起重机控制监视系统的探究与展望
起重机行业自2003年以来有了一个迅速发展,一方面吸引了大量的国外的制造商,另一方面也充分带动了国内厂家的研发新产品、新工艺的创造热情。塔机、履带起重机、全地面起重机、铁路起重机、特种起重机等制造工艺都有了长足的进步。
1、起重机控制监视系统
1.1安全监控系统
起重机安全监控系统是整体设计,监控系统主要由人机接口模块、各传感检测节点模块、继电器控制模块以及GPRS无线收发模块组成,各个模块均含有独立的微处理器、通讯总线控制器和收发器。各传感检测节点集成了传感功能和数据处理功能,不仅可以检测起重机的相应工作参数和状态信息,还可对该信息进行处理,转化为统一的报文帧后,再发送到总线上;继电器控制节点与起重机自身的电气系统相连接,提供完备的参数超限保护功能,有效阻止危险操作,防止事故发生;人机接口节点可实时显示起重机工作参数,方便操作人员直观了解起重机状态,并实时存储起重机的工作记录,包括系统内部存储或者外部U盘存储,为日后起重机维护和事故处理提供可靠的数据支持,其GPRS模块可接收采集GPS卫星数据,经处理器解析后得出其地理坐标信息,该信息连同起重机工作状态数据一同由GPRS模块发送到GPRS无线通信网上;GPRS网络根据相应的协议在智能终端和接入Internet的监控中心之间建立一条支持TCP/IP的数据通道,监控中心把通过这条通道传送来的起重机位置数据和工作参数信息存储到数据库中,后台服务软件读取并显示这些数据,实时监管起重机的工作情况。在故障发生时,将发生的最新故障记录在数据库中,同时将该最新故障发送到起重机管理系统网络中的远程终端,以最快的方式通知技术人员及维护人员进行故障检测,从而实现了管理的高效性,也降低了起重机的安全隐患。
1.2系统数据远程传输及维护监管
系统软件实现数据传送首先要对数据中心的监控主机进行初始化,与主机建立网络连接,分配IP地址,设置好通信波特率和通信端口,展开网络侦听。监控中心是整个安全监控系统的操作、维护、处理、统计、分析和监控的中心。
安装了安全监控管理系统,还得在应用中有相关完善的安全管理支持才能正常运行并发挥作用。主要应注意以下方面:采购的系统必须符合相关的技术要求、符合有关的强制性规定和设计、制造要求并附相关的文件;充实安全监控专业技术人员,定人定岗管理安全监控管理系统,保证该系统有效可靠;加强安全技术培训,使使用人员会使用会辨别会合理处理;完善起重机安全监控管理系统使用过程的监管工作,确保系统在线;各方责任主体应派专人负责安全监控系统信息的维护和处理,掌握运行时的实时信息,及时处理各类报警信息,确保安全运行;建立相关的符合技术规范要求的的安全技术档案;使用单位应按规定使用、维护安全监控管理系统并处于良好工作状态;设备在运行过程中,监控设备、软件、线路等发生故障,应及时与安装单位联系维修,不得擅自处理。
1.3系统数据精准度实验及分析
数据精准度是衡量系统性能的重要指标,这里主要是指监控中心测出的起重量值、幅度值、高度值以及角度值与真实值之间的误差,为了能够较客观地对系统性能进行评定。例如,选择在用塔机作为实验对象,实验时最大幅度为60m,高度为75m,倍率为2倍率。为了对起重量精度进行评估,在0.3t、0.5t、1t、1.5t、2t、2.5t、3t、4t、5t、6t这10组不同吊重下展开现场实验。考虑到塔机在突然启动或突然制动时会产生动载冲击,可能会使系统检测值产生较大波动,因此对每种吊重均按照快档起升、慢档起升、停钩保持、慢档下落、快档下落的先后顺序进行操作,每组反复5次以观察动载对实验数据的影响。为了对幅度精度进行评估,把起重臂的标准节视为测量位置,将小车分别停在各测量点上,将实测值与真实值进行比较;对于高度精度的评估,以塔机的标准节为测量标准,将吊钩停在各测量位置处,比对实测值和真实值;对于角度精度的评估,以15°或30°为一个测量位置,将塔身停在相应的角度,比对实测值和真实值。测试得出:一是整个系统的起重量精度控制在±60kg以内,幅度精度控制±20cm以内,高度精度控制在±20cm以内,回转角度控制在±5°以内,可完全满足使用需求。二是监控终端发向监控中心的数据正确到达率在93%左右;三是数据正确到达率主要与网络的状态有关,网络忙时,数据正确到达率低。在因特网和GPRS网络空闲时,数据正确到达率接近100%;而在网络繁忙时,数据正确到达率在90%左右,因此网络数据要根据传输数据量调整不同传输速率。尤其多站点是做好信道分配。
2、展望
(1)新型起重机运行监视管理系统使设备整机性能优越,随着先进技术和新材料的大量应用,同种型号的产品以及整机重量要减轻约20%的重量。同时由于结构分析应用和先进设备的大量使用,相关的结构形式也会更加合理。安全监控系统保证了起重设备的安全稳定性。
(2)新型起重机运行监视管理系统具有性能良好、可靠性良好的特性,能够充分的发挥设备性能,特别是对电液比例控制系统以及智能控制显示系统的推广应用,使相关操作更方便、舒适、安全,相关的保护装置会更加完善。
(3)现代起重设备向起升高度大、吊重量大、幅度更大的大吨位器械发展。我国加入世贸组织后,国内市场(特别是配套件)会受到了较大程度的冲击,但加入世贸组织同样给我们带来了相关的新技术,这也必将推进我国的主机和配套件企业的技术创新以及技术进步。
随着国家对安全生产的重视,安全监控管理系统将会得到迅速的推广并且会对起重机械行业起到深远的影响,正确的了解和使用安全监控管理系统,将有效地减少生产安全事故,保障国家人民的生命财产安全。