[發明專利]港口起重機械運行安全機載預警系統

有效

• 申請號: 201410007811.4
• 申請日: 2014-01-08
• 公開（公告）號: CN104760887B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 丁克勤;王志杰;趙娜;張旭
• 申請（專利權）人: 中國特種設備檢測研究院
• 主分類號: B66C13/22
• 分類號: B66C13/22;B66C15/06
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所11337
• 代理人: 趙建剛

1.一種港口起重機械運行安全機載預警系統，其特征在于，包括：數據采集層、數據傳輸層以及工控機；所述工控機包括數據采集接口、數據監測模塊和預警模塊；

其中，所述數據采集層用于采集被監控港口起重機械監控值，并通過所述數據傳輸層傳輸到所述工控機的數據采集接口；所述數據監測模塊用于為每一個監控參數設置預警值，如果某一監控值超過預警值，則通過所述預警模塊用進行報警。

2.根據權利要求1所述的港口起重機械運行安全機載預警系統，其特征在于，所述數據采集層包括傳感層和信號采集器；

所述傳感層包括PLC控制器、振動傳感器、溫度傳感器和聲發射傳感器；其中，所述PLC控制器為被監控港口起重機械自身配置的控制器；所述振動傳感器用于采集減速機振動信號；所述溫度傳感器用于采集減速機溫度信號；所述聲發射傳感器用于采集減速機聲發射信號；

所述信號采集器包括：PLC信號采集器、振動信號采集器、溫度信號采集器和聲發射信號采集器；

其中，所述PLC信號采集器通過通訊卡與工控機直接連接，用于采集所述PLC控制器輸出信號，并通過所述通訊卡傳輸到所述工控機的數據采集接口；

所述振動信號采集器為基于USB接口的并行數據采集系統，其輸入端與振動傳感器連接，輸出端與工控機連接，內置有多種采樣通道，用于對所述振動傳感器輸出的減速機振動信號進行濾波、調理和模數轉換處理，再發送到所述工控機的數據采集接口；

所述溫度信號采集器為基于EIA?RS-485通訊協議的多點雙向信號處理器，內置有光隔離器，其輸入端與溫度傳感器連接，輸出端與工控機連接，用于對所述溫度傳感器輸出的減速機溫度信號進行濾波、調理和模數轉換處理，再發送到所述工控機的數據采集接口；

所述聲發射信號采集器用于對所述聲發射傳感器輸出的減速機聲發射信號進行濾波、調理和模數轉換處理，再發送到所述工控機的數據采集接口。

3.根據權利要求2所述的港口起重機械運行安全機載預警系統，其特征在于，所述振動傳感器采用壓電式加速度傳感器，自身配置有電荷放大器，其供電和信號輸出共用一根同軸電纜；自身帶有磁吸座，通過磁吸座將所述振動傳感器安裝在所述港口起重機械減速機軸端的減速器箱體上。

4.根據權利要求2所述的港口起重機械運行安全機載預警系統，其特征在于，所述溫度傳感器采用鉑電阻溫度傳感器PT100，其通過螺紋連接的方式安裝在減速機軸端的減速器箱體上。

5.根據權利要求2所述的港口起重機械運行安全機載預警系統，其特征在于，所述信號采集器通過以下方法采集所述溫度傳感器和所述振動傳感器輸出的參數：

所述信號采集器創建一個用于對某一被控設備進行絕對控制的設備對象句柄；

所述信號采集器設置與每一個采樣通道相對應的采樣參數，該采樣參數包括采樣頻率、該采樣通道對應的傳感器類型；

所述信號采集器按所述采樣頻率讀取某一采樣通道傳輸的模擬量數據，然后對所述模擬量數據進行模數轉換，實現連續不間斷循環采樣；

當需要讀取其他采樣通道傳輸的數據時，修改采樣通道以及采樣頻率參數，重復上述循環采樣過程；

當需要停止采樣時，釋放該設備對象句柄。

6.根據權利要求2所述的港口起重機械運行安全機載預警系統，其特征在于，所述信號采集器通過以下方法采集所述PLC控制器輸出信號：

所述信號采集器創建一個用于對某一被控設備進行絕對控制的設備對象句柄；其中，所述被控設備安裝有PLC控制器；

初始化所述信號采集器與所述PLC控制器之間的采樣通道；

所述信號采集器直接讀取所述PLC控制器內部存儲的參數。

7.根據權利要求2所述的港口起重機械運行安全機載預警系統，其特征在于，所述PLC控制器輸出信號包括：監控參數和監控狀態；

所述監控參數包括：起重量、起重力矩、起升高度、大車運行距離、幅度、風速、回轉角度、工作時間和安全距離；

所述監控狀態包括起升機構制動器狀態、抗風防滑狀態、供電電纜卷筒狀態、門限位和機構運行聯鎖；

所述工作時間統計為起升機構／變幅機構／旋轉機構／行走機構的開始動作時間、結束動作時間以及工作時間段。