一種起重機(jī)械的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及起重機(jī)械安全評(píng)價(jià)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來(lái)說(shuō)是一種起重機(jī)械的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，包括起重機(jī)及計(jì)算機(jī)及應(yīng)用工具，起重機(jī)主梁上蓋板的下表面，沿主梁全長(zhǎng)設(shè)有光纖光柵傳感器，操作裝置上設(shè)置位置傳感器，在控制回路接入電流傳感器；在動(dòng)力回路接入相序傳感器，在大車(chē)機(jī)構(gòu)、小車(chē)機(jī)構(gòu)和起升機(jī)構(gòu)的電機(jī)-減速器之間、減速器-運(yùn)動(dòng)裝置之間設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器，所述的起重機(jī)上還設(shè)有設(shè)備安全監(jiān)控單元，所述的設(shè)備安全監(jiān)控單元包括安全裝置監(jiān)測(cè)單元、維保檢查單元、使用管理單元、安全風(fēng)險(xiǎn)提示單元。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于：實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)械的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)，能實(shí)時(shí)得到設(shè)備故障、維修保養(yǎng)和使用管理信息，保證起重機(jī)械的安全使用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種起重機(jī)械的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本發(fā)明涉及起重機(jī)械使用管理和安全監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來(lái)說(shuō)是一種起重機(jī)械的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。
[【背景技術(shù)】]
[0002]起重機(jī)械是通過(guò)起重吊鉤或其它取物裝置起升或起升加移動(dòng)重物，起重機(jī)械的工作過(guò)程一般包括起升、運(yùn)行、下降及返回原位等步驟，起升機(jī)構(gòu)通過(guò)取物裝置從取物地點(diǎn)把重物提起，經(jīng)運(yùn)行、回轉(zhuǎn)或變幅機(jī)構(gòu)把重物移位，在指定地點(diǎn)下放重物后返回到原位。
[0003]起重機(jī)械是國(guó)家特種設(shè)備目錄中的一個(gè)重要類(lèi)別，容易造成人員傷亡或設(shè)備損壞事故，其安全狀況對(duì)人身和財(cái)產(chǎn)安全具有重要影響。由于起重機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作環(huán)境惡劣、載荷多變、工況復(fù)雜，設(shè)備任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都有可能導(dǎo)致事故的發(fā)生。從近年的事故統(tǒng)計(jì)分析，80%的事故是由于使用單位對(duì)設(shè)備的日常維修保養(yǎng)不夠或違規(guī)操作造成的，因此，加強(qiáng)設(shè)備的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)、維保和使用管理，對(duì)提高設(shè)備安全使用具有重要現(xiàn)實(shí)意義。為了提高設(shè)備安全，起重機(jī)械使用單位要經(jīng)常對(duì)在用的起重機(jī)械進(jìn)行檢查維保，并制訂一項(xiàng)定期檢查管理制度，包括日檢、周檢、月檢、年檢，對(duì)起重機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，有異常情況及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理，從而保障起重機(jī)械安全運(yùn)行，但是這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力。當(dāng)前，尚未實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)械設(shè)備本體、維保情況和使用管理的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)、可靠的，涵蓋金屬結(jié)構(gòu)、電氣控制、機(jī)械傳動(dòng)、維保檢查和使用管理在內(nèi)的起重機(jī)械安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法，解決起重機(jī)械設(shè)備本體、維保檢查和使用管理的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)問(wèn)題的起重機(jī)械的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明一種起重機(jī)械的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括起重機(jī)及計(jì)算機(jī)及應(yīng)用工具，其特征在于起重機(jī)主梁上蓋板的下表面，沿主梁全長(zhǎng)設(shè)有光纖光柵傳感器，用于監(jiān)測(cè)主梁應(yīng)力狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的安全監(jiān)測(cè)；操作裝置上設(shè)置位置傳感器，用于監(jiān)測(cè)操作信號(hào)；在控制回路接入電流傳感器，用于監(jiān)測(cè)控制回路通斷狀態(tài)；在動(dòng)力回路接入相序傳感器，用于監(jiān)測(cè)動(dòng)力回路通斷狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)電氣控制的安全監(jiān)測(cè)；在大車(chē)機(jī)構(gòu)、小車(chē)機(jī)構(gòu)和起升機(jī)構(gòu)的電機(jī)-減速器之間、減速器-運(yùn)動(dòng)裝置之間設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器，用于監(jiān)測(cè)電機(jī)、車(chē)輪、運(yùn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)機(jī)械傳動(dòng)的安全監(jiān)測(cè)；所述的起重機(jī)上還設(shè)有設(shè)備安全監(jiān)控單元，所述的設(shè)備安全監(jiān)控單元包括安全裝置監(jiān)測(cè)單元、維保檢查單元、使用管理單元、安全風(fēng)險(xiǎn)提示單元，能實(shí)時(shí)得到設(shè)備故障、維修保養(yǎng)和使用管理的信息，便于使用單位的設(shè)備故障檢查、日常維護(hù)保養(yǎng)和使用管理，從而提高起重機(jī)械使用單位的維保檢查和使用管理水平，保證起重機(jī)械的安全使用。
[0006]所述的運(yùn)動(dòng)裝置為車(chē)輪或鋼絲繩卷筒。
[0007]所述的安全風(fēng)險(xiǎn)提示單元包括顯示屏、警報(bào)器、手機(jī)和電腦。
[0008]一種起重機(jī)械的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方法，所述的安全監(jiān)控系統(tǒng)方法包括以下部分:[0009](I).金屬結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)單元
[0010]在起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)的重要受力位置設(shè)置光纖光柵傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各部位的應(yīng)力狀況，將判定結(jié)果傳送至設(shè)備安全監(jiān)控單元；
[0011](2).電氣控制安全監(jiān)測(cè)單元
[0012]將控制回路監(jiān)測(cè)結(jié)果與操作信號(hào)對(duì)比，當(dāng)操作信號(hào)為吊鉤起升，監(jiān)測(cè)到吊鉤起升的控制回路處于斷開(kāi)狀態(tài)，判定控制回路故障，反之則判定控制回路正常；將動(dòng)力回路監(jiān)測(cè)結(jié)果與控制回路監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比，當(dāng)?shù)蹉^起升控制回路接通，監(jiān)測(cè)到吊鉤起升的動(dòng)力回路處于斷開(kāi)狀態(tài)，判定動(dòng)力回路故障，反之則判定動(dòng)力回路正常，將控制回路和動(dòng)力回路的判定結(jié)果傳送至設(shè)備安全監(jiān)控單元；
[0013](3).機(jī)械傳動(dòng)安全監(jiān)測(cè)單元
[0014]a.通過(guò)電機(jī)處轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速信號(hào)，計(jì)算得到相應(yīng)機(jī)構(gòu)大車(chē)車(chē)輪、小車(chē)車(chē)輪和卷筒的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，將計(jì)算值與機(jī)構(gòu)處轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速信號(hào)比較，若轉(zhuǎn)向一致，判定傳動(dòng)環(huán)節(jié)正常，反之則判定異常；若轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差〈設(shè)定值Λ，判定傳動(dòng)環(huán)節(jié)正常，反之則判定異常；
[0015]b.將大車(chē)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速信號(hào)兩兩比較，若轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差〈設(shè)定值Λ，判定大車(chē)同步正常，反之則判定大車(chē)同步異常，同理，可判定小車(chē)同步是否異常；
[0016]c.通過(guò)大車(chē)車(chē)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)，計(jì)算大車(chē)制動(dòng)時(shí)間t，若最小允許值tmin <計(jì)算值t (最大允許值tmax，判定大車(chē)制動(dòng)功能正常，反之判定異常，同理，可判定小車(chē)和起升制動(dòng)功能是否異常；
[0017]d.將判定結(jié)果傳送至設(shè)備安全監(jiān)控單元。
[0018](4).安全裝置監(jiān)測(cè)單元
[0019]安全裝置監(jiān)測(cè)單元接收起重機(jī)上起升高度限位器、小車(chē)行程限位器、大車(chē)行程限位器和起重量限制器的信號(hào)，并將信號(hào)傳送至設(shè)備安全監(jiān)控單元；
[0020](5).安全風(fēng)險(xiǎn)提示單元
[0021]安全風(fēng)險(xiǎn)提示單元通過(guò)有線或無(wú)線傳輸方式，接收設(shè)備安全監(jiān)控單元信息。
[0022]設(shè)備安全監(jiān)控單元還包括維保檢查單元及使用管理單元。
[0023](I).維保檢查單元
[0024]計(jì)算機(jī)及應(yīng)用工具上設(shè)有根據(jù)維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃將日常維護(hù)保養(yǎng)和檢查記錄錄入，包括檢查日期、檢查情況、維護(hù)保養(yǎng)情況、交接班情況和故障情況，將維保和檢查信息傳送至設(shè)備安全監(jiān)控單元；
[0025](2).使用管理單元
[0026]計(jì)算機(jī)及應(yīng)用工具上設(shè)有使用管理單元，使用管理單元?jiǎng)澐譃閮杉?jí)權(quán)限，低一級(jí)為起重機(jī)械操作人員，高一級(jí)為起重機(jī)械安全管理人員，對(duì)一般用途起重機(jī)械，通過(guò)指紋核對(duì)后，操作人員即可以啟動(dòng)起重機(jī)械；對(duì)重要用途的起重機(jī)械，須經(jīng)安全管理人員通過(guò)指紋識(shí)別授權(quán)，并且操作人員通過(guò)指紋核對(duì)后方可啟動(dòng)起重機(jī)械，設(shè)備啟動(dòng)后，將操作人員ID傳送至設(shè)備安全監(jiān)控單元；
[0027]一種起重機(jī)械的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方法，所述的控制回路監(jiān)測(cè)方法為當(dāng)大車(chē)正向控制回路接通時(shí)，與大車(chē)正向控制回路相連的電流傳感器有電流信號(hào)，判斷大車(chē)正向控制回路接通；反之，當(dāng)大車(chē)反向控制回路接通時(shí)，與大車(chē)反向控制回路相連的電流傳感器有電流信號(hào)，判斷大車(chē)反向控制回路接通，所述的小車(chē)和升降控制回路同理。
[0028]一種起重機(jī)械的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方法，所述的動(dòng)力回路監(jiān)控方法為當(dāng)大車(chē)正向動(dòng)力回路接通時(shí)，相連的相序傳感器判斷大車(chē)電機(jī)的交流電相序，假設(shè)X-Y-Z為正轉(zhuǎn)相序，判斷大車(chē)正向動(dòng)力回路接通；反之，當(dāng)大車(chē)反向動(dòng)力回路接通時(shí)，相連的相序傳感器判斷大車(chē)電機(jī)的交流電相序Y-X-Z，判斷大車(chē)反向動(dòng)力回路接通，所述的小車(chē)和升降動(dòng)力回路同理。
[0029]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于:設(shè)置電流傳感器及相序傳感器，監(jiān)測(cè)控制回路及動(dòng)力回路通斷狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置轉(zhuǎn)速傳感器監(jiān)測(cè)電機(jī)、車(chē)輪、運(yùn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，并設(shè)備安全裝置監(jiān)測(cè)單元、維保檢查單元、使用管理單元、安全風(fēng)險(xiǎn)提示單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)、電氣控制、機(jī)械傳動(dòng)、維保檢查和使用管理的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)，能實(shí)時(shí)得到設(shè)備故障、維修保養(yǎng)和使用管理的信息，便于使用單位的設(shè)備故障檢查、日常維護(hù)保養(yǎng)和使用管理，從而提高起重機(jī)械的安全使用效率。
[【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】]
[0030]圖1是本發(fā)明起重機(jī)結(jié)構(gòu)圖；
[0031]圖2是本發(fā)明中主梁與光纖光柵傳感器位置示意圖；
[0032]圖3是本發(fā)明中電機(jī)、減速器、運(yùn)動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)速傳感器連接示意圖；
[0033]圖4是本發(fā)明中控制回路示意圖；
[0034]圖5是本發(fā)明中動(dòng)力回路示意圖；
[0035]圖6是本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖；
[0036]圖中:1.大車(chē)軌道2.端梁3.司機(jī)室4.小車(chē)軌道5.小車(chē)架6.副起升機(jī)構(gòu)7.主起升機(jī)構(gòu)8.小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)9.吊鉤10.緩沖器11.大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)12.主梁13.檢修吊籠14.光纖光柵傳感器；
[0037]指定圖6作為本發(fā)明的摘要附圖。
[【具體實(shí)施方式】]
[0038]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，這種裝置的結(jié)構(gòu)和原理對(duì)本專(zhuān)業(yè)的人來(lái)說(shuō)是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0039]如圖1及圖6所示，本發(fā)明中的起重機(jī)分為大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)和起升機(jī)構(gòu)。大車(chē)電機(jī)通過(guò)減速器減速后帶動(dòng)大車(chē)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大車(chē)車(chē)輪在大車(chē)軌道上運(yùn)動(dòng)；同樣的，小車(chē)電機(jī)通過(guò)減速器減速后帶動(dòng)小車(chē)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小車(chē)車(chē)輪在小車(chē)軌道上運(yùn)動(dòng)；起升電機(jī)通過(guò)減速器減速后帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，纏繞在卷筒上的鋼絲繩將吊鉤起升或下降，三者協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)重物的搬運(yùn)。
[0040]起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)主要是指主梁和端梁。本發(fā)明中光纖光柵傳感器設(shè)置在主梁上蓋板的下表面，沿主梁全長(zhǎng)，如圖2所示。
[0041 ] 由于大車(chē)機(jī)構(gòu)、小車(chē)機(jī)構(gòu)和起升機(jī)構(gòu)都是電機(jī)-減速器-運(yùn)動(dòng)裝置(車(chē)輪或卷筒)的結(jié)構(gòu)，因此，轉(zhuǎn)速傳感器分別安裝在電機(jī)-減速器之間，減速器-運(yùn)動(dòng)裝置之間，如圖3所
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[0042]電氣控制安全監(jiān)測(cè)單元的控制回路:[0043]控制回路采用直流回路，如圖4所示，控制回路屬于二次回路，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力回路的控制。以大車(chē)控制回路為例，當(dāng)大車(chē)正向控制回路接通時(shí)，相連的電流傳感器有電流信號(hào)，判斷大車(chē)正向控制回路接通；反之，當(dāng)大車(chē)反向控制回路接通時(shí)，相連的電流傳感器有電流信號(hào)，判斷大車(chē)發(fā)向控制回路接通，小車(chē)和升降控制回路同理。
[0044]電氣控制安全監(jiān)測(cè)單元的動(dòng)力回路:
[0045]動(dòng)力回路采用交流回路,如圖5所示，電機(jī)正反轉(zhuǎn)是通過(guò)動(dòng)力回路三相交流電相序的切換實(shí)現(xiàn)的，X-Y-Z相序時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，則Y-X-Z相序時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)。以大車(chē)動(dòng)力回路為例，當(dāng)大車(chē)正向動(dòng)力回路接通時(shí)，相連的相序傳感器判斷大車(chē)電機(jī)的交流電相序(假設(shè)χ-Y-ζ為正轉(zhuǎn)相序)，判斷大車(chē)正向動(dòng)力回路接通；反之，當(dāng)大車(chē)反向動(dòng)力回路接通時(shí)，相連的相序傳感器判斷大車(chē)電機(jī)的交流電相序Y-X-Z，判斷大車(chē)反向動(dòng)力回路接通，小車(chē)和升降動(dòng)力回路同理。
[0046]設(shè)備安全監(jiān)控單元是接收并儲(chǔ)存金屬結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)單元、電氣控制安全監(jiān)測(cè)單元、機(jī)械傳動(dòng)安全監(jiān)控單元、安全裝置監(jiān)測(cè)單元、維保檢查單元和使用管理單元信號(hào)，每24小時(shí)，單元根據(jù)最近600小時(shí)內(nèi)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)做如下分析:
[0047]a.金屬結(jié)構(gòu)測(cè)量最大應(yīng)力 > 許用應(yīng)力，判定設(shè)備金屬結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)高；測(cè)量最大應(yīng)力> 85%許用應(yīng)力，判定設(shè)備金屬結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)較高；測(cè)量最大應(yīng)力〈85%許用應(yīng)力，判定設(shè)備金屬結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)低，并將判定結(jié)果儲(chǔ)存；
[0048]b.通過(guò)電氣控制安全監(jiān)測(cè)單元計(jì)算，故障率(故障次數(shù)/工作時(shí)間)≥I次/200小時(shí)或相鄰兩次故障最短時(shí)間間隔< 100小時(shí)，判定電氣控制安全風(fēng)險(xiǎn)高；故障率> I次/300小時(shí)或相鄰兩次故障最短時(shí)間間隔< 150小時(shí)，判定電氣控制安全風(fēng)險(xiǎn)較高；其余情況判定風(fēng)險(xiǎn)較低，并將判定結(jié)果儲(chǔ)存；
[0049]c.通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)安全監(jiān)控單元計(jì)算，故障率> I次/400小時(shí)或相鄰兩次故障最短時(shí)間間隔< 200小時(shí)，判定機(jī)械傳動(dòng)安全風(fēng)險(xiǎn)高；故障率> I次/600小時(shí)或相鄰兩次故障最短時(shí)間間隔< 300小時(shí),判定機(jī)械傳動(dòng)安全風(fēng)險(xiǎn)較高；其余情況判定風(fēng)險(xiǎn)較低，并將判定結(jié)果儲(chǔ)存；
[0050]d.通過(guò)維保檢查單元分析:維保檢查完成率(維保檢查錄入次數(shù)/維保檢查計(jì)劃次數(shù))(85%，判定維保檢查安全風(fēng)險(xiǎn)高；維保檢查完成率< 95%，判定安全風(fēng)險(xiǎn)較高；其余情況判定風(fēng)險(xiǎn)較低，并將判定結(jié)果儲(chǔ)存；
[0051]e.通過(guò)安全裝置監(jiān)測(cè)單元和使用管理單元，分析相應(yīng)操作人員作業(yè)時(shí)間內(nèi)起升高度限位器、小車(chē)行程限位器、大車(chē)行程限位器和起重量限制器動(dòng)作頻率(安全裝置動(dòng)作次數(shù)/工作時(shí)間)，對(duì)起升高度限位器、小車(chē)行程限位器、大車(chē)行程限位器，動(dòng)作頻率> I次/30小時(shí)，判定該操作人員操作安全風(fēng)險(xiǎn)高；動(dòng)作頻率> I次/45小時(shí)，判定該操作人員操作安全風(fēng)險(xiǎn)較高；其余情況判定風(fēng)險(xiǎn)較低，對(duì)起重量限制器，動(dòng)作頻率> I次/60小時(shí)，判定該操作人員操作安全風(fēng)險(xiǎn)高；動(dòng)作頻率> I次/90小時(shí)，判定該操作人員操作安全風(fēng)險(xiǎn)較高；其余情況判定風(fēng)險(xiǎn)較低，并將判定結(jié)果儲(chǔ)存；
[0052]f.取金屬結(jié)構(gòu)、電氣控制、機(jī)械傳動(dòng)、維保檢查和操作安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控中的最高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)作為該起重機(jī)械最 終的安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控等級(jí)，并將中間判定結(jié)果和最終判定結(jié)果傳送至安全風(fēng)險(xiǎn)提示單元；
[0053]實(shí)施例1[0054]在大車(chē)、小車(chē)、起升電機(jī)，大車(chē)車(chē)輪、小車(chē)車(chē)輪和鋼絲繩卷筒上分別設(shè)置轉(zhuǎn)速傳感器，用于監(jiān)測(cè)電機(jī)、車(chē)輪、卷筒的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。下面以大車(chē)為例介紹算法。
[0055]通過(guò)大車(chē)電機(jī)處轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得大車(chē)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，判斷大車(chē)車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)方向，與大車(chē)車(chē)輪處轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得的旋轉(zhuǎn)方向比較，若方向一致，判定傳動(dòng)環(huán)節(jié)正常，反之則判定異常；通過(guò)大車(chē)電機(jī)處轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得大車(chē)電機(jī)轉(zhuǎn)速，計(jì)算得到大車(chē)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速nfti+，將計(jì)算值η$+與大車(chē)車(chē)輪處轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得的車(chē)輪轉(zhuǎn)速η &比較，若轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差:In輪
|/nft〈l%,判定傳動(dòng)環(huán)節(jié)正常，反之則判定異常。同理,可判定小車(chē)傳動(dòng)環(huán)節(jié)是否異常。
[0056]通過(guò)四個(gè)大車(chē)車(chē)輪處轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得四個(gè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速分別為
11輪1、11輪2、11輪3矛口 ！!輪斗，
將轉(zhuǎn)速信號(hào)兩兩比較，若轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差:Inffe1-1i輪」|/η輪」〈1% (i，j = 1，2，3，4，且i Φ j)，判定大車(chē)同步正常，反之則判定大車(chē)同步異常。同理，可判定小車(chē)同步是否異常。
[0057]通過(guò)大車(chē)車(chē)輪處轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得的車(chē)輪轉(zhuǎn)速nft，計(jì)算得到大車(chē)速度，以大車(chē)電機(jī)斷電時(shí)刻Ife為時(shí)間起點(diǎn)，以大車(chē)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)刻Ts (即大車(chē)車(chē)輪轉(zhuǎn)速為O)時(shí)間終點(diǎn)，計(jì)算得到大車(chē)制動(dòng)時(shí)間:t±= Tft-Tfeo制動(dòng)時(shí)間的最大允許值為3s，最小允許值為ls，若Is ( 3s,判定大車(chē)制動(dòng)功能正常,反之判定異常。同理,可判定小車(chē)制動(dòng)功能是否異
堂
巾O
[0058]通過(guò)大車(chē)電機(jī)處轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得大車(chē)電機(jī)轉(zhuǎn)速n4，計(jì)算得到大車(chē)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速ni+，將計(jì)算值ni+與大車(chē)車(chē)輪處轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得的車(chē)輪轉(zhuǎn)速nft比較，若轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差:Init-1ift
/ntt〈l%，判定傳動(dòng)環(huán)節(jié)正常，反之則判定異常。同理，可判定小車(chē)傳動(dòng)環(huán)節(jié)是否異常。
[0059]通過(guò)起升電機(jī)處轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得起升電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，判斷卷筒的運(yùn)動(dòng)方向，與卷筒處的轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得的旋轉(zhuǎn)方向比較，若方向一致，判定起升電機(jī)與卷筒之間傳動(dòng)環(huán)節(jié)正常，反之則判定異常；通過(guò)起升電機(jī)處轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得起升電機(jī)轉(zhuǎn)速I(mǎi)iag4，計(jì)算得到卷筒的轉(zhuǎn)速ni+s，將計(jì)算值ni+s與卷筒處轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得的卷筒轉(zhuǎn)速1^比較，若轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差:
ni+s-ns |/n卷〈1%，判定起升電機(jī)與卷筒之間傳動(dòng)環(huán)節(jié)正常，反之則判定異常。
【權(quán)利要求】
1.一種起重機(jī)械的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括起重機(jī)及計(jì)算機(jī)及應(yīng)用工具，其特征在于起重機(jī)主梁上蓋板的下表面，沿主梁全長(zhǎng)設(shè)有光纖光柵傳感器，操作裝置上設(shè)置位置傳感器，用于監(jiān)測(cè)操作信號(hào)；在控制回路接入電流傳感器，用于監(jiān)測(cè)控制回路通斷狀態(tài)；在動(dòng)力回路接入相序傳感器，用于監(jiān)測(cè)動(dòng)力回路通斷狀態(tài)，在大車(chē)機(jī)構(gòu)、小車(chē)機(jī)構(gòu)和起升機(jī)構(gòu)的電機(jī)-減速器之間、減速器-運(yùn)動(dòng)裝置之間設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器，用于監(jiān)測(cè)電機(jī)、車(chē)輪、運(yùn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，所述的起重機(jī)上還設(shè)有設(shè)備安全監(jiān)控單元，所述的設(shè)備安全監(jiān)控單元包括安全裝置監(jiān)測(cè)單元、維保檢查單元、使用管理單元、安全風(fēng)險(xiǎn)提示單元。
2.如權(quán)利要求1所述的一種起重機(jī)械的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的運(yùn)動(dòng)裝置為車(chē)輪或鋼絲繩卷筒。
3.如權(quán)利要求1所述的一種起重機(jī)械的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的安全風(fēng)險(xiǎn)提示單元包括顯示屏、警報(bào)器、手機(jī)和電腦。
4.一種起重機(jī)械的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方法，其特征在于所述的安全監(jiān)控系統(tǒng)方法包括以下部分: (1).金屬結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)單元 在起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)的重要受力位置設(shè)置光纖光柵傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各部位的應(yīng)力狀況，將判定結(jié)果傳送至設(shè) 備安全監(jiān)控單元； (2).電氣控制安全監(jiān)測(cè)單元 將控制回路監(jiān)測(cè)結(jié)果與操作信號(hào)對(duì)比，當(dāng)操作信號(hào)為吊鉤起升，監(jiān)測(cè)到吊鉤起升的控制回路處于斷開(kāi)狀態(tài)，判定控制回路故障，反之則判定控制回路正常；將動(dòng)力回路監(jiān)測(cè)結(jié)果與控制回路監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比，當(dāng)?shù)蹉^起升控制回路接通，監(jiān)測(cè)到吊鉤起升的動(dòng)力回路處于斷開(kāi)狀態(tài)，判定動(dòng)力回路故障，反之則判定動(dòng)力回路正常，將控制回路和動(dòng)力回路的判定結(jié)果傳送至設(shè)備安全監(jiān)控單元； (3).機(jī)械傳動(dòng)安全監(jiān)測(cè)單元 a.通過(guò)電機(jī)處轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速信號(hào)，計(jì)算得到相應(yīng)機(jī)構(gòu)大車(chē)車(chē)輪、小車(chē)車(chē)輪和卷筒的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，將計(jì)算值與機(jī)構(gòu)處轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速信號(hào)比較，若轉(zhuǎn)向一致，判定傳動(dòng)環(huán)節(jié)正常，反之則判定異常；若轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差〈設(shè)定值Λ，判定傳動(dòng)環(huán)節(jié)正常，反之則判定異常； b.將大車(chē)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速信號(hào)兩兩比較，若轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差〈設(shè)定值Λ，判定大車(chē)同步正常，反之則判定大車(chē)同步異常，同理，可判定小車(chē)同步是否異常； c.通過(guò)大車(chē)車(chē)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)，計(jì)算大車(chē)制動(dòng)時(shí)間，若最小允許值tmin<計(jì)算值t <最大允許值tmax，判定大車(chē)制動(dòng)功能正常，反之判定異常，同理，可判定小車(chē)和起升制動(dòng)功能是否異常； d.將判定結(jié)果傳送至設(shè)備安全監(jiān)控單元。 (4).安全裝置監(jiān)測(cè)單元 安全裝置監(jiān)測(cè)單元接收起升高度限位器、小車(chē)行程限位器、大車(chē)行程限位器和起重量限制器的信號(hào)，并將信號(hào)傳送至設(shè)備安全監(jiān)控單元； (5).安全風(fēng)險(xiǎn)提示單元 安全風(fēng)險(xiǎn)提示單元通過(guò)有線或無(wú)線傳輸方式，接收設(shè)備安全監(jiān)控單元信息。
5.一種起重機(jī)械的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方法，其特征在于所述的控制回路監(jiān)測(cè)方法為當(dāng)大車(chē)正向控制回路接通時(shí)，與大車(chē)正向控制回路相連的電流傳感器有電流信號(hào)，判斷大車(chē)正向控制回路接通；反之，當(dāng)大車(chē)反向控制回路接通時(shí)，與大車(chē)反向控制回路相連的電流傳感器有電流信號(hào)，判斷大車(chē)反向控制回路接通，所述的小車(chē)和升降控制回路同理。
6.一種起重機(jī)械的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方法，其特征在于所述的動(dòng)力回路監(jiān)控方法為當(dāng)大車(chē)正向動(dòng)力回路接通時(shí)，相連的相序傳感器判斷大車(chē)電機(jī)的交流電相序，假設(shè)X-Y-Z為正轉(zhuǎn)相序，判斷大車(chē)正向動(dòng)力回路接通；反之，當(dāng)大車(chē)反向動(dòng)力回路接通時(shí)，相連的相序傳感器判斷大車(chē)電機(jī)的交流電相序Y-X-Z，判斷大車(chē)反向動(dòng)力回路接通，所述的小車(chē)和升降動(dòng)力回路同理。
【文檔編號(hào)】B66C15/00GK103950837SQ201410216474
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】龔文 申請(qǐng)人:上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院