随着这几年大型起重机安全监控管理试点工作的有序推广，保障生产安全的成效逐渐凸显，事故发生率明显降低，在全国范围内推广起重机安全监控管理系统将势在必行，201年国家标准GB／T 28264--2012《起重机械安全监控管理系统》正式实施。该标准具体规范了起重机械电气系统的安全性，并强调了在正常工作过程阶段和事故发生阶段的可记录性，增加了事故的可追溯性。。

    结合智能传感器、无线通信传输以及嵌人式等多种技术，遵循国家标准要求，根据用户现场实际需求，针对造船厂400 t龙门起重机原有的安全监控系统进行改造升级研究。

系统方案

    起重机安全监控管理系统由硬件和软件组成，其单元由信息采集单元、信息处理单元、控制输出单元、信息存储单元、信息显示单元、信息自导出接口单元等构成。六个基本单元可归纳为采集信息一处理信息一显示信息三个过程，本系统的改造也分别从这三个过程进行升级。安全监控管理系统的结构框图如图1所示。

图1系统总体框图

     对照国家标准的功能要求，对某船厂400 t龙门起重机原有安全监控系统进行分析，其主要缺少的功能有：1)缺少门限位；2)风速仪是独立《起重运输机械》

系统，没有记录功能；3)监控管理系统不完善，缺乏信息记录与事故追溯功能。基于低成本、高性能的用户需求，在兼容原有系统的基础上，加装监控设备，完成标准中对起重机械安全监控信息采集要求，对新旧设备进行传输布线、转换安装。保留原有监控显示屏，加装安全监控仪，在基于ARM的Linux实时系统平台上开发安全监控管理软件。实现对起重机械工作过程进行监控，整合所有采集的信息，提供数据分析和处理功能。图2为起重机安全监控管理系统流程图。

    

     信息采集设备层主要包括各类传感器、信号变送器、信号采集盒等。现场安装的有荷重传感器、角度传感器、光电编码器、激光防碰器、风速传感器等。用于实时获取起重机械运行状态参数，并将数据预处理后记录存储，通过以太网连接传输到显示设备。

    系统不修改起重机自带的PLC控制程序，根据PLC源码和电气图纸解析大车行程、大车纠偏、高度、重量、小车行程、操作指令等数据地址，通过工业以太网模块CP343—1 LEAN接人工业以太网，使得原PLC控制系统与ARM监控仪进行通信传输数据。风速通过AI信号采集盒采集模拟信号。DI开关量信号采集盒采集门限位信号。其中，风速采集采用型号为HMSMS—AI一1的1路模拟量采集盒。上小车、下小车的门限位状态采集采用型号为HMSMS—DI一8的8路模拟量采集盒。

风速仪作为独立系统，安装在驾驶室抬头可见处，通过JZ871无线传输模块进行数据通信。

      机柜、显示器安装在驾驶室可视合适位置。视频监控方面，4个红外防水筒型摄像机分别安装在大车支腿上，对准相应的轨道，另外3个摄像机安装在上、下小车合适位置，位置对准相应的卷筒。2个智能球型摄像机安装在大车平台两侧合适位置，位置对准相应的吊钩。监视器上可以观察到起重机械整个工作过程，如架桥、过孔、喂梁和司机室内操作记录，如图3为视频监控现场图。硬盘记录机有l T容量大小，可回放记录，导出历史视频，可记录视频数据大于72 h。所有的信息数据传输都通过5口交换机进行老旧系统整合，保留原网线与PLC、原触摸屏连接，铺设新网线通过以太网接入安全监控仪。图3为系统安装图。

    风速传感器

因为Linux在嵌入式开发中具有内核小、效率高、源代码安全开放、跨平台支持多种芯片等明显优势，因此，安全监控管理系统是在ARM搭建的硬件平台上基于Linux系统开发设计的。GB／T28264--2012中明确指出，门式起重机安全监控管理系统是指对门式起重机工作过程进行监控，能够对重要运行参数和安全状态进行记录并管理的系统。该系统整合于主电控系统内，主要分为数据监控子系统和视频监控子系统两部分，如图4所示。该系统包括信号采集模块、中央处理器、存储模块、显示器、数据传输模块、网络通讯模块以及控制输出模块和声光报警模块。中央处理器采用了双核处理器，使其各输入输出接口对各输入信号响应、识别及处理后输入控制信号，使控制输出模块控制起重机，并根据各种测量的信号声光报警模块提供安全可靠的控制报警信号。该数据监控子系统视频监控子系统

图5系统的控制逻辑框图

系统运行时，启动自检功能，有任何异常状况及时报警显示。人机交互界面主要分为4大模块：系统设置、参数设置、数据处理、辅助功能。提供了用户权限管理，起重机的工况参数实时监测记录，并进行相应的控制以保证起重机工作于安全状态。

该系统是基于已有的安全监控系统上进行改造升级，采用了低成本、高性能的ARM—Linux嵌入式开发技术，解析和获取起重机原有PLC控制系统数据，并通过无线组网方式实现新增数据量的快速采集，实现实时数据采集、记录、历史回放和故障报警、追溯等功能，并实现了起重机实时运行工况的视频监测功能。该系统已在某船厂龙门起重机中应用，不仅提升起重机使用的安全性，更有效地提高了起重机的安全监管，对大型起重机安全监控系统的改造升级具有借鉴作用