工程起重機安全監測與控制
2014年01月20日19:05
工程起重機安全監測與控制
工程起重機安全監測與控制施工現場應用
隨著國民經濟的發展和國家基礎建設的需要，我國已迅速發展成為世界工程機械大國，整機指標已位居世界前列，超大噸位、超長臂架的起重機械相繼研制完成并投入使用。為保證施工效率、提高施工過程中的設備與人身安全，對設備的智能控制、實時監測與維護技術提出了更高的要求。
起重機傾翻是施工過程中最嚴重的危險工況。如何精確計算傾翻力矩并對傾翻工況進行預警并實施主動保護成為行業的難題。同時，隨著起重機規模、功能的日益壯大，整機系統集成了越來越多的電控部件，相互之間的電磁干擾引發了控制失穩問題，如何避免部件間的電磁傳導干擾，保證電控部件正常工作成為起重機施工作業的一大難題。另外，由于起重機設備結構復雜、系統龐大，故障現象與設備狀態參數之間關系不易獲得，一旦出現故障，如何實現故障的快速定位，原因分析及嚴重程度識別成為起重機設備維護的又一難題。
項目針對上述起重機設備施工過程中遇到的整機傾翻、電控系統失穩、故障狀態快速識別等難題，圍繞施工安全規劃、系統安全評估、作業安全監控展開研究，技術路線為：在產品設計階段，對惡劣環境下起重機系統各電控部件的傳導干擾進行分析，從電控部件設計、線束布置、防護手段等方面提出整改建議；在吊裝方案設計階段，將當前環境下的各種風險因素進行整合評估，輸出最優吊裝方案指導現場作業；在起重機施工作業階段，實時計算動態載荷，并以安全域模型對傾翻可能性提前預警，并主動限制作業向危險方向移動；同時，對起重機其他關鍵參數實時監測，基于物聯網技術挖掘大型數據庫中數據的復雜關系，預測參數的發展趨勢，為設備狀態提供預警和診斷評估功能，提升起重機作業安全保護主動性，確保起重機施工過程安全可靠。
基于以上研究，項目取得如下成果：完成了起重機遠程監控中心建設、研發了應用于全系列起重機的新型力矩限制器、手持故障診斷終端、用于作業指導的吊裝方案規劃系統，建立了工程機械電磁兼容評測體系與設計方法。在2010年至2012年期間，新一代汽車起重機已實現銷售3900臺套，經濟效益年度增長32%，實現利稅2914.23萬元。已為全國各片區的售后服務人員配備便攜式手持故障診斷終端，平均維修時間縮短47%，顯著提高設備維護效率。
以上技術的應用保證了起重機設備作業安全性、控制可靠性和維護及時性，引領了工程機械行業產品作業安全控制的新模式。該項目擁有完全自主知識產權，獲得專利28項，其中授權專利12項、發明專利17項。制/修訂國家標準4項，發表論文9篇。
獲獎等級：三等獎
完成單位：中聯重科股份有限公司
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