能保障司機起吊重物、回轉運行及大車運行的安全可靠,減少盲操作,同時提高工作效率。如果出現事故,它是事故分析的有力證據。

    4、監控管理平臺子系統是門機監控系統的遠程管理平臺,門機的工作參數通過G4網絡發送到監控管理平臺。監控管理平臺主要提供數據庫管理、用戶管理、設備狀態信息查詢和短消息分發管理等功能。

    數據采集系統功能及實現

    大車行走信號采集:在大車機構安裝一套帶有增量光電編碼器的測量輪,編碼器與測量輪同軸旋轉。通過光電編碼器的測量值監控大車行走位置。此外由于測量輪行走時可能會出現打滑現象而出現誤差,因此,需增加接近開關校準裝置,用來校準光電編碼器,消除誤差。

    防碰撞信號采集

    防碰撞信號采用具有開關量輸出的激光傳感器與反射板作為檢測裝置。對激光傳感設置預警信號輸出和報警信號輸出,只要進入激光傳感器感應距離內,傳感器輸出開關量信號就進行聲光報警,以提示司機注意障礙物并停止大車運行。

    起升機構信號采集:門機安裝有力矩限制器,可通過力矩限制器獲取起重量、臂架幅度和起重力矩等起升參數。監控主機與力矩限制器通訊,讀取力矩限制器內的起升參數后,進行處理和存儲。在起升傳動鏈中設置一個傳動齒輪,通過鏈條帶動齒輪,齒輪軸帶動增量光電編碼器旋轉,可以獲取起升高度信號,起升高度檢測裝置見圖2

     

     

     

    風速與角度信號采集:根據門機的結構特點,在機房上平面安裝風速儀傳感器,通過風速儀監控實時風速值。當實時風速達到5級時發出預警信號,當實時風速達到6級時發出報警信號,并文字提示。在機房上平面安裝回轉角度傳感器,通過回轉角度傳感器精確實時采集門機的回轉角度。

    限位信號與操作指令采集

    門機安裝有安全限位開關,通過采集相關開關信號實現監控起升高度限位器、運行行程限位器、幅度限位器、電纜卷筒安全限位、門限位器等工作狀態信息。通過采集門機司室聯動臺的主令控制器上信號實現監控司機操作過程,并且自動對操作指令進行存儲。

    監控數據及報警顯示 通過司機室內的工業級觸摸顯示屏以圖形及數據的形式實時顯示門座起重機工作的各項參數信息,對于超載、超力矩、超幅等危險動作進行聲光報警和文字提示, 使司機全面直觀掌握門機的工作狀態。觸摸屏畫面包括主菜單畫面、數據顯示、顯示曲線、參數設定、數據報表、報警畫面和密碼設置等界面。觸摸屏主菜單畫面為功能顯示畫面,點擊可以進入相應畫面,查看監控數據及報警信息等。觸摸屏報警畫面可以查詢實時報警信息和歷史報警記錄,且可以導出到U盤。

    維護操作系統功能及實現

     監控數據記錄及管理: 門機安全監控系統安裝有工控機、液晶顯示器硬件及監控系統管理軟件用于對監控數據顯示記錄及管理。工控機需要配置大容量數據存儲器,可存儲30連續工作日以上的相關監控信息;且備有USB接口,方便監管人員進行本地查詢或者導出記錄數據。監控系統管理軟件是一套集參數顯示、數據管理、狀態瀏覽、用戶查詢功能為體的綜合性軟件,具有起重機工作參數實時顯示功能、報警瀏覽功能、事件備份功能、歷史數據查詢功能、數據導入導出功能、用戶權限設置功能及故障信息查詢功能。

    設備管理與壽命評估

    對門機各機構工作時間、起重量、工作循環和危險操作等監控數據進行統計與分析,當機構部件達到維護、保養或更換時,系統進行自動提醒。另外,可以根據監控數據庫信息對超期服役的門機進行壽命評估。

    視頻監控系統功能及實現

    在門機的司機室下方和平臺后部各安裝1套室外球形攝像機,司機可以對攝像機進調焦、調距及攝像角度定位操作。起吊重物時,司機能夠準確觀察到吊鉤及重物位置,方便司機作業觀察。回轉運行時,司機能清楚觀察到回轉后方有無障礙物,規避了回轉作業風險。在門機大車的前后方安裝4臺槍型監控攝像機,監控大車前進區域是否有障礙物和行人,避了大車行走作業風險。圖3是視頻監控系統安裝示意圖。在司機室內裝視頻監控硬盤錄像機和顯示器。硬盤錄像機備有2 TG硬盤,能實時錄像存儲,視頻存儲時間不少于72 h,供監管人員進行本地查詢。

       

     

     

    監控管理平臺系統功能及實現

    監控系統主機安裝4G無線傳輸模塊,將系統采集的數據打包通過無線網絡發送到監控管理平臺。監控管理平臺具有強大的數據庫管理功能,支持多設備、多用戶的網絡化管理。監控管理平臺具有以下功能:

    1、支持Web訪問功能,提供用戶管理和設備管理功能,如設置用戶權限、定義設備屬性和設備控制等功能,可實現針對不同用戶設置不同的信息查詢和管理權限,并支持設備分區域管理。

    2、支持信息查詢功能,用戶通過PC機登陸查詢時,可自定義查詢方式,如區域查詢、具體設備信息查詢、設備工作時間段查詢、設置設備狀態信息數量查詢以及可指定信息類別查詢等查詢方式。

    3、支持短消息分發功能,當設備出現故障和違規操作時自動向設備管理者和相關責任人分發短消息。

    4、提供直觀的視覺效果,支持顏色標識設備運行狀態,如灰色表示停機,綠色表示正常運行,黃色表示預警,紅色閃爍表示違規操作,紅色表示故障。支持電子地圖顯示和設備定位功能,可標識設備的具體位置。

    2017年,造船廠多臺門機安裝了安全監控系統,目前系統運行穩定。系統通過監控門機的實時運行狀態,不僅可以用來分析設備的實際運行狀況,還可以預警設備危險動作。司機準確觀察到當前操作參數也改變了以 往靠經驗操作的盲目作業,從而最大程度保障起重機安全運行,防止發生安全事故。系統滿足安監部門對設備管理的需求,不僅提升了門機的操作安全性,而且提升了工廠設備管理的規范性和設備維護的及時性,具有廣泛的應用前景和社會經濟效益。

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