起重设备制动器现场检测装置研制

发布时间：2017-08-28 21:08

  本文关键词：起重设备制动器现场检测装置研制

  更多相关文章： 制动器 现场检测装置 误差分析 卡尔曼滤波 加速度传感器

【摘要】：起重设备制动器是在起重设备发生高空坠落时用于紧急制停的安全保护装置,属于重点技术监管部件。它及时、有效的动作,可为起重设备安全、稳定地运行提供保障,同时显著降低事故发生的概率以及严重程度。本课题旨在研制一款起重设备制动器现场检测装置,实现全面、准确、快捷的检测,弥补现有实验室内检测装置的不足。(1)研究了起重设备制动器工作原理和技术标准、检验规范,分析比较了实验室设备检测方法和各种可能的现场检测方法。利用加速度、速度、位移的物理关系原理,确定了加速度信号采集结合数学算法计算设计现场检测装置的思路;结合标准与检验规范,拟定了现场检测装置实现的功能和性能指标。(2)对起重设备制动器现场检测装置主要的误差产生因素进行了理论分析,以均值滤波对传感器自身的零轴偏移进行了误差消除;采用正交坐标力分解的原理对安装偏移进行了有效的误差补偿,改进卡尔曼滤波器算法,使得其对抑制电子噪声误差具有更好的自适应性;利用最小二乘拟合多项式的方法对数值积分趋势项造成的误差进行了补偿。(3)研制了应用于现场的起重设备制动器便携式检测装置,设计了测量系统的上位机软件。在检测过程中检测装置可以完成检测数据的实时传输以及实时曲线显示等功能。检测系统实现数据的采集、分析、处理,同时提供检测报告以及历史数据查询功能。(4)对起重设备制动器现场检测系统进行了全面的实验验证与分析。结果表明:便携式检测装置可以实现信号的采集,测量系统可以完成信号数据的分析与计算得出各项检测结果。通过试验塔架的多次模拟试验与实验室装置试验比较,检测装置各项检测参数精度为:制动距离0.018m、动作速度0.014m/s、加速度峰值0.026g、峰值持续时间0.0018s,达到预期设计的目标。
【关键词】：制动器 现场检测装置 误差分析 卡尔曼滤波 加速度传感器
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH21
【目录】：

• 致谢逡逑5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-15
• 1 绪论15-23
• 1.1 课题背景、研究目的及意义15-17
• 1.1.1 课题背景15-16
• 1.1.2 研究目的及意义16-17
• 1.2 起重设备制动器检测装置发展现状17-19
• 1.2.1 国外研究现状17-18
• 1.2.2 国内研究现状18-19
• 1.3 论文组织结构以及技术路线19-22
• 1.3.1 论文组织结构19-21
• 1.3.2 论文框架21-22
• 1.4 本章小结22-23
• 2 检测装置相关原理及总体设计23-31
• 2.1 制动器工作原理23-24
• 2.2 试验检测方法比较24-25
• 2.3 MEMS加速度传感器原理25-28
• 2.4 现场检测装置总体设计28-30
• 2.4.1 装置总体框图28-29
• 2.4.2 装置功能要求和性能指标29-30
• 2.5 本章小结30-31
• 3 现场检测装置误差因素分析31-43
• 3.1 传感器自身误差分析及消除方法31
• 3.2 安装偏移造成的误差分析及消除方法31-33
• 3.3 数值分析算法误差分析与补偿方法33-36
• 3.4 环境噪声误差分析与补偿方法36-42
• 3.5 本章小结42-43
• 4 硬件系统设计43-54
• 4.1 硬件电路整体结构框架43-44
• 4.2 传感器的选择及其电路44-45
• 4.3 MCU管理模块电路设计45-47
• 4.4 通讯接口电路设计47-49
• 4.4.1 串口通信模块47-48
• 4.4.2 无线通信模块48-49
• 4.5 数据存储模块设计49-50
• 4.6 显示模块设计50
• 4.7 电源管理模块设计50-53
• 4.7.1 传感器激励电源51-52
• 4.7.2 充电模块设计52-53
• 4.8 本章小结53-54
• 5 软件系统设计54-67
• 5.1 系统控制模块软件设计54-57
• 5.1.1 下位机开发环境54
• 5.1.2 数据采集的实现54-57
• 5.2 无线通信实现57
• 5.3 数据存储实现57-61
• 5.3.1 SDIO总线简介58
• 5.3.2 存储模块的实现58-61
• 5.4 上位机软件设计61-66
• 5.4.1 开发环境简介61
• 5.4.2 上位机软件实现61-66
• 5.5 本章小结66-67
• 6 现场检测装置性能试验与验证67-74
• 6.1 理论分析验证67-71
• 6.1.1 数值积分误差补偿验证67-68
• 6.1.2 噪声误差补偿验证68-71
• 6.2 起重设备制动器现场检测装置试验与分析71-73
• 6.3 本章小结73-74
• 7 总结与展望74-76
• 7.1 全文总结74
• 7.2 未来展望74-76
• 参考文献76-80
• 附录A 便携式检测装置实物图80-81
• 作者简介81

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 卜先春;迟维义;包淑花;;浅谈起重设备的安全管理[J];吉林劳动保护;2011年S1期

2 吉长春;;浅谈起重设备的安全使用与管理[J];才智;2011年25期

3 金锡斌;对起重设备检测检验复检问题的探讨[J];劳动保护;1994年06期

4 王旭;关于桥式起重设备接地保护问题的探讨[J];劳动保护科学技术;2000年01期

5 周天干;建筑起重设备使用中的几个问题[J];安徽建筑;2001年06期

6 吕琳,西月茜,刘俐,谭云;全数字无触点起重设备控制装置的研制[J];包钢科技;2003年03期

7 葛丽琴;贯彻《安全生产法》 确保起重设备安全运行[J];内蒙古质量技术监督;2003年01期

8 谭锦泉;变频技术在起重设备上的应用[J];广船科技;2004年02期

9 李莉;起重设备“轻”新之势[J];现代制造;2005年16期

10 毕亚球;;起重设备安全检查的技术分析与探讨[J];装备维修技术;2006年01期

中国重要会议论文全文数据库 前9条

1 卜先春;迟维义;包淑花;;浅谈起重设备的安全管理[A];安全责任 重在落实——第四届吉林安全生产论坛论文集[C];2011年

2 林显祖;;我们是如何搞好起重设备管理的[A];中国机械工程学会物料搬运学会第二届年会论文集（一）--起重机[C];1984年

3 张伟;;有限元分析法在起重设备管理中应用[A];第八届全国设备与维修工程学术会议、第十三届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2008年

4 宫本智;;加气混凝土生产线专用起重设备[A];2004年中国机械工程学会年会论文集：物流工程与中国现代经济——第七届物流工程学术年会专辑[C];2004年

5 王进现;岳伟保;;建筑起重设备安全管理浅析[A];河南省土木建筑学会2009年学术大会论文集[C];2009年

6 宫本智;;加气混凝土生产线专用起重设备[A];人才、创新与老工业基地的振兴——2004年中国机械工程学会年会论文集[C];2004年

7 郑仲金;黄政;;FTA在船用起重设备伤害事故预防的应用[A];第四届长三角科技论坛航运分论坛暨2007年苏浙闽沪航海学会学术研讨会论文汇编[C];2007年

8 唐开龙;康斌栋;;远程监控技术在港口起重设备上的应用[A];05'中国自动化产业高峰会议暨中国企业自动化和信息化建设论坛论文集[C];2005年

9 陆海鸣;;起重设备牵引钢丝的磨损原因及应对方法[A];第二届广东海事高级论坛论文集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 ;唐钢起重设备寿命周期管理体系建设[N];世界金属导报;2009年

2 田音;国产起重设备到底比外国差在哪儿[N];中国工业报;2003年

3 田音;交通起重设备 中国的“月亮”有多圆？[N];经理日报;2003年

4 本报记者 张广泉;多措并举拆除“悬空炸弹”[N];中国安全生产报;2007年

5 王开伟;重煤集团干坝子洗选厂检修起重设备确保安全[N];经理日报;2007年

6 通讯员 郑业成 李和平;及时消除安全隐患[N];韶关日报;2007年

7 全裕寿;中钢衡重开展起重设备专项安全大检查[N];中国有色金属报;2010年

8 新华;浙江船企起重设备需求猛增[N];中国船舶报;2007年

9 董建矿;新乡：2.5亿元起重设备出口日本[N];河南日报;2008年

10 王汴才;提高起重设备定检率的对策[N];中国质量报;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 翁青峰;H公司起重设备维修备件库存管理研究[D];上海交通大学;2015年

2 陈巍;起重设备制动器现场检测装置研制[D];中国计量学院;2016年

3 耿永锋;用于集装箱吊装的绳牵引并联起重设备的研究[D];上海海事大学;2007年

4 曹珍珍;大吨位永磁起重设备磁场设计及优化[D];江苏科技大学;2014年

5 滕帅;大跨度桥式起重设备结构静动态特性分析研究[D];长安大学;2012年

6 马广斌;起重设备检验流程效率分析及提升研究[D];山东大学;2012年

7 孙蕾;基于光纤光栅的起重设备安全监测的实现[D];黑龙江大学;2014年

8 王超杰;起重设备的稳定与安全防护控制系统应用研究[D];西安电子科技大学;2005年

9 刘晓杰;基于WPF的港口起重设备3D在线监测系统设计与实现[D];武汉理工大学;2012年

10 宋道远;建筑施工安全存在主要问题及对策研究[D];石家庄铁道大学;2015年

，

本文编号：749486