远程监控系统在大型起重机上的运用

摘要：大型起重机安全监控管理系统是基于传感器技术、嵌入式技术、数据采集技术、PLC控制原理、数据融合处理技术、互联网技术而研发的新一代复杂起重机安全监测和信息化管理产品，其能够实现桥面吊机现场运行状态的全方位安全监控、多种不同危险的预警及运行记录的信息化管理功能。文章对远程监控系统在大型起重机上的应用进行了探讨。

关键词：远程监控；数据传输转换；远程维护；大型起重机；传感器技术 文献标识码：A

中图分类号：TP39 文章编号：1009-2374（2017）11-0094-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.048

根据2015年国家发出《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》，质检总局和安全监管总局决定公布安装安全监控管理系统的大型起重机械目录，并对前期大型起重机械安装安全监控管理系统试点成果进行推广和应用。我公司经过3年的远程安全监控系统的开发与运用，对大型起重机设备方面已完全符合国家标准与要求。我公司主要从事桥梁工程装备、海洋工程装备、特种起重设备、铁路专用设备以及桥梁和建筑工程钢结构的研发、制造和安装，下面以65吨单臂架回转式起重机为例，介绍远程安全监控管理系统的实际运用，具体使用的软件不做详细表述。

1 远程安全监控管理系统组成

监控管理系统包括机上监控系统和远程监控系统两部分。

1.1 机上监控系统

机上监控系统硬件由主机、PLC、力矩限制器、视频监控组成。主机采用上、下位机通讯的方式工作，下位机核心为微控制器C8051f580，主要负责信号的采集与处理，上位机采用专用工业控制板，主要负责将下位机处理完的信号显示在屏幕上，并与仪表内部设置参数进行比较，发出声光报警信号。主机可以通过RS485总线与PLC、力矩限制器进行通讯。视频监控用于显示机上作业面的画面以及卷扬机上钢丝绳缠绕的视频。

1.2 远程监控系统

远程监控系统由服务器、无线网桥、串口服务器、交换机、短信收发模块和软件组成。服务器负责数据存储及客户端浏览，无线网桥用于无线网络的桥接，利用无线传输方式实现多个网络之间的通信。短信收发模块是用于不在现场的工程师能及时了解到起重机报警和预警信号，以便故障能及时处理。

远程监控系统原理是：工控机收集所有信号（包括PLC力矩信息），光盘刻录机收集视频信号，两种信号通过转换之后由无线发射器发回至项目部，项目部无线接收器接收信号之后，经过服务器上传至Internet，这样即可实现远程安全监控。

2 远程安全监控管理系统各模块与起重机的交互

2.1 机上监控系统

机上监控系统分为工控机和视频监控系统。工控机采用嵌入式硬件平台和完全自主开发的界面组态软件，主要是实时记录起重机运行中的各项参数，包括主副钩所有信息、风速仪信息、力矩限制器信息。

视频监控分别为驾驶室正前方作业面的视频、主钩卷扬机、副钩卷扬机、变幅卷扬机的视频，也可根据实际情况选择使用多个摄像头，图像传输稳定取决于网络

带宽。

机上监控系统模块的数据采集：

力矩限制器：采集主副钩吊重信息、变幅角度信息、整机水平信息、风速速度等级信息。

绝对值编码器：采集卷扬机转动圈数用以计算主副钩上升或者下降的高度。

西门子PLC：采集变频器信息，所有限位制动风机信息。

工控机：集合整台起重机运行过程中所有信息。

硬盘录像机：实时监视起重机的卷扬机工作状态，也可以实时监视驾驶室前方吊重状态。

以太网模块：传输工控机信息至无线发射模块。

无线网桥发射、接收器：實时交换起重机运行信息。

2.2 服务器端远程监控系统

2.2.1 远程监视系统。配置一台满足使用要求的计算机，通过远程监控软件系统将从交换机接收的无线网桥发射起重机运行信息发布至Internet，能够实现实时、动态、远程地对架梁吊机状态进行异地监控，只要能连接到互联网即可进行架梁吊机安全管理，不必实时到现场检查。系统具有架梁吊机信息查询、监测数据查询、报警查询、视频监控、系统用户管理等功能。界面如下：

2.2.2 远程控制系统。如果遇到起重机故障，操作人员即可以通过远程监控系统对现场监控终端下达控制命令，对起重机进行远程锁机，可以降低事故发生概率，现场技术工处理故障后可以通过远程解锁来恢复起重机正常工作状态。

2.2.3 服务器信息存储管理模块。系统信息管理模块主要为起重机数据管理与维护管理功能，对于数据管理来说，即管理人员可以结合设备应用实际情况来对系统内相应起重机信息进行添加修改等，保证信息的完整度与准确度。其中的短信收发模块（通过USB或者串口、网口数据线和电脑相连，内置SIM卡）可以在手机端以短信的形式，接收起重机运行数据和报警预警数据。而维护计划管理，则是通过系统来结合实际情况来合理安排相应的维护措施。当设备部件运行台时、作业箱量等超过额定数值时，系统会发出相应的警告，这样维护管理人员就可以明确知道哪些部件需要更换与维修，确定维修养护的工序，进而能够制定科学合理的维修保养计划，提高设备管理的规范化。

3 远程安全监控管理系统的使用和维护

架梁吊机安全监控系统是保障架梁吊机安全生产的重要措施之一，必须保证本监控系统的正常运行。

（1）架梁吊机安全监控系统由信息采集设备和信息处理系统构成，是架梁吊机安全生产管理的一种辅助手段，通过网络实现现场的地面监控和网络监控。监控系统具备实时显示架梁吊机当前的起重量、高度、幅度、风速等运行参数。现场具备良好的环境适应性和抗干扰能力，满足现场的工作环境；（2）监控系统应能提供正常运行的网络环境，确保安全监控系统的数据进行正常的通信，并能确保运行过程中的网络不中断。在架梁吊机运行期间，不得采取故意损坏设备、关闭电源等手段来逃避安全监控；（3）安全监控系统管理人员应经常性查询相关数据，对报警频繁的动作，应及时提醒操作人员。当安全监控系统显示违章操作和故障诊断信息时，应及时制止操作人员的违章操作行为，并查看相应的安全装置，排除安全装置故障隐患。

4 结语

大型起重机是工程建设中不可或缺的机械设备，对保证工作效率具有重要意义。为提高其管理效果，可以针对其运行管理的特征来选择应用远程监控系统，设计合理的远程监控系统，实现对设备运行全过程的监控监测，通过对监测到数据的管理分析，制定合理的管理措施与方案，提高设备管理的规范化与科学化，进一步推动工程建设的效率。远程安全监控系统主要是能随时随地地了解工程进度、吊机使用情况，及时有效地预警大事故的发生，最高限度保障工人安全。

参考文献

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作者简介：孙立灯（1988-），男，湖北仙桃人，武桥重工集团股份有限公司助理工程师，研究方向：工业自动化。

（责任编辑：蒋建华）