專(zhuān)利名稱(chēng)：港口門(mén)座式起重機(jī)作業(yè)記錄裝置及績(jī)效考核方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于港口門(mén)座式起重機(jī)，特別是港口門(mén)座式起重機(jī)(以下筒 稱(chēng)"門(mén)機(jī)，，)作業(yè)記錄裝置及績(jī)效考核方法。
背景技術(shù)：
門(mén)機(jī)由于可靈活更換作業(yè)吊具，改變作業(yè)泊位，機(jī)動(dòng)性好，是散貨
碼頭最常用的裝卸機(jī)械。目前門(mén)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)CMS (起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，又稱(chēng) 本地的起重機(jī)監(jiān)控系即LCMS)和MCMS (遠(yuǎn)程的起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng))，只是 完成港機(jī)/散貨碼頭設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)信息監(jiān)控和港機(jī)/散貨碼頭設(shè)備在 線(xiàn)編程功能，如港口機(jī)械車(chē)載PLC狀態(tài)監(jiān)控，港口機(jī)械設(shè)備故障診斷， 港口機(jī)械設(shè)備故障信息報(bào)警，港口機(jī)械電氣控制部分遠(yuǎn)程故障排除，港 口機(jī)械網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控，港口機(jī)械歷史故障信息查詢(xún)及統(tǒng)計(jì)，港口機(jī)械故 障處理記錄及統(tǒng)計(jì)查詢(xún)等，不包含機(jī)械設(shè)備操作數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄?，F(xiàn)代 港口的生產(chǎn)作業(yè)自動(dòng)化水平在逐步提高，用戶(hù)的需求由原來(lái)簡(jiǎn)單的自動(dòng) 化控制，進(jìn)一步提升到包含人員作業(yè)考核、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、機(jī)械作業(yè)環(huán) 境監(jiān)控等等全方位的自動(dòng)化調(diào)度、監(jiān)控和管理系統(tǒng)。而只有完整、實(shí)時(shí) 地監(jiān)視、記錄港口機(jī)械的設(shè)備操作數(shù)據(jù)，才能為以上功能需求提供準(zhǔn)確 的考核依據(jù)。
另外，散貨的裝卸一直因?yàn)闊o(wú)法針對(duì)每臺(tái)門(mén)機(jī)司機(jī)作業(yè)量進(jìn)行準(zhǔn)確
平均分配方式，既由調(diào)度室開(kāi)出每工班每條船的作業(yè)票，包括了船名、 貨品、作業(yè)噸數(shù)、作業(yè)機(jī)械、作業(yè)工號(hào)等信息。每月結(jié)算計(jì)件工資時(shí)， 每個(gè)工號(hào)則獲得其參與作業(yè)的作業(yè)票中的平均作業(yè)噸數(shù)，其公式如下S ^Mk^ir —月作f數(shù)作l票記錄〗乍ln屯^
參與該作業(yè)票作業(yè)的司機(jī)數(shù) 這樣的分配方式是一種平均主義，只與參與操作司機(jī)數(shù)有關(guān)，與司
機(jī)的工作態(tài)度和完成量沒(méi)有關(guān)系，不利于調(diào)動(dòng)司機(jī)工作積極性，影響生
產(chǎn)效率。同時(shí)每個(gè)月的作業(yè)情況采用人工計(jì)算方式，且歷史數(shù)據(jù)無(wú)證可
查，管理水平低下。同時(shí)門(mén)機(jī)上規(guī)定使用的力矩限制器是港口起重機(jī)械
安全生產(chǎn)必須配備并在機(jī)械作業(yè)中必須使用的裝置。由于港口門(mén)機(jī)工作
任務(wù)繁重，操作司機(jī)為了加快工作進(jìn)度，在工作中時(shí)常人為地拔掉力矩
限制器電源，切斷力矩限制器的保護(hù)功能，使門(mén)機(jī)長(zhǎng)期處于嚴(yán)重超載運(yùn)
行狀態(tài)，導(dǎo)致設(shè)備使用壽命縮短，設(shè)備維護(hù)更新無(wú)法及時(shí)跟上，造成門(mén)
機(jī)起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩拉斷的情況時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響生產(chǎn)，帶來(lái)安全隱患。
因此研制一套實(shí)時(shí)計(jì)量司機(jī)作業(yè)量，記錄、存儲(chǔ)操作司機(jī)作業(yè)數(shù)據(jù)，
并根據(jù)安全生產(chǎn)規(guī)程規(guī)范司機(jī)作業(yè)程序、實(shí)現(xiàn)績(jī)效考核功能的港口機(jī)械
設(shè)備操作記錄裝置，建立一套根據(jù)作業(yè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)績(jī)效考核的方法成為一
個(gè)非常迫切的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種通過(guò)記錄門(mén)機(jī)作業(yè)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)計(jì)量司機(jī) 作業(yè)量，規(guī)范司機(jī)操作，實(shí)現(xiàn)操作司機(jī)計(jì)件工資考核的門(mén)座式起重機(jī)作 業(yè)記錄裝置和績(jī)效考核方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的門(mén)機(jī)作業(yè)記錄裝置由傳感器及司機(jī)操
作信號(hào)采集裝置，信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、主控制器電路和1/0設(shè)備四部分構(gòu)成，
傳感器及司機(jī)操作信號(hào)采集裝置包括安裝在門(mén)座式起重機(jī)上的重量傳感 器、紅外傳感器、電流互感器、智能電量隔離變送器，司機(jī)^t喿作的主令
控制器的開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集；信號(hào)轉(zhuǎn)換電路包括信號(hào)放大調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換、隔離電路；主控制器電路包括單片機(jī)及相關(guān)電路；1/0設(shè)備包括鍵盤(pán)輸入 電路、液晶顯示電路和IC卡讀卡器模塊，其特點(diǎn)是重量傳感器信號(hào)通 過(guò)模擬信號(hào)放大調(diào)理電路和A/D采樣后進(jìn)入主控制器，紅外傳感器信號(hào) 和司機(jī)操作用的主令控制器的開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)由開(kāi)關(guān)量信號(hào)隔離電路進(jìn)入 主控制器，智能電量傳感器的電能數(shù)據(jù)通過(guò)串口與主控制器通信，用戶(hù) 通過(guò)數(shù)字鍵盤(pán)、液晶顯示器和IC卡實(shí)現(xiàn)人機(jī)操作。
上述紅外傳感器安裝在門(mén)機(jī)旋轉(zhuǎn)筒接近圓形底座平臺(tái)處，并且在圓 形底座平臺(tái)下方無(wú)遮擋處每隔30度焊接一塊30厘米長(zhǎng)的鐵片，使紅外 傳感器在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)鐵片時(shí)能感應(yīng)產(chǎn)生信號(hào)，從而獲取旋轉(zhuǎn)角度 信號(hào)?；蛘咴谛D(zhuǎn)電機(jī)上安裝旋轉(zhuǎn)編碼器，獲取門(mén)機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速 度，及一次作業(yè)過(guò)程旋轉(zhuǎn)過(guò)的角度。
上述重量傳感器利用門(mén)機(jī)上現(xiàn)有的力矩限制器，在其重量信號(hào)接口處 以三通的形式接出兩路重量信號(hào)， 一路接入力矩限制器， 一路接入門(mén)機(jī) 作業(yè)記錄裝置，從而使門(mén)機(jī)作業(yè)記錄裝置能及時(shí)獲取重量信號(hào)的變化， 同時(shí)不影響力矩限制器的正常工作。
上述智能電量隔離變送器采用三相四線(xiàn)制，它通過(guò)和裝在門(mén)機(jī)三相 母線(xiàn)輸入電纜上的電流互感器配合完成電能消耗檢測(cè)，其中電流互感 器將門(mén)機(jī)三相母線(xiàn)輸入電纜的大電流轉(zhuǎn)換成0-5A的電流送入智能電量 隔離變送器，從司機(jī)室電壓表的輸入端并接出電纜，接入智能電量隔離 變送器的電壓輸入端子。操作記錄裝置通過(guò)RS485總線(xiàn)能成功的從智能 電量隔離變送器獲取有功電度，從而檢測(cè)電能消耗。
上述主控制器安裝在門(mén)機(jī)上，通過(guò)采集紅外、重量傳感器信號(hào)，以 及司機(jī)操作的主令控制器的開(kāi)關(guān)量信號(hào)，獲得門(mén)機(jī)的開(kāi)、閉斗，上升、 下降，旋轉(zhuǎn)和重量變化等關(guān)鍵信息，獲得司機(jī)操作的有效作業(yè)斗數(shù)、無(wú)效作業(yè)斗數(shù)，并且通過(guò)記錄裝置上的液晶顯示器和信號(hào)燈，實(shí)時(shí)顯示以
下信息
1 )記錄當(dāng)班司斗幾id號(hào)和姓名，并在該司才幾當(dāng)班時(shí)一直顯示該司才幾的
id號(hào)；
2) 顯示當(dāng)班司機(jī)操作的有效斗數(shù)、無(wú)效斗數(shù)、超重報(bào)警次數(shù)；
3) 對(duì)出現(xiàn)的無(wú)效斗數(shù)有聲光報(bào)警提示，在開(kāi)斗后采用短音樂(lè)或語(yǔ)音 提示；
4 )可進(jìn)行作業(yè)速度^^艮警， 一次作業(yè)過(guò)程所用時(shí)間小于門(mén)限值時(shí)報(bào)警； 5)司機(jī)下機(jī)前刷卡進(jìn)行數(shù)據(jù)下載，包括門(mén)機(jī)編號(hào)等機(jī)上數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù) 下載完畢有聲音提示司機(jī)可以取走ic卡。
上述鍵盤(pán)輸入電路設(shè)置有簡(jiǎn)易鍵盤(pán)輸入，提供司機(jī)在改變作業(yè)類(lèi)型， 如轉(zhuǎn)換為吊扒艙機(jī)械時(shí)，進(jìn)行工況轉(zhuǎn)換的設(shè)置；提供工程管理人員設(shè)置 有效的旋轉(zhuǎn)角度， 一次完整作業(yè)時(shí)間的門(mén)限值等。工程管理人員對(duì)記錄 裝置的初始參數(shù)進(jìn)行設(shè)置必須通過(guò)密碼確認(rèn)身份來(lái)修改初始參數(shù)。
本發(fā)明使用非接觸式ic卡在司機(jī)上機(jī)工作時(shí)進(jìn)行身份識(shí)別以及在門(mén) 機(jī)作業(yè)記錄裝置和績(jī)效考核系統(tǒng)之間傳遞數(shù)據(jù)。記錄裝置上設(shè)有ic卡輸 入輸出設(shè)備，方便司機(jī)上載和下載數(shù)據(jù)。要求
1) 司機(jī)上機(jī)后刷卡才能進(jìn)行操作記錄；
2) 司機(jī)下機(jī)前要刷卡進(jìn)行作業(yè)數(shù)據(jù)的下載。
每個(gè)司機(jī)的ic卡記錄內(nèi)容包括司機(jī)工號(hào)，門(mén)機(jī)編號(hào)，日期，班次， 有效斗數(shù)，無(wú)效斗數(shù)、每斗的開(kāi)始時(shí)間和報(bào)警次數(shù)。
上述主令控制器下方的接線(xiàn)排中接出對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)線(xiàn)，接入交流 轉(zhuǎn)直流繼電器的交流側(cè)，將繼電器的直流側(cè)作為門(mén)機(jī)作業(yè)記錄裝置的信 號(hào)輸入。本發(fā)明還提供了 一種門(mén)座式起重機(jī)作業(yè)記錄績(jī)效考核方法，其方法
是針對(duì)港口散貨裝卸機(jī)械作業(yè)流程，捕捉主令控制器動(dòng)作信號(hào)和選轉(zhuǎn) 角度、重量傳感器信號(hào)，實(shí)時(shí)判斷司機(jī)每次作業(yè)的完整性和有效性，記 錄每次作業(yè)動(dòng)作的完成時(shí)間和有效性。然后根據(jù)記錄的操作量對(duì)司機(jī)進(jìn) 行績(jī)效考核。
門(mén)機(jī)作業(yè)時(shí)，必須完成閉斗、上升、旋轉(zhuǎn)、下降和開(kāi)斗5個(gè)動(dòng)作， 同時(shí)要考慮鋼絲繩上重量的變化，旋轉(zhuǎn)角度要大于給定的角度閾值，一 次完整作業(yè)時(shí)間要大于門(mén)限值來(lái)準(zhǔn)確地判斷一次完整作業(yè)動(dòng)作的完成， 門(mén)機(jī)作業(yè)記錄裝置根據(jù)采集到的門(mén)機(jī)的閉斗、上升、旋轉(zhuǎn)、下降、開(kāi)斗
的完整動(dòng)作，檢測(cè)到重量變化和旋轉(zhuǎn)角度變化等關(guān)鍵信息后，判斷門(mén)機(jī) 作業(yè)司機(jī)確實(shí)完成了一次完整作業(yè)動(dòng)作，對(duì)作業(yè)動(dòng)作有效性和規(guī)范性進(jìn)
行判斷，并記錄作業(yè)開(kāi)始時(shí)間、作業(yè)次數(shù)。對(duì)不滿(mǎn)足條件的視為無(wú)效作業(yè)。
考核司機(jī)的有效操作斗數(shù)，然后按如下公式計(jì)算司機(jī)的應(yīng)得操作量
司機(jī)操作量=Tp^i^l^l^r^x司機(jī)操作有效斗數(shù) 本工班本船累計(jì)有效斗數(shù)
對(duì)于16t 、 25t門(mén)機(jī)斗數(shù)換算成10t門(mén)機(jī)斗數(shù)的比例可根據(jù)用戶(hù)要 求進(jìn)行修改。
本發(fā)明的門(mén)機(jī)記錄裝置實(shí)時(shí)采集每次起吊時(shí)間，完成時(shí)間，對(duì)于不 顧安全因素提高的操作速度進(jìn)行限制，提高了安全性。門(mén)機(jī)記錄裝置直 接采用門(mén)機(jī)上已經(jīng)安裝有的力矩限制器的重量傳感器信息，避免了司機(jī) 屏蔽力矩限制器的保護(hù)野蠻操作的行為，保證了鋼絲繩的安全使用。本 發(fā)明門(mén)機(jī)記錄裝置安裝簡(jiǎn)單、方便。利用門(mén)機(jī)原有電控系統(tǒng)和重量傳感器，該裝置只需要很少的接線(xiàn)和紅外傳感器的安裝就可以完成本系統(tǒng)的 安裝、調(diào)試。本發(fā)明門(mén)機(jī)作業(yè)記錄裝置采用單片機(jī)作為主控制器，采用 簡(jiǎn)易鍵盤(pán)輸入，液晶顯示，整個(gè)記錄裝置結(jié)構(gòu)緊湊小巧，司機(jī)室占用空
間小。本發(fā)明釆用完整的屏蔽和抗震措施，裝置的可靠性和穩(wěn)定性高； 采用非接觸式IC卡存儲(chǔ)技術(shù)，使用人員不僅攜帶方便，而且不能隨意更 改整個(gè)當(dāng)班過(guò)程的工作記錄，保證數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠；采用智能電量隔離 變送器和主控制器，使該裝置同時(shí)獲得了電能消耗記錄功能，便于進(jìn)行 能耗指標(biāo)的核定和考核。


圖1為本發(fā)明門(mén)機(jī)作業(yè)記錄裝置結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 本發(fā)明的門(mén)機(jī)作業(yè)記錄裝置由傳感器及司機(jī)操作信號(hào)釆集裝置，信 號(hào)轉(zhuǎn)換電路、主控制器電路和1/0設(shè)備四部分構(gòu)成，其中 傳感器及司機(jī)操作信號(hào)采集裝置包括
紅外傳感器安裝在門(mén)機(jī)旋轉(zhuǎn)筒接近圓形底座平臺(tái)處，并且在圓形底 座平臺(tái)下方無(wú)遮擋處每隔30度焊接一塊30厘米長(zhǎng)的鐵片，使紅外傳感 器在旋轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)鐵片時(shí)能感應(yīng)產(chǎn)生信號(hào)，或者在旋轉(zhuǎn)電機(jī)上安裝旋轉(zhuǎn)編碼 器，來(lái)獲取門(mén)機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度，及一次作業(yè)過(guò)程旋轉(zhuǎn)過(guò)的角度。
重量傳感器直接使用門(mén)機(jī)上已經(jīng)安裝的力矩限制器配備的重量傳感 器，這不僅簡(jiǎn)化安裝和節(jié)約成本，而且保證了司機(jī)作業(yè)過(guò)程中不能取消 力矩限制器的作用。在力矩限制器的重量信號(hào)接口處以三通的形式接出 兩路重量信號(hào)， 一路接入力矩限制器， 一路接入門(mén)機(jī)作業(yè)記錄裝置。
三相四線(xiàn)制智能電量隔離變送器和電流互感器獲得電能消耗檢測(cè)數(shù)據(jù)。智能電量隔離變送器通過(guò)RS-485接口釆用MODBUS通訊協(xié)議與控制 器通信，可以采集各相電壓、電流；有功、無(wú)功功率；有功、無(wú)功電度; 以及頻率和功率因數(shù)。電流互感器選擇變比為800: 5的，它將門(mén)機(jī)三相 母線(xiàn)輸入電纜的大電流轉(zhuǎn)換成0-5A的電流送入智能電量隔離變送器。 電壓直接從司機(jī)室電壓表的輸入端并接出電纜，接入智能電量隔離變送 器的電壓輸入端子。通過(guò)電壓和電流的接入，智能電量隔離變送器獲取 電能消庫(kù)€。
信號(hào)調(diào)理電路包括
模擬信號(hào)調(diào)理電路和開(kāi)關(guān)量信號(hào)隔離電路，其中重量傳感器輸出 的電壓信號(hào)只有幾毫伏到幾十毫伏，因此需要模擬信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行放 大，模擬信號(hào)調(diào)理電路包括兩級(jí)放大電路和電壓隔離芯片。其中用AD620 芯片構(gòu)成第一級(jí)放大電路，AD620芯片1、 8號(hào)引腳之間跨接一個(gè)變阻器 來(lái)調(diào)整放大增益；4、 7號(hào)引腳接正、負(fù)12V的工作電壓；5號(hào)引腳接輸 入模擬量的地作為基準(zhǔn)電壓。用LM358芯片構(gòu)成第二級(jí)放大電路，將AD620 芯片6號(hào)引腳的輸出電壓再次放大，輸出電壓通過(guò)精密隔離放大器IS0124 隔離后送入C8051F020單片機(jī)的A/D輸入引腳。紅外傳感器和通過(guò)繼電 器采集的主令控制器的信號(hào)是24V的開(kāi)關(guān)量。當(dāng)紅外傳感器未4企測(cè)到4失 片時(shí)輸出24V高電壓，檢測(cè)到鐵片時(shí)輸出跳變?yōu)镺V低電壓；主令控制器 信號(hào)包括腳踏、上升、下降、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)，主令控制器的其中一路信號(hào) 接通時(shí)，繼電器的直流端輸出24V高電壓，否則保持OV低電壓。使用PC817 光耦隔離芯片隔離這些開(kāi)關(guān)量信號(hào)，光耦隔離芯片的輸出接到主控制電 路，作為控制芯片的開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入。
主控制器電路包括
主控制器、看門(mén)狗電^各、存儲(chǔ)器，其中用TQFP-100封裝的C8051F020單片機(jī)作為主控制器芯片，使用 MAX706S作為看門(mén)狗芯片，將看門(mén)狗芯片的WDI引腳與C8051F020單片機(jī) 的P1.3腳相連，RESET引腳與C8051F020單片才幾的/RST引腳連接，并在 程序中定時(shí)對(duì)Pl. 3引腳的輸入電平取反，允許的最大的取反時(shí)間間隔是 1.6秒，若間隔時(shí)間大于1.6秒，MAX706S的RESET引腳將輸出低電平使 單片機(jī)復(fù)位。本發(fā)明還擴(kuò)展兩片基于/2c總線(xiàn)的AT24C256獲得64K的數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)空間。單片機(jī)通過(guò)/2C總線(xiàn)上的設(shè)備絕對(duì)地址來(lái)訪(fǎng)問(wèn)不同的 AT24C256。 AT24C256的1、 2號(hào)引腳為尸c設(shè)備地址設(shè)置輸入引腳，將其 中一片AT24C256的1、 2號(hào)引腳同時(shí)接地，另一片的1號(hào)引腳接5V高電 平，2號(hào)引腳接地；5、 6號(hào)腳分別接C8051F020單片機(jī)的/2c數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA 和時(shí)鐘線(xiàn)SCL;將7號(hào)引腳接地，以禁止芯片寫(xiě)保護(hù)；4、 8號(hào)引腳分別 接地和+5V電源。
1/0設(shè)備包括
實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、行列式鍵盤(pán)、液晶顯示模塊、IC卡讀寫(xiě)模塊，其中 時(shí)鐘電路采用總線(xiàn)接口的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1307,其1、 2號(hào)引腳接 32. 768kHz的晶振；3、 4號(hào)引腳接外接電池；5、 6號(hào)引腳為/2c總線(xiàn)， 分別連接C8051F020單片機(jī)的/2c數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA和時(shí)鐘線(xiàn)SCL; 7號(hào)引腳為 方波輸出引腳，外接一個(gè)LED,用于監(jiān)視時(shí)鐘芯片的工作情況。本發(fā)明使 用ZLG7290鍵盤(pán)及LED驅(qū)動(dòng)芯片擴(kuò)展一個(gè)25鍵的行列式鍵盤(pán)(使用KCO -KC4和KR0-KR4引腳擴(kuò)展)。14號(hào)引腳為外部中斷輸入引腳，連到 C8051F020單片;f幾的P0. 6引腳，并通過(guò)程序來(lái)控制它的中斷；15號(hào)引腳 為復(fù)位引腳，同液晶的復(fù)位引腳接到一起，系統(tǒng)上電時(shí)同時(shí)復(fù)位；17、 18引腳接4M晶振。本發(fā)明還擴(kuò)展以T6963作為控制器的液晶模塊 OCM240128-1作為信息顯示設(shè)備。將C8051F020單片機(jī)的65 - 72號(hào)復(fù)用引腳作為液晶模塊的數(shù)據(jù)總線(xiàn)(DO-D7); 74號(hào)引腳作為液晶模塊的片選 信號(hào)引腳；91、 92號(hào)引腳分別作為液晶模塊的寫(xiě)(WR)、讀(RD )控制信 號(hào)引腳。本發(fā)明采用ZLG500B讀卡器模塊，通過(guò)RS232芯片與C8051F020 單片機(jī)通信，執(zhí)行IC卡讀寫(xiě)操作，并且在讀卡模塊的蜂鳴器輸出引腳接 一個(gè)5V的蜂鳴器，用作讀卡器操作的聲音提示。為方便工程技術(shù)人員和 管理人員對(duì)記錄裝置的設(shè)定和調(diào)試，發(fā)明的面板上還設(shè)置有一定的LED 報(bào)警信號(hào)燈。
本發(fā)明的工作過(guò)程是門(mén)機(jī)作業(yè)前，操作司機(jī)上機(jī)刷IC卡開(kāi)始進(jìn)入 作業(yè)計(jì)數(shù)狀態(tài)。門(mén)機(jī)作業(yè)記錄裝置實(shí)時(shí)采集重量傳感器、紅外傳感器以 及主令控制器的開(kāi)關(guān)量信號(hào)。根據(jù)采集到的上升、下降、開(kāi)、閉斗信號(hào)， 旋轉(zhuǎn)角度，重量變化和一次完整作業(yè)時(shí)間等關(guān)鍵信息，判斷門(mén)機(jī)是否完 成了一次完整的作業(yè)流程。記錄裝置根據(jù)設(shè)定的參數(shù)(如最小旋轉(zhuǎn)角度、 最小有效重量、最小操作時(shí)間等)判斷一次作業(yè)的有效性和規(guī)范性，同 時(shí)記錄裝置的存儲(chǔ)芯片上實(shí)時(shí)記錄有效作業(yè)次數(shù)、無(wú)效作業(yè)次數(shù)、違規(guī) 作業(yè)報(bào)警次數(shù)和每次作業(yè)的時(shí)間，并通過(guò)記錄裝置上的液晶顯示器顯示 有效作業(yè)次數(shù)、無(wú)效作業(yè)次數(shù)、違規(guī)作業(yè)報(bào)警次數(shù)，對(duì)于出現(xiàn)的違規(guī)作 業(yè)及時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警。司機(jī)下機(jī)刷IC卡，及時(shí)將本班的作業(yè)數(shù)據(jù)(包括 門(mén)機(jī)號(hào)、日期、作業(yè)開(kāi)始時(shí)間、作業(yè)結(jié)束時(shí)間、有效作業(yè)次數(shù)、無(wú)效作 業(yè)次數(shù)、違規(guī)作業(yè)報(bào)警次數(shù)、每次作業(yè)的時(shí)間和本班電能消耗)下載到 IC卡上。通過(guò)地面考核系統(tǒng)上的IC卡接口，司機(jī)將作業(yè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)到考核 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計(jì)和操作量計(jì)算。地面考核系統(tǒng)是安裝 在機(jī)械隊(duì)部或其他監(jiān)管理部門(mén)的計(jì)算機(jī)上的軟件。
IC卡用作門(mén)機(jī)操作司機(jī)的身份識(shí)別、作業(yè)數(shù)據(jù)的臨時(shí)存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù) 在作業(yè)記錄裝置和地面考核系統(tǒng)之間的傳遞。本發(fā)明采用容量為4K字節(jié)的大容量非接觸式IC卡，用于存儲(chǔ)司機(jī)的基本信息、每個(gè)班次的作業(yè)信 息以及該班次每次作業(yè)動(dòng)作的時(shí)間和有效性，為地面考核系統(tǒng)提供全面、 準(zhǔn)確的考核數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于針對(duì)港口散貨裝卸機(jī)械特性提出實(shí)時(shí)計(jì)量司 機(jī)作業(yè)量，記錄操作司機(jī)操作數(shù)據(jù)，對(duì)司機(jī)進(jìn)行績(jī)效考核的方法；在實(shí) 現(xiàn)過(guò)程中自行設(shè)計(jì)了 一種能夠準(zhǔn)確判斷門(mén)機(jī)作業(yè)司機(jī)確實(shí)完成了 一次完 整作業(yè)動(dòng)作的方法，并且結(jié)合此方法設(shè)計(jì)了 一套港口企業(yè)門(mén)機(jī)操作員的 計(jì)件工資考核方法。
本說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn) 有技術(shù)。
權(quán)利要求
1、一種港口門(mén)座式起重機(jī)作業(yè)記錄裝置，由傳感器及司機(jī)操作信號(hào)采集裝置，信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、主控制器電路和I/O設(shè)備四部分構(gòu)成，傳感器及司機(jī)操作信號(hào)采集裝置包括安裝在門(mén)座式起重機(jī)上的重量傳感器、紅外傳感器、電流互感器、智能電量隔離變送器、司機(jī)操作的主令控制器的開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集；信號(hào)轉(zhuǎn)換電路包括信號(hào)放大調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換、隔離電路；主控制器電路包括單片機(jī)及相關(guān)電路；I/O設(shè)備包括鍵盤(pán)輸入電路、液晶顯示電路和IC卡讀卡器模塊，其特征在于重量傳感器信號(hào)通過(guò)模擬信號(hào)放大調(diào)理電路和A/D采樣后進(jìn)入主控制器，紅外傳感器信號(hào)和司機(jī)操作用的主令控制器的開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)由開(kāi)關(guān)量信號(hào)隔離電路進(jìn)入主控制器，智能電量傳感器的電能數(shù)據(jù)通過(guò)串口與主控制器通信，用戶(hù)通過(guò)數(shù)字鍵盤(pán)、液晶顯示器和IC卡實(shí)現(xiàn)人機(jī)操作。
2、 如權(quán)利要求1所述的港口門(mén)座式起重^L作業(yè)記錄裝置，其特征在 于紅外傳感器安裝在門(mén)機(jī)旋轉(zhuǎn)筒接近圓形底座平臺(tái)處，并且在圓形底 座平臺(tái)下方無(wú)遮擋處每隔30度焊接一塊30厘米長(zhǎng)的鐵片，使紅外傳感 器在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)鐵片時(shí)能感應(yīng)產(chǎn)生信號(hào)，從而獲取旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)； 或者在旋轉(zhuǎn)電機(jī)上安裝旋轉(zhuǎn)編碼器，獲取門(mén)機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度，及 一次作業(yè)過(guò)程旋轉(zhuǎn)過(guò)的角度。
3、如權(quán)利要求1所述的港口門(mén)座式起重機(jī)作業(yè)記錄裝置，其特征在 于重量傳感器利用門(mén)機(jī)上現(xiàn)有的力矩限制器，在其重量信號(hào)接口處以 三通的形式接出兩路重量信號(hào)， 一路接入力矩限制器， 一路接入門(mén)機(jī)作 業(yè)記錄裝置。
4、如權(quán)利要求1所述的港口門(mén)座式起重機(jī)作業(yè)記錄裝置，其特征在 于智能電量隔離變送器采用三相四線(xiàn)制，它通過(guò)和裝在門(mén)機(jī)三相母線(xiàn)輸入電纜上的電流互感器配合完成電能消耗;險(xiǎn)測(cè)，其中電流互感器將 門(mén)機(jī)三相母線(xiàn)輸入電纜的大電流轉(zhuǎn)換成0-5A的電流送入智能電量隔離 變送器，從司機(jī)室電壓表的輸入端并接出電纜，接入智能電量隔離變送 器的電壓輸入端子。操作記錄裝置通過(guò)RS485總線(xiàn)能成功的從智能電量 隔離變送器獲取有功電度，從而檢測(cè)電能消耗。
5、 如權(quán)利要求1所述的港口門(mén)座式起重機(jī)作業(yè)記錄裝置，其特征在 于主控制器安裝在門(mén)機(jī)上，通過(guò)采集紅外、重量傳感器信號(hào)，以及司 機(jī)操作的主令控制器的開(kāi)關(guān)量信號(hào)，獲得門(mén)機(jī)的開(kāi)、閉斗，上升、下降， 旋轉(zhuǎn)和重量變化等關(guān)鍵信息，獲得司機(jī)操作的有效作業(yè)斗數(shù)、無(wú)效作業(yè) 斗數(shù)，并且通過(guò)記錄裝置上的液晶顯示器和信號(hào)燈，實(shí)時(shí)顯示信息。
6、 如權(quán)利要求l所述的港口門(mén)座式起重機(jī)作業(yè)記錄裝置，其特征在 于鍵盤(pán)輸入電路設(shè)置有簡(jiǎn)易鍵盤(pán)輸入，提供司機(jī)改變作業(yè)類(lèi)型，提供 工程管理人員設(shè)置有效的旋轉(zhuǎn)角度，設(shè)置一次完整作業(yè)時(shí)間的門(mén)限值， 工程管理人員對(duì)記錄裝置的初始參數(shù)進(jìn)行設(shè)置必須通過(guò)密碼確認(rèn)身份來(lái) {務(wù)改初始參數(shù)。
7、 如權(quán)利要求1所述的港口門(mén)座式起重機(jī)作業(yè)記錄裝置，其特征在 于主令控制器下方的接線(xiàn)排中接出對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)線(xiàn)，接入交流轉(zhuǎn)直 流繼電器的交流側(cè)，將繼電器的直流側(cè)作為門(mén)機(jī)作業(yè)記錄裝置的信號(hào)輸 入。
8、 如權(quán)利要求1所述的港口門(mén)座式起重機(jī)作業(yè)記錄裝置，其港口門(mén) 座式起重機(jī)作業(yè)績(jī)效考核方法是針對(duì)港口散貨裝卸機(jī)械作業(yè)流程，捕 捉主令控制器動(dòng)作信號(hào)和旋轉(zhuǎn)角度、重量傳感器信號(hào)，實(shí)時(shí)判斷司機(jī)每 次作業(yè)的完整性和有效性，記錄每次作業(yè)動(dòng)作的完成時(shí)間和有效性，具 體方法為門(mén)機(jī)作業(yè)時(shí)，必須完成閉斗、上升、旋轉(zhuǎn)、下降和開(kāi)斗5個(gè)動(dòng)作，同時(shí)要考慮鋼絲繩上重量的變化，旋轉(zhuǎn)角度要大于給定的角度閾 值， 一次完整作業(yè)時(shí)間要大于門(mén)限值來(lái)準(zhǔn)確地判斷一次完整作業(yè)動(dòng)作的 完成，門(mén)機(jī)作業(yè)記錄裝置根據(jù)采集到的門(mén)機(jī)的閉斗、上升、旋轉(zhuǎn)、下降、 開(kāi)斗的完整動(dòng)作，檢測(cè)到重量變化和旋轉(zhuǎn)角度變化等關(guān)鍵信息后，判斷 門(mén)機(jī)作業(yè)司機(jī)確實(shí)完成了一次完整作業(yè)動(dòng)作，對(duì)作業(yè)動(dòng)作有效性和規(guī)范性進(jìn)行判斷，并記錄作業(yè)開(kāi)始時(shí)間、作業(yè)次數(shù)。對(duì)不滿(mǎn)足條件的視為無(wú) 效作業(yè)，考核司機(jī)的有效操作斗數(shù)，然后按如下公式計(jì)算司機(jī)的應(yīng)得操作量司機(jī)操作量=、,恥x司機(jī)操作有效斗數(shù) 本工班本船累計(jì)有效斗數(shù)對(duì)于16t 、 25t門(mén)機(jī)斗數(shù)換算成10t門(mén)機(jī)斗數(shù)的比例根據(jù)用戶(hù)要求 進(jìn)行修改。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種港口門(mén)座式起重機(jī)作業(yè)記錄裝置及績(jī)效考核方法，作業(yè)記錄裝置由傳感器及司機(jī)操作信號(hào)采集裝置、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、主控制器電路和I/O設(shè)備四部分構(gòu)成。傳感器信號(hào)進(jìn)入主控制器，用戶(hù)通過(guò)數(shù)字鍵盤(pán)、液晶顯示器和IC卡實(shí)現(xiàn)人機(jī)操作。其績(jī)效考核方法是針對(duì)港口散貨裝卸機(jī)械作業(yè)流程，捕捉主令控制器動(dòng)作信號(hào)和旋轉(zhuǎn)角度、重量傳感器信號(hào)，實(shí)時(shí)判斷司機(jī)每次作業(yè)的完整性和有效性，記錄每次作業(yè)動(dòng)作的完成時(shí)間和有效性。本發(fā)明不僅實(shí)現(xiàn)了操作司機(jī)的作業(yè)量的計(jì)量，為司機(jī)的績(jī)效考核提供了科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)；而且嚴(yán)格規(guī)范了司機(jī)的各項(xiàng)操作，保障了設(shè)備的安全使用，大大提高了生產(chǎn)的安全性。本發(fā)明適用于各種使用門(mén)式起重機(jī)的碼頭。
文檔編號(hào)G06K7/00GK101546181SQ200910061980
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者清 劉, 周新民, 李志俊, 梁煥兵, 梁錦雄, 潘志偉, 胡載熙, 謝進(jìn)光, 趙汝新, 郭建明, 陳昌黎, 珍 黃 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)