專利名稱：一種起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特別是一種起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)是智能結(jié)構(gòu)發(fā)展的首要技術(shù)之一。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的主要對(duì)象為復(fù)雜、危險(xiǎn)而且造價(jià)昂貴的大型結(jié)構(gòu)，作為具有危險(xiǎn)性的特種設(shè)備，起重機(jī)(特別是超大噸位的起重機(jī))金屬結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)意義重大。在開發(fā)高效快速的港口裝卸機(jī)械狀態(tài)健康監(jiān)控系統(tǒng)方面，發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家處于主導(dǎo)地位，他們應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、智能傳感器技術(shù)、高速寬帶通信技術(shù)等，不斷推出新方案和新裝置，使由他們自主或參與的港口裝卸機(jī)械的裝卸效率和安全可靠度都有了極大的提高，整機(jī)向有機(jī)、完善、協(xié)調(diào)、適配方向發(fā)展。但也大都以巡檢為主，真正能在港口相對(duì)惡劣的條件下長(zhǎng)期穩(wěn)定在線健康監(jiān)測(cè)和安全評(píng)價(jià)系統(tǒng)還是相對(duì)缺乏。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)是通過人工目測(cè)檢查或借助于便攜式儀器測(cè)量得到的信息對(duì)起重機(jī)結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。傳統(tǒng)檢測(cè)方式的不足之處主要表現(xiàn)在:(I)檢測(cè)缺少整體性。人工檢查以單一構(gòu)件為對(duì)象，只能提供局部的檢測(cè)和診斷信息，而不能提供整體全面的結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)和評(píng)估信息。(2)采用超聲波方法、聲發(fā)射方法和磁粉探傷方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)，測(cè)試費(fèi)用昂貴，還需要測(cè)試輔助工程(架設(shè)檢測(cè)平臺(tái)、測(cè)區(qū)表面磨光和油漆恢復(fù)等)的費(fèi)用；(3)周期長(zhǎng)，時(shí)效性差。測(cè)試人員的工作危險(xiǎn)而且繁瑣，并且得到的數(shù)據(jù)只是我們所選取的時(shí)間點(diǎn)的狀況，并不能完全說明整臺(tái)設(shè)備長(zhǎng)期以來的工作狀態(tài)。而且無法長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)可能處于危險(xiǎn)工作狀態(tài)的第一時(shí)間提醒工作人員進(jìn)行維護(hù)。在有重大事故或嚴(yán)重結(jié)構(gòu)安全隱患的情況下，不能向生產(chǎn)管理者提供即時(shí)信息。(4)傳統(tǒng)檢測(cè)必須在起重機(jī)停產(chǎn)狀況下實(shí)施，影響生產(chǎn)。(5)采用應(yīng)變片法需要表面處理，測(cè)量效率低，測(cè)試過程比較復(fù)雜，測(cè)試結(jié)果受人為操作、環(huán)境等影響較大，容易受到干擾，可靠性差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理，檢測(cè)方便的起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型是一種起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特點(diǎn)是:包括CPU控制器、光纖傳感分析儀和傳感器，所述的傳感器通過光纖光柵與光纖傳感分析儀連接，所述的光纖傳感分析儀通過無線網(wǎng)絡(luò)與CPU控制器連接；所述的傳感器包括安裝在起重機(jī)上的光纖應(yīng)變計(jì)、傾角傳感器、力口速度傳感器、溫濕度計(jì)和光電式風(fēng)速儀，光纖應(yīng)變計(jì)分別設(shè)在起重機(jī)的前大梁上面板處、前大梁下面板處、拉桿下端與前大梁連接處、前大梁海側(cè)梯形架下、拉桿上端處、海側(cè)立柱內(nèi)面板處、后拉桿中部、后拉桿下端、海側(cè)下橫梁與滑輪連接處；傾角傳感器和加速度傳感器分別安裝在起重機(jī)左大梁和右大梁上。各種傳感器將檢測(cè)到的起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的主梁等部位的結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化、傾角、力口速度、溫度等變化數(shù)據(jù)通過光纖光柵傳輸?shù)狡鹬貦C(jī)設(shè)備控制中心的光纖傳感分析儀，由光纖傳感分析儀通過GPRS/CDMA/3G等無線網(wǎng)絡(luò)將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到CPU控制器進(jìn)行分析處理。本實(shí)用新型不受電磁干擾，無需做雷擊防護(hù)；測(cè)試精度高且具有準(zhǔn)確的測(cè)點(diǎn)空間定位能力；實(shí)時(shí)性好，系統(tǒng)中所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的同步數(shù)據(jù)采集頻率可在毫秒級(jí)到秒級(jí)設(shè)定；系統(tǒng)安裝及長(zhǎng)期使用過程中無需定標(biāo)，光纖光柵本質(zhì)穩(wěn)定，不存在零點(diǎn)漂移；由于光纖光柵采用光中心波長(zhǎng)表征物理量測(cè)量值，屬于數(shù)字量，光源的老化衰減及傳輸光纖布設(shè)、使用過程中由于彎曲、擾動(dòng)而引入的光信號(hào)衰減不影響測(cè)量精度；光纖傳感分析儀無可動(dòng)部件，長(zhǎng)期使用無需標(biāo)定，可靠性高。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其能準(zhǔn)確的提供基礎(chǔ)檢測(cè)數(shù)據(jù)，并能有效地提供起重機(jī)維護(hù)管理的科學(xué)依據(jù)，顯著提高港口機(jī)械設(shè)備的整體管理水平，從而能夠最大限度地確保港口重大機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行，延長(zhǎng)起重機(jī)等使用壽命。

圖1為本實(shí)用新型的一種控制系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖，進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對(duì)其權(quán)利的限制。實(shí)施例1,參照?qǐng)D1, 一種起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括CPU控制器、光纖傳感分析儀和傳感器，所述的傳感器通過光纖光柵與光纖傳感分析儀連接，所述的光纖傳感分析儀通過無線網(wǎng)絡(luò)與CPU控制器連接；所述的傳感器包括安裝在起重機(jī)上的光纖應(yīng)變計(jì)、傾角傳感器、加速度傳感器、溫濕度計(jì)和光電式風(fēng)速儀，光纖應(yīng)變計(jì)分別設(shè)在起重機(jī)的前大梁上面板處、前大梁下面板處、拉桿下端與前大梁連接處、前大梁海側(cè)梯形架下、拉桿上端處、海側(cè)立柱內(nèi)面板處、后拉桿中部、后拉桿下端、海側(cè)下橫梁與滑輪連接處；傾角傳感器和加速度傳感器分別安裝在起重機(jī)左大梁和右大梁上。
權(quán)利要求1.一種起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括CPU控制器、光纖傳感分析儀和傳感器，所述的傳感器通過光纖光柵與光纖傳感分析儀連接，所述的光纖傳感分析儀通過無線網(wǎng)絡(luò)與CPU控制器連接；所述的傳感器包括安裝在起重機(jī)上的光纖應(yīng)變計(jì)、傾角傳感器、加速度傳感器、溫濕度計(jì)和光電式風(fēng)速儀，光纖應(yīng)變計(jì)分別設(shè)在起重機(jī)的前大梁上面板處、前大梁下面板處、拉桿下端與前大梁連接處、前大梁海側(cè)梯形架下、拉桿上端處、海側(cè)立柱內(nèi)面板處、后拉桿中部、后拉桿下端、海側(cè)下橫梁與滑輪連接處；傾角傳感器和加速度傳感器分別安裝在起重機(jī)左大梁和右大梁上。
專利摘要本實(shí)用新型是一種起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括CPU控制器、光纖傳感分析儀和傳感器，傳感器通過光纖光柵與光纖傳感分析儀連接，光纖傳感分析儀通過無線網(wǎng)絡(luò)與CPU控制器連接；傳感器包括安裝在起重機(jī)上的光纖應(yīng)變計(jì)、傾角傳感器、加速度傳感器、溫濕度計(jì)和光電式風(fēng)速儀，光纖應(yīng)變計(jì)分別設(shè)在起重機(jī)的前大梁上面板處、前大梁下面板處、拉桿下端與前大梁連接處、前大梁海側(cè)梯形架下、拉桿上端處、海側(cè)立柱內(nèi)面板處、后拉桿中部、后拉桿下端、海側(cè)下橫梁與滑輪連接處；傾角傳感器和加速度傳感器分別安裝在起重機(jī)左右大梁上。其能準(zhǔn)確的提供基礎(chǔ)檢測(cè)數(shù)據(jù)，從而能夠最大限度地確保港口重大機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行，延長(zhǎng)起重機(jī)等使用壽命。
文檔編號(hào)B66C15/00GK203065039SQ20132006747
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者李向東, 張志斌, 黃凱, 張華民 申請(qǐng)人:江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院