專利名稱：基于旋鎖稱重的集裝箱起重機(jī)負(fù)載監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬起重機(jī)械、港口機(jī)械與工程機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及集裝箱起重機(jī)械。
背景技術(shù)：
目前集裝箱起重機(jī)負(fù)載監(jiān)測方法比較簡單，例如檢測超載的主要方式是采用直接檢測鋼絲繩上的受力，來判斷是否超重。這種監(jiān)測方法不能檢測到四個(gè)旋鎖上吊重分配是否合理、吊鉤是否脫落鋼絲繩是否纏繞等情況。傳統(tǒng)負(fù)載監(jiān)控響應(yīng)慢、精度差、可靠性低、易損壞，存在以下幾個(gè)主要問題
(1)測量的是吊具上的合力，無法判斷吊重在四個(gè)旋鎖上分配是否均勻，同時(shí)也無法判斷吊鉤在集裝箱吊裝過程中是否脫鉤，對(duì)鋼絲繩的纏繞方式敏感； (2)由于鋼絲繩的彈性，傳感器檢測的速度不快，并不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測；
(3)檢測出異常信息不能夠進(jìn)行及時(shí)的報(bào)警；
由于集裝箱起重機(jī)傳統(tǒng)負(fù)載監(jiān)測方法存在上述缺陷，構(gòu)建一個(gè)基于旋鎖稱重重的集裝箱起重機(jī)負(fù)載監(jiān)測系統(tǒng)，這樣就能非常有效的解決了傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)的缺陷。該監(jiān)測系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)可以單獨(dú)判斷每個(gè)旋鎖上的受力，從而判斷出吊具的受力情況及及時(shí)檢測出是否脫鉤,且這對(duì)鋼絲繩的纏繞方法不敏感；
(2)由于直接布置在前端，可以方便快速的測量受力，以及采用總線傳輸，可以保證報(bào)警傳感器響應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測；
(3)在監(jiān)測到旋鎖載荷異常的情況下，可以迅速聲光報(bào)警或者直接鎖定吊具驅(qū)動(dòng)電機(jī)，阻止非正常起吊，及時(shí)預(yù)防事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種實(shí)時(shí)性好、可靠性強(qiáng)的基于旋鎖稱重的集裝箱起重機(jī)負(fù)載監(jiān)測系統(tǒng)，能保證在復(fù)雜的電磁環(huán)境和惡劣的氣候環(huán)境下實(shí)時(shí)監(jiān)測集裝箱起重機(jī)的起吊過程，確保旋鎖可靠工作。監(jiān)測到異常情況時(shí)，及時(shí)報(bào)警或者采取措施阻止非正常起吊，及時(shí)預(yù)防事故，提高集裝箱起重機(jī)的安全性。本發(fā)明提出的基于旋鎖稱重的集裝箱起重機(jī)負(fù)載監(jiān)測系統(tǒng)，由測力單元I、系統(tǒng)內(nèi)通訊總線2、司機(jī)室內(nèi)報(bào)警顯示單元3、系統(tǒng)對(duì)外通訊總線4和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元5組成。測力單元I的輸出端分別通過系統(tǒng)內(nèi)通訊總線2連接司機(jī)室報(bào)警顯示單元3和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元5，司機(jī)室報(bào)警顯示單元3通過系統(tǒng)對(duì)外通訊總線4與外部信息進(jìn)行雙向連接，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元5連接司機(jī)室報(bào)警顯示單元3 ;測力單元I由旋鎖6、光纖光柵傳感器7、解調(diào)儀8和載荷處理器9組成,光纖光柵傳感器7固定于旋鎖6尾部的開槽部位,光纖光柵傳感器7的輸出端連接解調(diào)儀8的輸入端，解調(diào)儀8的輸出端連接載荷處理器9的輸入端；，光纖光柵傳感器7安裝于集裝箱起重機(jī)的旋鎖6上，司機(jī)室內(nèi)報(bào)警顯示單元3安裝于起重機(jī)司機(jī)室內(nèi)，兩者的信息交流通過系統(tǒng)內(nèi)通訊總線2來實(shí)現(xiàn)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元5實(shí)現(xiàn)重量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，系統(tǒng)對(duì)外通訊總線4實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外部信息的交換。本發(fā)明中，所述司機(jī)室報(bào)警顯示單元3采用聲光報(bào)警系統(tǒng)。本發(fā)明中，所述測力單元I集成在吊具旋鎖上，采用光纖光柵傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測吊具旋鎖上的受力情況，由光纖光柵傳感器、解調(diào)儀和荷載處理系統(tǒng)組成。分布式的測力單元具有響應(yīng)速度快、精度高、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明中，所述司機(jī)室報(bào)警顯示單元3采用聲光報(bào)警系統(tǒng)，包括報(bào)警閃爍燈、報(bào)警蜂鳴器和數(shù)碼顯示管(或顯示屏)，顯示單元可以顯示起吊重量。本發(fā)明中，采用系統(tǒng)內(nèi)通訊總線2以及系統(tǒng)對(duì)外通訊總線4實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部信息傳遞以及與系統(tǒng)對(duì)外信息交換，具有較高的分布性、互動(dòng)性和環(huán)境適應(yīng)性。本發(fā)明中，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元5用于存儲(chǔ)測力單元的重量數(shù)據(jù)，需要時(shí)可以隨時(shí)讀取里面的信息，如同起重機(jī)的“黑匣子”和“服務(wù)器”?？梢圆捎糜?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器或 者數(shù)據(jù)存儲(chǔ)硬盤作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。性能特點(diǎn)本發(fā)明是一種基于旋鎖稱重的集裝箱起重機(jī)負(fù)載監(jiān)測系統(tǒng)，用于測量和監(jiān)視集裝箱起重機(jī)吊具的起吊重量。該系統(tǒng)集成了測力單元、通訊總線、司機(jī)室報(bào)警顯示單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，共同構(gòu)成了集裝箱起重機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)。將測力單元集成在集裝箱起重機(jī)的吊具旋鎖里面，實(shí)現(xiàn)從“真正源頭”測量負(fù)載，克服了傳統(tǒng)測量方法響應(yīng)慢、精度差、可靠性低、易損壞的缺點(diǎn)，真正給起重機(jī)裝上了敏感、可靠的神經(jīng)末梢。
該負(fù)載監(jiān)測系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測、顯示吊具每個(gè)旋鎖(吊點(diǎn))上的載荷，通過安裝在司機(jī)室的數(shù)碼顯示管實(shí)時(shí)顯示起吊總重量，并將重量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來。在監(jiān)測到旋鎖載荷異常的情況下(如有旋鎖出現(xiàn)載荷為零)可以迅速聲光報(bào)警，或者直接鎖定吊具驅(qū)動(dòng)電機(jī)，阻止非正常起吊，及時(shí)預(yù)防事故，提高集裝箱起重機(jī)的安全性。


圖I是本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。圖2是本發(fā)明測力單元I結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)1為測力單元；2為系統(tǒng)內(nèi)通訊總線；3為司機(jī)室報(bào)警顯示單元；4為系統(tǒng)對(duì)外通訊總線；5為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；6為旋鎖；7為光纖光柵傳感器；8為解調(diào)儀；9為載荷處理器。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例I :
如圖I所示，本系統(tǒng)由集成在吊具旋鎖內(nèi)的測力單元I、系統(tǒng)內(nèi)通訊總線2、司機(jī)室報(bào)警顯示單元3、系統(tǒng)對(duì)外通訊總線4、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元5組成。如圖2所示測力單元2，所述測力單元2由旋鎖6、光纖光柵傳感器7、解調(diào)儀8和載荷處理器9組成，光纖光柵傳感器7 —端固定于旋鎖6底部軸線處,光纖光柵傳感器7的輸出端伸出旋鎖6上端部,光纖光柵傳感器7的輸出端通過導(dǎo)線連接解調(diào)儀8的輸入端，解調(diào)儀8的輸出端將解調(diào)后的信號(hào)輸出給載荷處理器9，載荷處理器9將解調(diào)儀8的數(shù)字信號(hào)處理為旋鎖6上的載荷結(jié)果輸出。對(duì)應(yīng)于四個(gè)旋鎖的四個(gè)測力單元I實(shí)時(shí)檢測旋鎖的載荷信息，并通過系統(tǒng)內(nèi)通訊總線2將該信號(hào)傳遞到司機(jī)室報(bào)警顯示系統(tǒng)3，安裝在司機(jī)室的數(shù)碼顯示管實(shí)時(shí)顯示起吊重量，并通過數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元5將重量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來。在監(jiān)測到旋鎖載荷異常的情況下可以迅速聲光報(bào)警，或者直接鎖定吊具驅(qū)動(dòng)電機(jī)，阻止非正常起吊。此外，該系統(tǒng)還可以通過系統(tǒng)對(duì)外通訊總線4，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外部信息的交換。集成在集裝箱起重機(jī)吊具旋鎖內(nèi)部的測力單元I實(shí)時(shí)監(jiān)測每個(gè)吊點(diǎn)上的載荷，并將各吊點(diǎn)載荷以及總起吊重量的信息通過系統(tǒng)內(nèi)通訊總線2及時(shí)傳輸?shù)剿緳C(jī)室的司機(jī)室報(bào)警顯示單元3，司機(jī)可以直觀的了解吊具起吊情況；同時(shí)，載荷及重量信息也通過內(nèi)部通訊總線2記錄到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元5;當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到非正常起吊時(shí)，安裝 在司機(jī)室內(nèi)的司機(jī)室報(bào)警顯示單元3將發(fā)出聲光報(bào)警，提醒司機(jī)停止操作，報(bào)警信息通過系統(tǒng)內(nèi)通訊總線2傳輸；系統(tǒng)對(duì)外通訊總線4可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外部信息的交換，比如存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)讀取、系統(tǒng)監(jiān)測等。
權(quán)利要求
1.一種基于旋鎖稱重的集裝箱起重機(jī)負(fù)載監(jiān)測系統(tǒng)，由測力單元(I)、系統(tǒng)內(nèi)通訊總線(2)、司機(jī)室內(nèi)報(bào)警顯示單元(3)、系統(tǒng)對(duì)外通訊總線(4)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(5)組成，其特征在于測力單元(I)的輸出端分別通過系統(tǒng)內(nèi)通訊總線(2)連接司機(jī)室報(bào)警顯示單元(3)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(5)，司機(jī)室報(bào)警顯示單元(3)通過系統(tǒng)對(duì)外通訊總線(4)與外部信息進(jìn)行雙向連接，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(5)連接司機(jī)室報(bào)警顯示單元(3);測力單元(I)由旋鎖(6)、光纖光柵傳感器(7)、解調(diào)儀(8)和載荷處理器(9)組成,光纖光柵傳感器(7)固定于旋鎖(6)尾部的開槽部位，光纖光柵傳感器(7)的輸出端連接解調(diào)儀(8)的輸入端，解調(diào)儀(8)的輸出端連接載荷處理器(9)的輸入端；，光纖光柵傳感器(7)安裝于集裝箱起重機(jī)的旋鎖(6)上，司機(jī)室內(nèi)報(bào)警顯示單元(3)安裝于起重機(jī)司機(jī)室內(nèi)，兩者的信息交流通過系統(tǒng)內(nèi)通訊總線(2)來實(shí)現(xiàn)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(5)實(shí)現(xiàn)重量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，系統(tǒng)對(duì)外通訊總線(4)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外部信息的交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于旋鎖稱重的集裝箱起重機(jī)負(fù)載監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述司機(jī)室報(bào)警顯示單元(3)采用聲光報(bào)警系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明是一種基于旋鎖稱重的集裝箱起重機(jī)負(fù)載監(jiān)測系統(tǒng)，由測力單元、系統(tǒng)內(nèi)通訊總線、司機(jī)室報(bào)警顯示單元、系統(tǒng)對(duì)外通訊總線和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元組成。用于測量和監(jiān)視集裝箱起重機(jī)吊具的起吊重量，將測力單元的光纖光柵傳感器集成在集裝箱起重機(jī)的旋鎖里面，實(shí)現(xiàn)從“真正源頭”測量負(fù)載，克服了傳統(tǒng)測量方法響應(yīng)慢、精度差、可靠性低、易損壞的缺點(diǎn)，真正給起重機(jī)裝上了敏感、可靠的神經(jīng)末梢。同時(shí)該負(fù)載監(jiān)測系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測、顯示吊具每個(gè)旋鎖(吊點(diǎn))上的載荷，通過安裝在司機(jī)室的數(shù)碼顯示管實(shí)時(shí)顯示起吊總重量，并將重量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來。在監(jiān)測到旋鎖載荷異常的情況下，可以迅速聲光報(bào)警，或者直接鎖定吊具驅(qū)動(dòng)電機(jī)，阻止非正常起吊，及時(shí)預(yù)防事故，提高集裝箱起重機(jī)的安全性。
文檔編號(hào)B66C15/06GK102701079SQ20121016305
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者劉媛媛, 孫遠(yuǎn)韜, 廖鑫, 張戩杰, 張氫, 秦仙蓉, 胡建軍 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)