起重机安全监控管理系统应用及开发分析.doc

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1、起重机安全监控管理系统应用及开发分析　　摘要：文章主要针对起重机安全监控管理系统应用展开研究，分别从以下几个方面详细分析，目的是凸显起重机安全监控管理系统优势，深入开发应用。　　关键词：起重机；安全监控管理系统；PLC系统　　在起重机上安装系列传感器、监控仪表形成安全监控管理系统对保障起重机安全?行具有重要意义。对于大型起重机，由于其起重量大、跨度大、结构复杂、使用环境苛刻、事故危害更大等原因，其安全性更加引起使用和监管部门的关注，故大型起重机安装安全监控管理系统更加显得重要。　　1.起重机安全监控管理系统的组成结

2、构　　该系统主要由外围元器件、信息采集模块、监控仪、视频监控系统等组成。通过外围元器件采集到起重机各个位置的模拟信号，并汇总到控制器，转换后的数字信号经传输到监控仪进行处理、存储、显示【1】。视频监控系统是相对独立的，主要由摄像机、硬盘录像机等实现。在信号采集、监控布线实施过程中，数据监控系统与视频监控系统相互独立。现场采集信号主要有模拟量、开关量以及视频信号等。数据监控主要是模拟量和开关量，采用各类传感器进行采集以及相应的监控记录仪实现监控。而对于视频监控需求则采用视频监控器进行监控。模拟量的信号采集方式是对设备运

3、行过程的线性情况的采集；开关量的信号采集方式是对现场设备运行状态的一种点情况采集。模拟量信号主要来源于起重量传感器、起重机纵移传感器、起升高度传感器、水平倾角传感器、风速仪、转速传感器等。开关量信号主要来源于操作指令状态、门限位、联锁报警、电缆卷筒限位、电缆卷筒过松过紧、行程限位、起升制动器状态、抗风防滑状态等。　　2.起重机安全监控管理系统主要功能　　（1）系统监控功能。起重机安全监控管理系统具有可扩展接口，能够实现起重机操作人员、现场办公室、远程管理者等3种不同层次的监控管理需求。　　（2）用户管理功能。起重机安

4、全监控管理可以预设若干用户名的使用权限，只有输入正确的用户名和密码后可进入系统，进行系统的设定、报警查阅及文档输出等。　　（3）系统控制输出和报警功能。门式起重机起动前系统将对其进行自检，如果出现影响门式起重机安全运行的情况时，系统通过警示提示司机谨慎操作；当门式起重机某部位出现故障时，系统通过警示提示司机，同时控制模块输出信号接人电控系统，使相应的机构停止运行或断电，待故障排除后系统恢复正常后，门式起重机才能正常运行【2】。　　（4）系统信息的存储和调取功能。起重机安全监控管理系统以图形、图像、图标和文字的方式实时

5、显示起重机械的工作状态和工作参数。系统设有独立的UPS电源，门式起重机断电后，系统信息仍然保留，安全监控系统信息存储时间大于30个连续工作日，视频存储时间大于72个连续工作小时，根据需求可调取保存的信息，验证门吊运行状态及故障信息实时记录。　　（5）数据分析功能。起重机安全监控管理系统能够记录各机构实际工作时间和制动次数、吊箱动作的循环次数、吊箱工作时间等，为设备的维护管理提供了数据支持。　　3.系统差异分析　　监控系统的高低配置差异主要分为视频监控和数据监控。视频监控部分主要差异在于是否使用工业级设备。普通民用级摄

6、像机价格便宜，但稳定性差，特别是现场工业设备干扰和抖动都很严重，从而导致普通摄像系统现场视频不清楚、使用寿命缩短，故维护成本较高。工业级摄像系统有专业的抗干扰和防振装置，能较好地记录现场情况，且能持续稳定运行。以起重机为例，根据GB/T28264―201要求视频系统要能看到大车刚腿与柔腿的行走区域以及吊机的情况。　　行走区域处理较简单，但吊钩涉及到起升高度变化和小车行走，固定角度的摄像头无法满足要求。可采用自动追随摄像头，效果较好但是造价昂贵。也可在吊点采集时用手动调节（键盘操作）的摄像头，需求可以满足，价格一般，但

7、操作复杂。数据监控部分主要差异在于数据采集部分、传感器的选型、系统的抗干扰性以及数据的完整性。现在主流的数据采集模式有基于单片机模块的采集、嵌入式系统以及PLC系统的采集。单片机模块相对于PLC来说价格便宜，适用于一些旧设备改造，能更好地独立于系统运行。由于单片机控制对象单一，其数据采集量有限，接口以及储存空间不足，实现的功能也非常有限。采用这种模式的缺点是稳定性和抗干扰能力差，而且故障率较高。一般低成本改造会采用这类方案。　　PLC系统是专业应用于起重设备的电气系统，其控制稳定性和故障率都有可靠保证，更能适应高、低

8、温等恶劣现场环境。采用PLC改造的，一般是基于原有电气程序的，对系统的功能以及运行进程都能得到更加直接的反馈。PLC用于模拟量的采集，编码器采集成本高，其缺点是成本较高，且对于旧设备的改造工程量较大。对于新制造的起重机械，一般都是直接将数据监控集成于原PLC电气系统，增加成本较少。所以，专注于成套电控系统开发的公司一般采用这类方案，PLC电气系