基于无线传输的起重机结构应力在线监测系统分析

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1、独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果．尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生(签名)：年日期：!竺}兰』I学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅．本人授权武汉理工大学可以将本

2、学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印和其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)研究生(签名)：纽导师(签名)：武汉理工大学硕士学位论文1．1课题来源第1章绪论武钢三炼钢桥式起重机状态监测在线监测系统的设计1．2研究的背景及意义1．2．1研究的背景近几年，随着我国工业的快速发展，作为特种设备的起重机行业也发展迅速，2001年到2004年连续4年工程起重机行业销量增幅在30％以上，仅2006年销

3、售额就达近70亿元。起重机作为一种装卸设备，广泛应用于货场、港口、厂矿等场所，在货运行业发挥着重要的作用，其工作性质要求其结构及零部件具有高可靠性。金属结构是装卸机械的支持构架，支承着各工作机构自重以及外部载荷。大型机械荷载运动空间高、移动范围大、载荷量重的特点使其安全可靠性尤为重要，从而对结构强度提出更高要求。应力应变测试是研究大型机械结构强度的重要手段。采取相应措施对港口大型机械的金属结构应力状态实行有效监测和诊断预测，保证设备运行安全，提高装卸作业效率，对于保证机械运作效率，提高设备工作利用率，具有十分重要的意义。起重机的失效事故

4、后果往往非常严重。其中钢结构的安全性尤其重要，钢结构的破坏会带来巨大的经济损失甚至人员伤亡事故。如：1990年秦皇岛港1台门机转台以上结构件整体断裂造成灾难性破坏，1997年3月山东日照港1台16／25吨门机突然臂架折断造成严重事故，每次造成的事故少则几十万多则几百万的巨大经济损失和人员伤亡，而且事故大部分发生在正常的工作状态下【l】。所以为了保证起重机械金属结构在服役期内的安全性，实时了解结构的工作状况，即时调整结构的运行条件或采取适当的养护、维修措施，已成为设备制造厂和使用单位所关注的重点。随着人类社会的不断进步，人们的安全意识不断

5、增强，为了减少安全事故武汉理工大学硕士学位论文和经济损失，应在生产设备上安装相应的实时安全监测装置，保证设备的安全运行。监测设备金属结构故障时有很多方法，其中应力检测是其中一种很重要的方法。可以通过检测设备的应力，通过分析来预测和防止设备的事故发生率。从而保证生产和生活的正常进行，降低事故发生的可能性。起重机械的监测的方法也有很多种。从有线到无线，从单一监测到联网监测。无线监测突破了有线监测布线难的困惑，联网监测也增加了监测工作人员的工作效率。早期的远程监测是利用小型大功率无线电台、低压电力载波、Modem、等专线或专业网络将设备现场和

6、控制中心连接起来，传感器采集到的状态信息按照预定的协议传送给控制中心。有单片机过程的数据采集系统和PC机通过串行口构成的多处理器系统，大多采用RS-232，RS-485或是有线Modem的通信方式。这种方式的特点是自成系统，数据传送快速、安全、经济实用，但是有线数据传输方式在很大程度上限制了应用场合的拓展，其缺点是需要单独布设通信线路，当距离很远时将大大增加工程的成本。随着起重机行业的迅速发展，用户对起重机的监测技术提出了更高的要求，起重机械的监测方式也发生了巨大的变化；需要用先进的控制理论和技术消除作业中存在的问题和缺陷，提高起重机的

7、安全性和稳定性。随着计算机技术的发展，利用计算机实时状态监控能够大幅度的降低设备故障率，缩短故障监测与维修时间，增加正常运转时数，提高生产效率。据统计利用计算机监测数据进行起重机视情维修，可使事故率减少75％，设各维修费用降低(25～50)％。据估算，若全面采用计算机监测与诊断技术代替传统的设备维修方式，我国每年新增效益将达到数百亿人民币。因此，该技术问世以来，在全世界范围内得到了迅速发展，目前应用相当广泛。可见起重机的安全监测装置在保证起重机安全生产中充当非常重要的角色，直接关系到起重机的安全生产，应该引起各方面人员的重视。近年来，随

8、着计算机网络技术的发展。无线技术的发展给信息的传输提供了很大的便利。能够更好的实现起重机械结构的远程、实时、在线、自动监测。作为检测系统中重要环节的数据采集和传输技术也发生了巨大的变化。相比于传统的有线数据