起重机空间防撞系统设计与研究
引言
近年来，随着国家的快速发展，人类生产活动规模也在逐年扩大。社会经济的快速发展，对起重机需求在逐年增加，从而推动起动机市场发展。起重机生产企业迎来了新的发展与机遇，国外起重机先进技术与性能给国内起重机市场带来冲击。
1、防撞系统原理
门式起重机和门座起重机在同一船坞平台上工作，两台起重机都安装空间防撞系统，起重机之间通过无线通讯设备建立数据信息联系，通过起重机相互交换位置形态数据，检测、跟踪和运算出邻近立体空间区域，根据接近程度，向各自司机和系统提供警告和推荐避让措施。防撞系统程序利用起重机电气控制系统的编码器检测起重机的位置和工作状态，再通过防撞系统程序运算空间坐标矢量值，得到每台起重机的空间外形尺寸参数，系统程序自动监控各台起重设备之间实时体型参数是否重叠干涉，判定起重机是否可能相互碰撞。电气控制系统根据作业工况及使用功能，设定这两台起重机的外形尺寸参数相互干涉重叠的预警范围，到达预警值时，可提供防撞警示。
2、防撞装置的安装与调试
首先，在安装过程中要先将岸桥原有的防撞装置及钢丝绳、限位开关拆除，随后在前大梁两侧位置安装激光扫描仪，使其与一根角钢连接固定。为保险起见，需以螺栓对撬的方式连接角钢与大梁上2根预焊接的槽钢，并将梯子平台设于装置附近，这样当装置发生故障需要检修维护时，便可以顺利进行调节和修理，以此提高其运维的便捷性。
其次，电气接线可按照棕正蓝负的方法选择M12×5拼插头完成，一方面可以保证装置良好的密闭性，另一方面不会干扰装置的防护级别，从而规避了接线进水和错误接线的风险。若港口最低温度在0℃以下，需选择合适型号的加热器，以免影响传感器、电机等部件的工作性能。在连接信号线时，选用M12×8拼自带插头。
同时，经扎线条沟引电源线和信号线通至分线盒中，对接外部线后经托架连至电气房，进而传输信号至PLC控制模块。其中，YE、GY、PK分别与大梁防撞报警、防撞减速、防撞停止相对应，一旦检测到物体与大梁的距离分别小于15m、10m、5m时，便会输出相应的信号。
最后，电气调试环节需要分步进行。
第一步是连接软件，即利用PC机和以太网完成LMS511扫描器的调试和参数设置。但是，在连接PC和以太网的过程中，必须保证两者具有一致的IP段，而非完全相同的IP地址。待装置与PC正常连接后再打开，连接SOPAS软件。
第二步是打开软件确认电脑连接成功后，在出现的2台LMS选项中选择第1台，先后双击图案和左侧LMS完成设备登陆。
第三步是区域绘制。本次改造项目中的LMS511装置需要设置4个保护区域，具体可通过EvaluationArea中的Field和New指令完成保护区域的设定，至少要包括报警、减速、停止等信号区间，待画好Field1后按照上述方法依次绘制Field2、Field3等。
第四步，左选EVC1、右选New进入Field1Out-putno中的Output1。此时，Responsetime数值代表LMS检测区域中的物体停留时间达到多少时才报警，Blankingsize则代表被测物体直径达到多少时才报警。后续的EVC2可同样设置。完成参数设置后点击下载至设备，并点击保存图标将其存于LMS中。
第五步，点击图标Showscan，查看LMS所处的扫描区域和状态。若为绿色，说明无物体需要报警；若为黄色，说明有物体需要报警且LMS正在输出；若为灰色，则说明LMS离线，不能呈现实时数据。
3、起重机未来发展展望
为有效避免塔机与障碍物之间发生碰撞产生安全事故，许多国家已经出台相应政策，指出相互影响工作的塔机需要在起重机中装置防碰撞系统或者防碰撞技术。随着国家的快速发展，科学技术的不断进步，吊装企业对起重机有了更高要求。所以，整体吊装工程受到更多人喜欢。与此同时，起重机吊装能力、作业幅度等需要不断加强，大型起重机市场发展前景更加广阔。单一起重机以及小型起重机已经无法适应社会市场发展，所以，起重机产业需要不断改革创新。在保证起重机原有性能不变情况下，研发出大吨位新型起重机，从而满足市场发展，符合市场需求。
起重机未来会朝着一下几个方向发展：
第一，大型化。随着国家的不断发展，社会市场中工业生产规模在逐年增大。致使吊装工程更加复杂多样、大型且专业。所以，起重机在未来需要朝着大型化、专业化方向发展。
第二，智能化。在科学技术不断进步的当下，智能化产品受到越来越多人的喜爱。所以，起重机在未来发展过程中，需要与先进技术相结合，从而实现起重机智能化与自动化。操作起来更为简便，为工业生产节省大量人力、物力。
第三，安全性。起重机安全性能，以及使用过程中的安全问题受到越来越多人关注。所以，要保证起重机力限器功能。与此同时，传感器也应该应用在起重机当中。如此，起重机在工作过程中，传感器可以对起重器各个零部件进行检查，及时发现其中存在的问题。
第四，控制性能。随着起重机的不断发展，机器中的零部件也会随之增加。这种情况的产生，给起重机控制系统工作带来难度。所以，起重机在未来发展中需要对其性能进行不断完善，从而使起重机作业得到有效保障。
4、结束语
综上所述，空间防撞系统通过建立统一坐标系，空间函数运算，计算得出潜在的空间干涉冲突，并提供避让操作提示。空间防撞系统不仅实用于两台起重机之间的相互防碰撞，还可应用拓展到多台多类型起重机之间的防碰撞。
