本實(shí)用新型涉及一種起重機(jī)械安全監(jiān)控管理技術(shù)，尤其是大型起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

大型起重機(jī)械(根據(jù)2015年國家質(zhì)檢總局、安全監(jiān)管總局公布的《安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的大型起重機(jī)械目錄》)指的是100噸以上通用門式起重機(jī)、200噸以上通用橋式起重機(jī)等，由于起重量大、跨度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用環(huán)境苛刻、事故危害更大等原因，其安全性更加引起使用和監(jiān)管部門的關(guān)注，因此安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)更加顯得重要。隨著生產(chǎn)自動化的程度不斷提高，起重機(jī)原有監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控的功能不夠完善、技術(shù)不夠先進(jìn)，完全不符合國家標(biāo)準(zhǔn)和安全生產(chǎn)監(jiān)控要求，急需改造升級?，F(xiàn)有的起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)獨(dú)立于起重機(jī)控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高，加大企業(yè)負(fù)擔(dān)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是在充分利用起重機(jī)本身自帶的傳感裝置以及儀器儀表，并兼容原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出一種低成本、高性能的對大型起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)。

本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是：

大型起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括采集信息的信息采集模塊、對采集后的信息進(jìn)行處理的信息處理模塊以及對信息處理模塊的輸出信息進(jìn)行顯示的信息顯示模塊；其特征在于：

所述信息采集模塊包括原有監(jiān)控設(shè)備以及新增監(jiān)控設(shè)備；所述信息處理模塊包括原有PLC控制器以及增設(shè)的中央控制器；所述信息顯示模塊是觸摸屏或液晶顯示屏。

原有監(jiān)控設(shè)備包括角度傳感器、光電編碼器、測速編碼器以及重量傳感器，原有監(jiān)控設(shè)備通過Profibus DP總線接通原有PLC控制器；

新增監(jiān)控設(shè)備包括通過無線采集盒輸出信息的風(fēng)速傳感器，以及通過采集盒輸出信息的門限位傳感器；所述無線采集盒通過GFSK無線方式接通增設(shè)的中央控制器，所述采集盒通過RS485總線也接通增設(shè)的中央控制器；

原有PLC控制器通過以太網(wǎng)接通增設(shè)的中央控制器；

信息顯示模塊通過數(shù)據(jù)線接通增設(shè)的中央控制器。

所述無線采集盒以51系列單片機(jī)為控制器。

本實(shí)用新型方法的有益效果是，在起重機(jī)原有監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，兼容原有監(jiān)控設(shè)備，進(jìn)行全方面的改造升級，擁有全方位的監(jiān)控流程，能夠滿足用戶對大型起重機(jī)械的安全監(jiān)控管理需求，實(shí)現(xiàn)低成本、高性能的改造，使起重機(jī)械能夠更加安全、有效地進(jìn)行作業(yè)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的流程示意圖。

圖2為本實(shí)用新型所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

圖1所示的大型起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)改造方法及系統(tǒng)，包括信息采集模塊、信息處理模塊、信息顯示模塊的改造。信息采集模塊中的原有監(jiān)控設(shè)備(包括角度傳感器、光電編碼器、測速編碼器以及重量傳感器等等)的輸出信號均接入信息處理模塊中的原有PLC控制器，新增監(jiān)控設(shè)備(包括風(fēng)速傳感器以及門限位傳感器等等)的輸出信號也接入中央控制器。信息處理模塊中，原有PLC控制器采集的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采用以太網(wǎng)傳輸至中央控制器。本實(shí)用新型的中央控制器可采用嵌入式控制器，實(shí)現(xiàn)原有數(shù)據(jù)與新增數(shù)據(jù)的整合，進(jìn)行統(tǒng)一的邏輯控制與計(jì)算處理，并將處理結(jié)果傳輸?shù)斤@示設(shè)備(觸摸屏或液晶顯示屏，具有監(jiān)控畫面、數(shù)據(jù)管理界面以及用戶管理界面的顯示功能)。

由圖2可知：中央控制器的數(shù)據(jù)組網(wǎng)基于GFSK無線、RS485總線、Profibus DP總線。無線采集盒可采用51系列單片機(jī)，將采集的風(fēng)速傳感器信號(模擬量信號)傳輸給中央控制器，然后通過中央控制器對傳感器信號進(jìn)行無線巡檢；模擬量信號的采集采用分布式無線組網(wǎng)，可提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展能力。所述采集盒可采用遠(yuǎn)程I/O前置數(shù)據(jù)采集盒(采集信號為開關(guān)量信號)。起重機(jī)原有安裝的角度傳感器、光電編碼器、測速編碼器、重量傳感器等，通過Profibus DP總線方式將信號傳輸?shù)皆蠵LC控制器。信息顯示模塊通過觸摸屏、液晶屏等輸出，可采用WINCC等組態(tài)軟件或基于LINUX系統(tǒng)平臺進(jìn)行人機(jī)界面軟件開發(fā)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控畫面、數(shù)據(jù)管理、用戶管理。

在現(xiàn)場改造過程中，針對生產(chǎn)年限久遠(yuǎn)的起重機(jī)械，原控制程序源碼、電氣圖紙等原始技術(shù)資料缺失，重新獲取的原PLC數(shù)據(jù)，除了工作時(shí)間具有明顯的文本特性，其他數(shù)據(jù)無法判斷其對應(yīng)的起重機(jī)實(shí)際狀態(tài)。由此，通過運(yùn)行起重機(jī)，改變起重機(jī)狀態(tài)來獲取PLC的信號變化，進(jìn)而可以判斷解析PLC數(shù)據(jù)所對應(yīng)的實(shí)際狀態(tài)物理量。例如：在起重機(jī)其他狀態(tài)不變的情況下，只改變起重機(jī)吊鉤的高度，同時(shí)在PLC的所有數(shù)據(jù)中有一個發(fā)生變化的數(shù)據(jù)便可判斷為吊鉤高度所對應(yīng)的地址信號。類似的數(shù)據(jù)包括重量、大車行程、大車糾偏、小車行程、支腿垂直度、聯(lián)鎖保護(hù)、供電電纜卷筒狀態(tài)、操作指令等。通過此辦法將原有PLC所有輸出數(shù)據(jù)全部注明地址后，再接入新增的中央控制器，就能實(shí)現(xiàn)全部數(shù)據(jù)銜接。

本實(shí)用新型的工作原理是：信息采集模塊采集監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送給信息處理模塊。信息采集方式包括開關(guān)量方式、模擬量方式。所述的開關(guān)量方式對應(yīng)的是門限位狀態(tài)采集，采用RS485傳輸。所述的模擬量方式對應(yīng)的是風(fēng)速狀態(tài)采集，采用分布式無線組網(wǎng)傳輸。

信息處理模塊將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后根據(jù)起重機(jī)運(yùn)行狀況進(jìn)行邏輯控制，最終將分析計(jì)算后的結(jié)果發(fā)送至信息顯示模塊。信息處理模塊(在兼容原有PLC控制器的基礎(chǔ)上，增設(shè)新的中央控制器)同時(shí)處理三種數(shù)據(jù)來源。所述數(shù)據(jù)來源是，通過Profibus DP總線、RS485總線和GFSK無線三類傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，即原有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和新增監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。

信息顯示模塊是通過觸摸屏、液晶屏等輸出設(shè)備，以圖文、聲光、動畫的形式顯示起重機(jī)運(yùn)行狀況和信息內(nèi)容。該模塊的改造，主要是設(shè)計(jì)一套人機(jī)界面軟件(可通過普通軟件人員編程實(shí)現(xiàn))，實(shí)現(xiàn)監(jiān)視畫面、數(shù)據(jù)管理、用戶管理等功能。