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浅谈移动式起重机远程监控若干问题研究—郑州恺德尔起重机安全监控管理系统

来源:恺德尔起重机安全监控管理系统专家 发表日期: 2020-07-09 17:25:00

影响移动起重机安全性的因素有很多:比如振动 、驾驶员的误操作、某些原件因腐蚀而造成刚度不够等等。 故综合考虑汽车起重机的安全性能合理采集移动起重机各个“敏感部位”的信号,是首先要考虑的实际问题。 以下以监测汽车起重机的倾覆力矩和起重臂刚度为 例来确定各个“敏感部位”, 设置信号的采集方式。 倾覆力矩和起重臂的刚度都是汽车起重机重要的安全参数, 对它们的监测是保证汽车起重机平稳工作的关键。 在车起重机的“敏感部位” (如图 ,所示 ) 安装传感器,把检测到的信号传给车载 计算机。长度、角度传感器和压力传感器是测量起重力矩的长度和角度传感器安装在起重臂的中部压力传感器安装在变中 副由缸的平衡阀处 ) 创门可实时监测起重臂长度、角度以及液压缸的压力.

    

     从而测得起重机的载重量起到限载的作用。载荷传感器可测量起重机的平稳状态 (安装在四条液压支腿上) , 汽车起重机即将失衡时, 其相邻两条支腿上的载荷会变小 当小到一定程度的时候, 计算机就“认为” 起重机将要失衡并报警通知工作人员, 以实现监测平稳性的目的。加速度传感器主要测量起重臂的振动状况 (安装在起重臂的端部) , 它和长度

、角度传感器相配合能反应起重臂的挠度和刚度。 即使起重机并未超载 , 但由于其他因素的影响, 起重臂振动较强 , 使得被吊物体的惯性很大 . 起重机也容易失稳,甚至起重臂的刚性会变差 所以对起重臂振动的测量也不可忽视。

诊断和故障排除,从而达到防止事故发生的目的。 并为事故的分析处理提供可靠的据。

信号的无线传输若起重机结构紧凑,不易布置线路 另外复杂的信号连线还会给汽车起重的维护造成困难 , 所以信号的无线连接也是今后汽车起重机的发展方向之信号的传输与处理

 C AN总线对数据的采集和处理:C A N 总线是国际上应用最广泛的现场总线之一,能实时采集传感器输出的数据。 C A N总线通过I CAN模块检测各传感器的信号 并经C A N 总线把数据输入到车载计算机中进行分析处理 , 将系统工作状态显示在人机界面上 , 及时 警示并实时记录汽车起重机作业中的危险工况 . 实现了对汽车起重机的现场监控。 在危险工况下. C A N 总线通过对输出模块的实时控制, 并在自动诊断系统和远程监控中心的协助下进行自动诊断和故障排除,从而达到防止故障发生的目的。并为事故的分析处理提供可靠的依据。

信号的无线传输

目前蓝牙技术已发展的较成熟,信号稳定可靠且价格便宜。 蓝牙技术已广泛应用于电脑、手机、汽车和军用车辆等。 大部分手机和其它移动装置所使用的是 p o w e r lC a s s Z蓝牙模块,标准传输距离为10, 而蓝牙适配器与蓝牙适配器之间可以达到10 0米的通讯距离。这样的通讯距离在汽车起重机上基本可以满足要求。 而且蓝牙系统支持一点对多点的通信, 所以在传感器上安装蓝牙发射装置 传感器采集的数据可以用它 无线传输给车载计算机上的蓝牙接受装置 不仅能实现数据检测和传输的无线 化 而且也提高了数据传输的抗干扰性能蓝牙传输数据不会发生信号干涉。 且蓝牙装置的体积很小. 非常节省空间 。 信号通过蓝牙装置在汽车起重机上传输过程如图3所示 :

传感器根据应变片 感应机构的应变使用后续电路将应变量转化为电压量. 再通过模/ 数转换电路把模拟信号转变为数字信号并送入单片机处理 , 单片机再把信号用蓝牙置发射给车载计算机。远程故障诊断是计算机科学、通讯技术与故障诊断技术相结合的一 种新的设备故障诊断模式。它是基于G S M /G p R S 无线通讯 网络和G P S 全球定位 系统来完成整个过程的: 从现场提取诊断信息 对诊断信息进行加工并采集 G P S 信息 通过G S M /G P RS 网络远距 离传输给远程监控中心. 监控中心对监测到的信息进行分析诊断 把诊断结果 再经G S M G / p RS 网络传输回工作现场. 用以指导维修。

信号的远程传输在工程中, 无线通讯网络是基于 G S M / G p R S 网络的移动通讯系统。 但 G p R S G S M相比具有传输速度快. 永远在线,传送数据量大且按流量收费等诸多优点。 所以使用G p R S通讯方式明显优于G S M通讯方式。

G P S 模块是用于确定设备的地理 位置信息的 这些信息暂时存放在P L C 存储器内, G p R S 传送至远程监控中心由监控中心对其运行状态实施在线监测 以便及时发现设备故障。 管理者一旦发现故障 , 则迅速定位设备位置和故障发生的部位, 及时排除故障。目前国内工程机械应用GPS进行生产管理和远程监测的还很少 .在国外卡特彼勒公司、 徕卡和特林布尔导航设备有限公司均可独立提供GPS 的汽车起重机定位系统大大的提高了汽车起重机的作业生产率。 因此运用G p S 以及G p R S 技术 . 实现远程监测和维护是今后汽车起重机的发展趋势。 应用G p S GPRS 的信号传送方式如图4所示。

    

在远程监控系统中 .故障诊断中心是诊断故障的“专家它可以针对当前的问题提出解决方案。 当某个汽车起重机将故障信息传至远程监控系统后 ,故障诊断中心需要完成下面四项工作:

一、   对故障信息进行分析处理,判断故障原因. 提出解决方案;

二、   将故障原因 及处理意见传回车载计算机 指导操作 者作业 ;

三、   根据发生故障的汽车起重 机在工程机械机群 中的权值、故障部位在单机上的权值以及故障严重程度的权值来判断该故障对整个工程机械机群工作的影响, 来管理和调度 ;

四、   当故障诊断中心无法判断故障原因及做出处理意见时 要及时将此信息传给专业故障诊断人员, 由他们凭借专业的知识和经验作进一步处理 。

     

 

故障诊断中心 的工作原理:车载计算机读取操作员从键盘或触 摸屏输入的参数、 起重机结构参数以及各传感器采集的信号 再把这些数据传 输给远程监控中心, 故障诊断中心根据各个参数以及汽车起 重机的数学模型 进行计算处理 . 将计算得到的结果及相应参数通过G p R S 反馈回汽车起重机,显示在LC O显示器上 ; 最后判断是否需要报警若发生危险操作,则进行相应报警及制动保护 。

.   工作状态的远程控制在作业中 ,监控中心还需对汽车起重机实行远程监测和控制。 比如:发动机油温、油压的控制; 合理配置发动机功率、减小排放、降低油耗等的节能控制与其他工程机械的动作配合控制; 防止倾翻和监测系统工作状态的安全控制等等。 远程控制狭义上是指远程监控中心对汽车起重机的计算机发出指令由车载计算机完成对起重机各部分的控制一一计 算机及时显示并将问题实时发送到监控中心对采集到的信息进行故障分析, 提出预防故障和合理保养的方案. 再远程传送回来车载计算机控制着车里的智能化模块. 从而实现对各个系统的自动化控制。 在广义上远程监控系统 不仅仅是为了实现自动控制. 还要实现对各个部门的合理调度和管理。使各个系统和部门达到最佳配合效果,

   结束语 使用远程安全监控系统能够使汽车起重机在实际工作中更加安全可靠,方便驾驶员操作,辅助现场现场监测人员工作,及时发现排除故障,有利于汽车起重机实现自动化和智能化。