天车行车桥式起重机安全监控系统

系统概述和基本目标

    冶金桥式起重机械安全监控管理系统主要用于规范大型起重机包括桥式起重机、门式起重机、流动式起重机、塔式起重机、门座起重机、缆索起重机、桅杆起重机、架桥机、升船机等设备的安全管理和控制、现场作业标准化和规范化、顶防各类事故发生。通过对起重机运行状态的实时监控，对不安全因素和故障进行现场报警，辅助驾驶人员的操控；通过对关键的状态实时记录，结合视频监控记录实现事后回放、事故分析等功能；通过对起重机自检和历史运行数据的分析，对起重机的安全性能进行有效评估，发现并预测可能存在的安全风险；结合移动网络可以实现对起重机的远程监控和维护。

    起重机械安全监控管理系统充分体现了现代物联网技术在起重机械上的具体应用，它还是工业测控、数据采集和物流管理的有效手段，是制造业信息化和企业实现智能制造的必然选择。

    桥式起重机监控系统应用非常广泛，在对起重机事故统计分析结论中，桥式起重机发生的事故占所有机型起重机械的比例，接近20%。因此对于桥式起重机的安全管理既是使用单位的工作*，也是质监部门的重要责任。

œ  监控参数、监控状态及信息采集源

根据*标准GB／T28264-2012《起重机械安全监控管理系统》的要求，对于桥式起重机，其监控参数包括：起重量、起升高度\下降深度、运行行程、同一或不同一轨道运行机构安全距离、操作指令、工作时间、累计工作时间、每次工作循环；其监控状态包括：起升机构制动器状态、联锁保护（门限位和机构之间的运行联锁）、吊点视频监视图像。

对于桥式起重机，其信息采集源主要包括：

○起重量限制器

    现场起升载荷通过*的称重传感器实时检测，通过称重显示控制仪将起重量显示出来，通常以吨（t）为单位，并保留两位小数点。其设计符合GB12602-2009《起重机械超载保护装置》，其开关量控制输出接入起升回路中确保超载断电和安全保护。重量信号采集数量根据起重机吊点即起升机构数而定，通常包括主起升重量和副起升重量。

特别说明：为响应客户需求，重量信号的采集来自原有天车电子秤的称重传感器，增加数字化模块和数字称重仪表，如此即可以实现*称重计量，也可以实现超载报警和安全保护功能。

○起升高度限位器/下降深度限位器

现场起升高度/下降深度通过*的高度传感器（光电编码器）实时检测，通过高度显示控制仪或PLC系统将吊钩起升高度/下降深度显示出来，通常以米（m）为单位，并保留两位小数点。

起升高度/下降深度信号采集数量根据起重机吊点即起升机构数而定，包括主起升高度和副起升高度。

通常在原有行程限位器的输出轴一端加装编码器测速机构，编码器信号再连接至高度显示控制仪表进行起升高度/下降深度实时显示和传送。

○运行行程限位器

起重机的小车运行行程和大车运行行程通过*的位移传感器（光电编码器）实时检测，通过行程显示控制仪或PLC系统将大车运行行程和小车运行行程分别显示出来，通常以米（m）为单位，并保留两位小数点。

大车行程和小车行程检测简捷经济的办法是通过编码器实现，为打滑影响精度，安装编码器的计程轮机构必须设计可靠*。编码器信号再连接至行程显示控制仪表进行行程实时显示和传送。

○联锁保护安全装置

包括起重机门限位开关和机构之间的运行联锁，通过对检测开关的输出触点检测可以监控门限位及机构之间的运行联锁实时状态。

○同一或不同一轨道运行机构防碰撞装置

通常采用感应开关（感应距离可调节）或者机械开关（机械限位防碰撞）来检测限限位，通过位移传感器（光电编码器或激光防撞仪）来检测同一或不同一轨道两小车之间的安全距离，相互碰撞。

○*保护装置

○起升机构制动器

上述开关量信号采集通过I/O采集卡实现。

安装的新设备不参与原有天车电气系统的控制，不会对现有设备的控制、运行造成不良影响或形成隐患。

œ  系统组成

1、硬件系统组成

起重机械安全监控管理系统是由各种传感器、信号*、控制执行器、显示仪表、监控系统等组成，将数据信息采集、处理、显示、输出、控制、报警及视频监控等功能集合一体。

桥式起重机安全监控管理系统由数据监控系统、视频监控系统和远程监控中心三大部分构成。

（1）数据监控系统

设备部署在驾驶室，系统组成包括：起重量限制器、高度显示控制仪、行程显示控制仪、I/O*、串口集线器、智能显示终端（触摸屏监视器）和无线远传模块。

○起重量限制器