港口门座式起重机安全监控预警系统设计与实现
发布时间：2020-12-28 11:48
大型起重设备是工业生产的中坚力量,港口门座式起重机是事故发生概率最高的典型危险设备之一,我国许多港口出现因结构性损伤等导致门机突然倒塌的事故,因此本文的研究内容具有重要的实际意义。本文以港口门座式起重机MQ2533为例,设计与实现了港口门座式起重机的安全监控预警系统,主要研究内容包括:(1)根据本文研究背景、意义以及国内外研究现状,通过资料查询、实地调研,对门机主要结构件的不安全因素进行了分析,得出门机可能出现的明显故障,为后续系统总体方案的设计奠定基础。(2)港口门座式起重机安全监控预警系统总体方案设计。设计了系统硬件架构,包括采集与控制系统,处理与存储系统,无线通信系统,显示系统等;设计了系统软件安全监控平台,并以可视化界面展现监测状况,实现门机作业时各结构的实时监测与历史数据储存,设定各种测量数据的预警与报警阈值方案,系统对门机结构应力、位移和作业时风速风向的信息进行获取,监测数据以4G无线网络的方式传送至远程服务器,用户可通过Internet访问服务器获取监测的各项信息。考虑到门机复杂的作业环境及数据采集过程中偶然干扰引起的随机误差,本系统分析并加入滤波算法保证正确预警以减少维...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
江苏港口门机臂架折断倒塌事故
我国港口产业的迅速发展，港口的安全状况是一项重要研究，从理论与技术的层面上为各级港口的安全监督与管理提供足够的科学依据[1]。港口门座式起重机（以下简称门机），是港口典型的主要大型装卸机械设备，在生产日益繁重情况下，装卸作业的规模也相对渐渐地扩大，这将对门机的安全性要求逐步增高[2]。门机作业过程中金属结构的各种情况损伤（如裂纹、腐蚀等）都会降低极限承载能力，许多主要受力金属构件通常在所承受的载荷小于许用载荷的状况下过早地出现裂纹从而引起突发性的结构件断裂事故[3]。我国较多港口多次突现门机的臂架弯折和突然倒塌等事故，2016 年 2 月 15 日，江苏靖江太和港务码头发生了一起门座式起重机由于臂架折断而坍塌的事件导致一名驾驶员死亡、两条船受损，如图 1.1 所示；2009 年 7 月 1日，印度首都新德里的施工工地发生了一起高架桥坍塌的严重事故，随后在现场又发生了起重机倒塌事故，导致 5 人死亡，20 人受伤，如图 1.2 所示。如上述所示的这些因为金属结构件的疲劳损伤等引发的设备事故，将会造成较大的人员伤亡与财产损失[4]。
起重设备的性能指标无法进行可靠分析[30]。因此，目前阶段安全监控系统研究的侧重应集中于传感器数据的采集、数据实时性的可靠分析、历史数据的存储查看与保存及作业过程中的管理等等，为了实现起重机械设备安全运行的有效监管必须装有此类安全监测系统[31]。我国如宜昌微特电子开发的铁路架桥机的安全监控管理系统，如图 1.5 所示实现了对架桥机运行姿态安全性的实时监测，避免架桥机驾驶人员由于工作失误而导致的事故情况，该系统主要由监控系统软件、数据信息保存和远程监控系统组成，可以查询历史数据信息，且可在后台进行分析架桥机是否处于危险状态，能将架桥机的运行姿态的各种被测信息上传并且保存于服务器终端，可以远程查看架桥机的实时 GPS 正确位置，出现危险故障时进行预警与报警警示，并且保存故障的具体信息，提高架桥机在运行过程中的精度与可靠性，可以合理的管理架桥机在运行过程中的历史记录，运用无线远程数据模块，实现对架桥机的远程操作修复，并且提供和 PLC 的通信端口，实时的获取各个传感器采集到的数据并进行清晰实时显示[32]。
本文编号：2943700
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
江苏港口门机臂架折断倒塌事故
我国港口产业的迅速发展，港口的安全状况是一项重要研究，从理论与技术的层面上为各级港口的安全监督与管理提供足够的科学依据[1]。港口门座式起重机（以下简称门机），是港口典型的主要大型装卸机械设备，在生产日益繁重情况下，装卸作业的规模也相对渐渐地扩大，这将对门机的安全性要求逐步增高[2]。门机作业过程中金属结构的各种情况损伤（如裂纹、腐蚀等）都会降低极限承载能力，许多主要受力金属构件通常在所承受的载荷小于许用载荷的状况下过早地出现裂纹从而引起突发性的结构件断裂事故[3]。我国较多港口多次突现门机的臂架弯折和突然倒塌等事故，2016 年 2 月 15 日，江苏靖江太和港务码头发生了一起门座式起重机由于臂架折断而坍塌的事件导致一名驾驶员死亡、两条船受损，如图 1.1 所示；2009 年 7 月 1日，印度首都新德里的施工工地发生了一起高架桥坍塌的严重事故，随后在现场又发生了起重机倒塌事故，导致 5 人死亡，20 人受伤，如图 1.2 所示。如上述所示的这些因为金属结构件的疲劳损伤等引发的设备事故，将会造成较大的人员伤亡与财产损失[4]。
起重设备的性能指标无法进行可靠分析[30]。因此，目前阶段安全监控系统研究的侧重应集中于传感器数据的采集、数据实时性的可靠分析、历史数据的存储查看与保存及作业过程中的管理等等，为了实现起重机械设备安全运行的有效监管必须装有此类安全监测系统[31]。我国如宜昌微特电子开发的铁路架桥机的安全监控管理系统，如图 1.5 所示实现了对架桥机运行姿态安全性的实时监测，避免架桥机驾驶人员由于工作失误而导致的事故情况，该系统主要由监控系统软件、数据信息保存和远程监控系统组成，可以查询历史数据信息，且可在后台进行分析架桥机是否处于危险状态，能将架桥机的运行姿态的各种被测信息上传并且保存于服务器终端，可以远程查看架桥机的实时 GPS 正确位置，出现危险故障时进行预警与报警警示，并且保存故障的具体信息，提高架桥机在运行过程中的精度与可靠性，可以合理的管理架桥机在运行过程中的历史记录，运用无线远程数据模块，实现对架桥机的远程操作修复，并且提供和 PLC 的通信端口，实时的获取各个传感器采集到的数据并进行清晰实时显示[32]。
本文编号：2943700
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