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铁路门式起重机安全监控管理系统的设计与应用

来源:恺德尔起重机安全监控管理系统专家 发表日期: 2018-01-26 15:50:00

为保障起重机械及其作业安全,《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发[2010] 23 号) 明确要求“大型起重机械要安装安全监控管理系统”,《关于印发大型起重机械安装安全监控管理系统实施方案的通知》(国质检特联 [2011] 137号) 规定“在所有在用的大型起重机械上全部安装安全监控管理系统”,《起重机械安全监控管理系统》(GB/T28264-2012)国家标准规定起重机械安全监控管理系统的结构模式、系统性能要求及试验方法和检验项目,确定 9 种类型起重机的信息采集源、监控参数/状态。根据国家标准GB/T 28264-2012 的技术要求,起重机械安全监控管理采集的监控参数包括:起重量、风速、起升高度/下降深度、大车小车运行行程、同一或不同轨道上运行机构安全距离、司机操作 指令、工作时间、累计工作时间和每次工作循环;监控状态包括:起升机构制动器状态、全车限位与联锁保护、抗风防滑状态、供电电缆卷筒状态和视频监视。为此,铁路货场门式起重机安全监控管理系统设计开发了B/S 和C/S 2 种软件架构,包括数据信息采集系统、视频信息采集系统、监控数据传输系统和远程监管平台等系统。铁路货场门式起重机安全监控管理系统可以对门式起重机工作过程进行监控,对重要运行参数和安全状态进行记录并管理。

一、数据信息采集系统

数据信息采集系统采用模块化设计,各功能模块可灵活拆分和组合,既适用于新型的变频调速起重机,也适用于老式的电阻调速起重机,主要由各类传感器、智能仪表、可编程控制器(PLC)、以太网交换机、工控机、触摸显示屏、无线 AP、服务器等组成,其中PLC 是门式起重机上数据采集控制和显示的核心设备。PLC 的 I/O 模块实时采集各传感器或智能仪表传来的数据信息,PLC 的CPU 模块处理所采集的数据信息,对故障报警进行判断处理,并将处理后的信息实时反映在司机室触摸屏上。安装在门式起重机上无线客户端与以太网交换机相连后,将各类监控信息和故障报警等传输到监控室的服务器上,得到授权的门式起重机管理人员可以通过web 网页或客户端登陆,掌控门式起重机运行情况,进行远程维护和故障处理,提高故障排查效率,减少门式起重机停机时间。

二、视频信息采集系统

视频信息采集系统为门式起重机安全监控管理系统的组成部分,为了直观地监视铁路货场中门式起重机的运行情况,在每台门式起重机上安装了高清网络摄像机,对门式起重机的装卸作业、运行机构情况进行视频信息采集,并实时显示在车载和远程显示器上,便于装卸设备操作人员和管理人员掌控和了解,具有实时监控和历史查询的功能。对于网络摄像机的布置区域,必须在门式起重机的吊点、行走区域安装红外摄像机,也可以在司机室、电气室、小车房内安装摄像头,扩大视频监视区域。

三、监控数据传输系统

由于铁路门式起重机在露天环境下工作,需要在轨道上移动作业,数据传输布线困难,因而需要采用无线数据传输方式,将数据传输到中控室;同时产生的视频数据量大,需要较快的数据传输速度;最后需要数据传输稳定、可靠。WiFi 无线数据传输技术为安全监控管理系统的数据传输提供了技术解决方案,它是一种短距离的无线联网技术,通过无线路由器,将有线网络信号转换成无线保真信号。无线保真信号最主要的优势在于不需要布线,可以不受布线条件的限制,发射信号强度低于100 MW,覆盖范围广,传输速度非常快,可达到54 Mbps,符合个人和社会信息化的需求,但无线保真技术传输的无线通信质量不是很好,易出现外部干扰而导致远程数据丢失情况,现场应用时需要考虑干扰因素的排除及数据传输的可靠设计,必要时需要使用无线中继。铁路货场门式起重机安全监控管理系统使用了CMS (起重机管理系统) 网关,通过将数据在车载工控机进行中转缓存来保证数据传输的可靠性。

四、远程监管平台

远程监管平台是通过互联网技术和WiFi 数据传输技术,对门式起重机工作运行参数进行实时监控管理,并对运行状态进行判断,对违章操作进行预警或报警,具有实时状态监视、故障监视、历史回放、生产报表、重要操作记录、电能管理、维护保养、备件管理、用户管理等功能。在该远程监管平台的支持下,管理人员便于掌握每部起重机械的实际状态,可以快速对故障进行定位分析,借助网络,将故障信息及时发送给不同层级和不同地域的管理者,使各级管理层和设备供应厂家及时掌握设备应用情况,降低养护难度,预防重大安全事故。该平台支持智能移动终端,具有短消息提示功能,当有故障发生时,维修人员可以收到故障消息,并利用智能移动终端查询所需的养护维修数据信息,提高了工作效率。

五、安全监控管理系统的应用情况

铁路货场门式起重机安全监控管理系统在西安铁路局门式起重机上应用,其中7 台为变频调速、PLC 逻辑控制型门吊,其余10 台为传统串联电阻调速、继电器逻辑控制型门吊。通过对门式起重机安全监控管理系统的实际应用,总体上对门式起重机的运行数据、性能数据、视频信息和装卸作业过程进行了有效的记录和监控,提升了安全管理的可追溯性,提高了设备管理人员的工作效率。

参考文献:

1]秦洪.铁路货场门式起重机安全监控管理系统的应用与思考[J].安全管理 2016 4(36):57-59