起重机健康监测系统的设计及开发

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1、图书分类号TP391密级非密UDC注1______________________________________________________________硕士学位论文起重机健康监测系统的设计及开发指导教师（姓名、职称）丁克勤研究员申请学位级硕士专业名称通信与信息系统论文提交日期2011年6月5日论文答辩日期2011年6月5日学位授予日期________年______月______日论文评阅人___________张雪英梁丽红___答辩委员会主席____赵金亮______________2011年6月5日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类原创性声

2、明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤

3、学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：起重机健康监测系统的设计及开发摘要近年我国各地的基础设施建设飞速发展，起重机械在社会工程建设中扮演着越来越重要的角色。起重机械是建筑工程中重要的施工机械，也是极易发生重大安全事故的特种作业机械，其自身结构蕴含的危险因素较多。随着起重机的工作日趋繁重，起重机事故发生率也越来越高，对人们的生命财产安全构成了很大威胁。因此，对起重机进行有效的健康监测将具有重大意义。为此，本文针对起重机的健康监测提出一种新型的、成本较低的、基于电阻应变片和RS-485总线的、多点式健

4、康监测系统，此系统的成功研制将大大有助于结构健康监测思想及技术走进实际的工程机械监测应用。本文提出一种新型电阻应变片封装方式，设计出一种适用于健康监测系统的专用电阻应变片，提出在起重机上基于电阻应变片和RS-485总线进行实时、多点式监测的方法，并在此基础上设计开发一套新型起重机健康监测系统。此起重机健康监测系统采用所研发的专用电阻应变片作为传感器，各监测点传感器采集到的监测信息通过RS-485总线传送给无线终端，再由无线终端通过GPRS网络发送至无线服务器，然后可由多个安装了该系统分析软件的起重机监测客户端通过Internet访问无线服务器的方式来读取监测

5、信息，可实现多个客户端同时对起重机实时监测，进而实现起重机健康状况的多级监测管理。经科技查新，本课题是首次提出基于RS-485总线的多点式起重机健康监测系统开发，也是首次将其成功应用在起重机的健康监测领域。本文对所提出的起重机健康监测系统进行理论分析、硬件电路设计与开发、分析软件设计与开发、实验室内实验验证、不同健康监测系统的性能对比分析，实验结果证明该监测系统性能较为理想，随后将系统成功应用在了中国长航船舶重工金陵造船厂内的一台15吨桥式起重机和一台300吨门式起重机的健康监测，现场应用效果良好。关键词：桥架型起重机、健康监测、RS-485总线、GPRS、

6、应力应变监测DesignandDevelopmentofaCraneHealthMonitoringSystemAbstractAsthenationisconstructingmoreandmoreinfrastructureandresidentialbuildingsrecently,thecraneisplayinganmoreandmoreimportantroleinthesociety.Craneisamostimportantmachineduringtheconstruction,andalsomaycausebigaccidences.W

7、iththefatoryimposingmuchtoomoreburdenonthecranes,theaccidencerateissoaringup,whichthreatenspeople’slifeandpropertydramatically.Thus,tomonitorthecrane’shealtheffectivelyisofgreatimportance.Tosolvethisproblem,anewkindofCraneHealthMonitoringsystemisdesignedinthispaper.Thissystemislow-

8、costandbasedonstraingauges