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橋式起重機械安全監控管理系統

發布時間:2017/06/19
橋式起重機械安全監控管理系統

œ  資質

   冶金鑄造吊橋式起重機械安全監控管理系統是基于我公司多項核心專利技術開發成功的高新技術產品,擁有自主知識產權,被列入2016年度承德市科技支撐項目。其中的數字稱重儀表數字稱重傳感器、大屏幕顯示器、自動定位稱重及安全監控管理系統已獲得國家專利授權,軟件系統程序已經獲得國家計算機軟件著作權登記。

       起重機安全監控管理系統資質

œ  系統建設依據及執行標準

※GB/T28264-2012《起重機械安全監控管理系統》。

※ TSG Q7015-2016 《起重機械定期檢驗規則》。

※ TSG Q7016-2016 《起重機械安裝改造重大維修監督檢驗規則》。

※ GB6067.1-2012  《起重機械安全規程》。

※ TSG Q7001-2013 《起重機械制造監督檢驗規則》。

※ GB3811-2008    《起重機械設計規范》。

※ GB5226.2-2002  《機械安全 機械電氣設備》。

 

œ  系統概述和基本目標

    冶金橋式起重機械安全監控管理系統主要用于規范大型起重機包括橋式起重機、門式起重機、流動式起重機、塔式起重機、門座起重機、纜索起重機、桅桿起重機、架橋機、升船機等設備的安全管理和控制、促進現場作業標準化和規范化、頂防各類事故發生。通過對起重機運行狀態的實時監控,對不安全因素和故障進行現場報警,輔助駕駛人員的操控;通過對關鍵的狀態實時記錄,結合視頻監控記錄實現事后回放、事故分析等功能;通過對起重機自檢和歷史運行數據的分析,對起重機的安全性能進行有效評估,發現并預測可能存在的安全風險;結合移動網絡可以實現對起重機的遠程監控和維護。

    起重機械安全監控管理系統充分體現了現代物聯網技術在起重機械上的具體應用,它還是工業測控、數據采集和物流管理的有效手段,是制造業信息化和企業實現智能制造的必然選擇。

    橋式起重機監控系統應用非常廣泛,在對起重機事故統計分析結論中,橋式起重機發生的事故占所有機型起重機械的比例最高,接近20%。因此對于橋式起重機的安全管理既是使用單位的工作重點,也是質監部門的重要責任。

 

œ  監控參數、監控狀態及信息采集源

根據國家標準GB/T28264-2012《起重機械安全監控管理系統》的要求,對于橋式起重機,其監控參數包括:起重量、起升高度\下降深度、運行行程、同一或不同一軌道運行機構安全距離、操作指令、工作時間、累計工作時間、每次工作循環;其監控狀態包括:起升機構制動器狀態、聯鎖保護(門限位和機構之間的運行聯鎖)、吊點視頻監視圖像。

對于橋式起重機,其信息采集源主要包括:

起重量限制器

    現場起升載荷通過專用的稱重傳感器實時檢測,通過稱重顯示控制儀將起重量顯示出來,通常以噸(t)為單位,并保留兩位小數點。其設計符合GB12602-2009《起重機械超載保護裝置》,其開關量控制輸出接入起升回路中確保超載斷電和安全保護。重量信號采集數量根據起重機吊點即起升機構數而定,通常包括主起升重量和副起升重量。

特別說明:為響應客戶需求,重量信號的采集來自原有天車電子秤的稱重傳感器,增加數字化模塊和數字稱重儀表,如此即可以實現高精度稱重計量,也可以實現超載報警和安全保護功能。

○起升高度限位器/下降深度限位器

現場起升高度/下降深度通過專用的高度傳感器(光電編碼器)實時檢測,通過高度顯示控制儀或PLC系統將吊鉤起升高度/下降深度顯示出來,通常以米(m)為單位,并保留兩位小數點。

起升高度/下降深度信號采集數量根據起重機吊點即起升機構數而定,包括主起升高度和副起升高度。

通常在原有行程限位器的輸出軸一端加裝編碼器測速機構,編碼器信號再連接至高度顯示控制儀表進行起升高度/下降深度實時顯示和傳送。

○運行行程限位器

起重機的小車運行行程和大車運行行程通過專用的位移傳感器(光電編碼器)實時檢測,通過行程顯示控制儀或PLC系統將大車運行行程和小車運行行程分別顯示出來,通常以米(m)為單位,并保留兩位小數點。

大車行程和小車行程檢測最簡捷經濟的辦法是通過編碼器實現,為防止打滑影響精度,安裝編碼器的計程輪機構必須設計可靠耐用。編碼器信號再連接至行程顯示控制儀表進行行程實時顯示和傳送。

○聯鎖保護安全裝置

包括起重機門限位開關和機構之間的運行聯鎖,通過對檢測開關的輸出觸點檢測可以監控門限位及機構之間的運行聯鎖實時狀態。

○同一或不同一軌道運行機構防碰撞裝置

通常采用感應開關(感應距離可調節)或者機械開關(機械限位防碰撞)來檢測極限限位,通過位移傳感器(光電編碼器或激光防撞儀)來檢測同一或不同一軌道兩小車之間的安全距離,防止相互碰撞。

○超速保護裝置

○起升機構制動器

上述開關量信號采集通過I/O采集卡實現。

安裝的新設備不參與原有天車電氣系統的控制,不會對現有設備的控制、運行造成不良影響或形成隱患。

 

œ  系統組成

1、硬件系統組成

起重機械安全監控管理系統是由各種傳感器、信號采集器、控制執行器、顯示儀表、監控系統等組成,將數據信息采集、處理、顯示、輸出、控制、報警及視頻監控等功能集合一體。

        起重機械安全監控管理系統示意圖

橋式起重機安全監控管理系統由數據監控系統、視頻監控系統和遠程監控中心三大部分構成。

(1)數據監控系統

設備部署在駕駛室,系統組成包括:起重量限制器、高度顯示控制儀、行程顯示控制儀、I/O采集器、串口集線器、智能顯示終端(觸摸屏監視器)和無線遠傳模塊。

○起重量限制器

現場主起升機構和副起升機構都安裝有稱重傳感器實時檢測起升負荷,通過稱重顯示控制儀運算處理將起重量顯示出來,起重量限制器具有超載報警和輸出控制功能。

起重機安全監控管理系統視頻顯示器

○高度顯示控制儀

現場主起升機構和副起升機構都安裝有高度傳感器(光電編碼器)實時檢測卷筒轉動位置和圈數,通過高度顯示控制儀運算處理將吊鉤起升高度/下降深度轉換并顯示出來,高度顯示控制儀具有超載報警和輸出控制功能。

起重機械安全監控管理系統高度傳感器

○行程顯示控制儀

起重機的小車車輪組和大車車輪組都安裝有位移傳感器(光電編碼器)實時檢測小車和大車的位置和行程,通過行程顯示控制儀運算處理將大車運行行程和小車運行行程分別顯示出來,行程顯示控制儀具有超載報警和輸出控制功能。

○I/O采集器

I/O采集器的作用是采集所有的開關量信號(包括大車防碰撞行程開關、小車行程開關、大車制動器、小車制動器、主起升限位開關、副起升限位開關、門限位開關、機構聯鎖等)并將其工作狀態通過RS485通訊方式傳送給智能顯示終端(觸摸屏監視器)。

起重機械安全監控管理系統

○串口集線器

串口集線器的作用是將起重量限制器、高度顯示控制儀、行程顯示控制儀的通訊接口并聯,然后將其各自的實時顯示數據及有關參數通過RS485通訊方式傳送給智能顯示終端(觸摸屏監視器)。

○智能顯示終端(觸摸屏監視器)

智能顯示終端核心作用包括現場監控報警(駕駛輔助)、應急控制、關鍵部位自檢、數據記錄(黑匣子)、遠程通訊服務、操作系統。

智能顯示終端采用觸摸屏監視器,作為數據監控系統的核心單元,其將起重機運行的各種數據信息實時顯示提供給起重機操作人員,使操作人員能夠實時監視起重機運行狀態,通過對起重機事故易發設備和重點關鍵設備的運行情況進行實時狀態監測,超過偏差限制時即生成報警信息,對于重要故障可以設置自動切斷電源;通過對存在的安全風險及時發現并排除,及時提醒起重機操作人員及現場人員進行處置,避免不當操作。

智能顯示終端也可以通過局域網絡或RS485接口與PLC通訊,采集PLC數據信息并進行在處理。

智能顯示終端同時為遠傳監控中心提供數據上傳和遠程監控服務。

○無線遠傳模塊

無線遠傳模塊將智能顯示終端采集處理的全部有效數據信息通過無線方式傳送到遠程監控中心。無線遠傳模塊根據通訊組網要求,可以選用無線數傳電臺、GPRS模塊、WIFI適配器等。

 

(2)視頻監控系統

設備主要部署在駕駛室,系統組成包括:視頻監控系統主要由高性能工業攝像機、視頻分配器、視頻監視器和硬盤錄像機。

○工業攝像機

在起重機行走區、吊點等區域需要安裝工業監控攝像頭,其能夠適應高溫、強電磁干擾、煙霧等惡劣工況,能夠將起重機行走區及吊點區域的詳細工況清晰采集并傳送到駕駛室的視頻監視器。

○視頻分配器

用于整合多路視頻信號并將其組合可以同時顯示多個工作場景畫面,也可切換顯示單獨畫面。

○視頻監視器

安裝在駕駛室內,起重機操作人員通過駕駛室內的視頻監控器可以隨時觀察到行走區及吊點區域的詳細工況。

○硬盤錄像機

采用超大容量硬盤錄像機,將采集到的起重機行走區域和吊點的視頻存儲,供今后研究調查進行回放和分析,便于對起重機的安全性能進行有效評估并及時預警。如有需求可遠傳到控制中心,安全管理人員可隨時查看起重機實時圖像畫面。

特別說明關于橋式起重機視頻監控,國家標準要求提到至少監視到吊點,為節約投資可以僅采用兩個攝像機即可實現。

(3)遠程監控中心

起重機的現場數據信息(由智能顯示終端集成)和現場視頻信息(由視頻監視器集成)通過無線節點(無線遠傳模塊)傳輸至遠程監控中心,遠程監控中心就是指遠程服務器,其功能主要包括遠程實時監控、事故分析回放、數據統計分析、性能評估預警、操作系統等。

2、軟件系統構成

起重機械安全監控管理系統主要包括如下軟件子系統: 數據信息采集子系統、數據庫子系統、專家分析系統(邏輯推理和規則錄入子系統)、數據報表子系統、數據瀏覽查詢子系統、通訊子系統等。

     起重機安全監控管理系統界面

     起重機安全監控管理系統界面

œ  系統突出特點和優勢

※成本低廉:方案設計優化,功能適用,用戶只需較少投資即可實施和維護本系統。

※技術先進:2016年度承德市科技支撐項目,擁有自主知識產權。

※易于實施:可以在原有起重機的基礎上通過備件、技改或工程等方式分步改造。

※安裝方便:所有部件設計小巧,便于安裝。

※通用性強:采用模塊化設計方案,互換性好,通用性強。

※實用性強:免除手工抄錄數據和人工報表之弊端,數據自動采集、分析、記錄存儲、匯總和報表生成。

※可靠性高:符合工業設計標準,采用工業級硬件設計和嵌入式軟件操作系統,現場組網布線均采用屏蔽信號電纜或者光纖;關鍵組部件經過多現場實際應用,運行穩定可靠。

※安全性高:可編程數據采集器與起重機智能顯示終端(安全監控器)之間以及顯示終端(安全監控器)與遠程服務器之間均采用專有加密通訊協議,保障數據通信的安全性、穩定性。

※智能化高:設計有自檢系統和專家分析系統,自檢系統能夠對關鍵部件的運行狀況進行檢測和分析,專家分析系統可幫助用戶對起重機設備的安全性進行有效的評估,及時發現并排除可能的安全隱患。

※易于二次開發:提供整體解決方案和二次開發工具包,通過簡單編程即可滿足不同廠商的定制要求。

 

œ  系統主要功能

○管理權限的設定

系統設置有高級的系統管理員授權和普通級的操作人員授權,分別設置登錄密碼,只有輸入正確密碼才能夠順利進入軟件系統。

○實時狀態顯示

系統能夠實現起重機運行參數和狀態的實時檢測和顯示。監控參數包括起重量、吊鉤起升高度、行程、速度等,監控狀態包括連鎖保護狀態、門限位狀態等。

○視頻監控

視屏系統通過工業攝像機以及高分辨率監視器,拓展操作人員視野,全程實時監控起重機械工作過程,并能夠實時存儲一定容量視屏信息,可隨時調取查看相關視屏信息。

○數據記錄和回放(黑匣子)     系統提供對歷史數據的存儲功能,存儲數據包括:運行狀態數據、實時數據、自檢數據、操控人員信息、故障與報警信息等。

系統提供故障智能分析和歷史回放等功能,通過記錄的數據能夠準確地對事故過程回放和重現,歷史回放包括視頻回放和動態數據回放,通過記錄的歷史數據模擬歷史運行情況,從而為事故分析和追責提供強有力的技術支持。

○自檢與性能評估

根據自檢操作流程,對起重機的額關鍵部件(傳感器、執行器等)進行自檢,了解當前關鍵部件的可靠性。通過對歷史數據的分析,結合系統的專家分析模塊,可以定期對起重機對起重機的運行狀態、報警信息、操作指令等進行綜合分析,對求職的安全性能、安全風險進行有效評估,為起重機的安全隱患提供預警功能,也為起重機廠商的設計通過重要的參考依據。

○輔助駕控

系統為橋式起重機司機提供輔助駕控系統,幫助其全面掌握橋式起重機實時工作進程,運行狀態,能夠有效地避免操作失誤造成的事故。一旦發生故障或事故,可以根據系統實時記錄的數據和影像.查找和分析故障來源,追溯導致事故的原因。

○規范作業

系統的應用將在規范大型起重機械安全管理和控制、促進現場作業標準化和規范化、預防起重機械各類事故發生等方面發揮積極關鍵作用。

○報警控制

系統能夠對自身進行監控,當某一部件出現故障時,能夠自動修正或者報警提醒。系統還集成了超載超限報警、自動控制等功能,危險狀態時,按下止停鍵,可切斷起重機運行回路,將設備止停。

○遠程監控與維護

起重機與遠程監控中心通過移動通訊網與互聯網建立安全的虛擬專線,現場監控器能夠將數據定期傳送到遠程監控中心,以便保存和分析;系統也能夠進行遠程數據查詢。

○信息自動記錄和信息導出

系統能夠記錄超載信息、工作循環、工作時間等相關信息,并可隨時查閱任意時間段信息,能夠通過U盤下載相關記錄信息。

 

œ  系統主要技術性能

※系統綜合誤差:起重機實際使用工況下,系統綜合誤差不超過5%。

※系統采樣周期:在運行周期內系統的采樣周期小于100ms。

※信息存儲時間:系統的數據存儲時間不少于30個連續工作日,視頻存儲時間超過72小時。

※系統的屏蔽性能:為適應強干擾環境,控制信號短距離傳輸采用屏蔽雙絞線,遠距離傳輸采用光纜;電子設備的電路設計采取輸入輸出光電隔離措施。

※系統連續作業:系統的基本組成單元能夠24小時連續工作,工作循環次數超過20次。

※系統信號接口:系統設計有無源開關量信號接口、模擬量信號接口、脈沖量信號接口、RS485總線數據信號接口、RJ45網絡信號接口、USB數據交換接口。

 

œ  安裝施工管理

1.工程進度安排

  1.1工期為 15-30 日歷天。每臺設備安裝調試時間8-16小時。

  1.2工程開工后,按以下步驟開展工作: 進場后,科學地安排施工進度,積極與用戶取得配合,避免人員安排和工序安排的不合理情況出現。

  1.3項目經理要定期和不定期的抽查工段施工質量,并及時對工程質量和安全生產進行監督。

  1.4每階段完工后,及時整理工程檔案,做好工作總結。

  1.5工程施工完畢后,及時組織工程驗收,做好工程結算。

  1.6各專業交叉作業,以便控制項目進度。

 

2.安全措施

    2.1保證系統運行安全

    2.1.1系統交接時,建立系統的文檔管理,將完整的完工圖紙,設計文檔、操作、維護手 冊、設備清單等保存完整,以便備查。

    2.1.2保證在系統使用過程中,在所產生記錄保存的安全性,以便發生異常事故時備查。

    2.2 保證施工安全

    2.2.1施工人員進入施工現場前,進行安全生產教育,做到處處不忘安全生產,時刻注意安全生產。

    2.2.2工現場工作人員必須嚴格按照安全生產、文明施工的要求,積極推行施工現場的標準化管理,按施工組織設計,科學組織施工。

    2.2.3施工人員應正確使用勞動保護用品,進入施工現場必須戴安全帽,高處作業必須拴 安全帶。嚴格執行操作規程和施工現場的規章制度,禁止違章指揮和違章作業。

    2.2.4施工用電,現場臨時電線路、設施的安裝和使用必須按照建設部頒發的《施工臨時用電安全技術防范》(JGJ46-88)規定操作,嚴禁私自拉電或帶電作業。

    2.2.5使用電氣設備、電動工具應有可靠保護接地,隨身攜帶和使用的工具應擱置于順手穩妥的地方,防發生事故傷人。

    2.2.6安全生產領導小組負責現場施工技術安全的檢查和督促工作,并做好記錄。

 

œ  冶金吊監控系統驗收

    系統驗收組織方式、程序及內容如下:

    由工程參與各方制定各項設備的詳細驗收規范及內容,并及時下發有關部門及各分支機構。

    確定各項驗收時間表,指定各方責任人,明確驗收內容,并保證人員、場地及其他準備工作的提前就緒。驗收嚴格按照程序及規范執行,并詳細填寫有關表格、簽署有關文件。

    對驗收中出現的問題,各方面應通力合作并及時查明原因,對驗收不合格產品,甲方可拒絕接受,有關責任方應迅速采取補救措施,確保工程不被延誤。

 

œ  用戶培訓

    部門相關人員 1-2 名。面向操作的培訓內容主要包括:各子系統的理論基礎原理結構;主要設備、器件的作用安裝位置;維護規程及簡單故障判定排除;竣工圖的查閱和修改;面向管理人員的培訓內容主要包括;系統總體結構及各子系統相互間的關系;系統重要參數的設定和修改;竣工圖的查閱。

冶金吊監控成功案例點擊查看詳情。

œ  冶金橋式起重機械安全監控管理系統售后服務承諾和技術支持

1.提供充分的技術保障。

    負責整體售后服務工作。提供及時、本地化的服務和支持,專業維護服務。公司的客戶服務技術人員,對于服務過程中出現的任何技術問題,公司可通過通暢的支持體系的技術支持,快速發現并解決問題。通過各類服務手段,與客戶充分溝通交流,在實踐過程中為客戶提供最優質的服務。

    從簽完合同后,我們將根據服務協議為您安排好冶金橋式起重機械安全監控管理系統的實施培訓、培訓、運行維護等服務工作,并及時響應服務請求。

    7×24 在線電話支持:每周7天、每天24小時為所支持的所有硬件和軟件產品故障提供不限次的在線和電話支持服務。

    響應時間:在收到服務請求后 15 分鐘內響應;當確定確實需要提供現場支持服務時,將在 8 小時內抵達現場并提供硬件支持服務。

    系統維護日志:將每次現場服務情況記錄在系統維護的日志中。

    故障或技術支持響應時間:要求本地快速響應,重大故障 4 小時內響應。

2.保修期限

    提供一年免費售后服務。為了滿足用戶對系統保修期服務的要求,具體服務內容及費用需經雙方共同商定。

3.售后服務流程

    系統出現故障—>撥打我公司客戶服務中心電話需求在線支持—>資深工程師在線診 斷,協助客戶排除故障;如無法遠程解決故障,則進入現場維護流程—>將用戶信息和故障 情況輸入計算機系統中,如需要現場維護則填寫“現場維護單”—>現場維護工程師盡快到 達現場并排除故障—>故障排除,系統正常運行—>服務質量控制部門采取各種方式對服務

質量進行跟蹤,及時獲得用戶反饋,不斷改善服務質量,更好地為客戶提供支持和服務。

4.緊急異常情況的及時處理

    冶金橋式起重機械安全監控管理系統具有處理突發情況的能力,建立了緊急異常情況的處理保障體系。在工程項目保質期負責條款以及保修期的維護合同中對這類緊急異常情況的處理做出明確的規定。

    建立并保存完整的冶金橋式起重機械安全監控管理系統文檔。在系統交接時,將提供完整的軟、硬件文檔、操作、維護手冊,設備清單等,并幫助業主建立系統的運行、管理維護文檔,以便在發生故障時能及時提供資料,迅速找到并排除故障,將損失減至最小。

    

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