大型起重設(shè)備是工業(yè)生產(chǎn)的中堅力量,港口門座式起重機(jī)是事故發(fā)生概率最高的典型危險設(shè)備之一,我國許多港口出現(xiàn)因結(jié)構(gòu)性損傷等導(dǎo)致門機(jī)突然倒塌的事故,因此本文的研究內(nèi)容具有重要的實際意義。本文以港口門座式起重機(jī)MQ2533為例,設(shè)計與實現(xiàn)了港口門座式起重機(jī)的安全監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng),主要研究內(nèi)容包括:(1)根據(jù)本文研究背景、意義以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,通過資料查詢、實地調(diào)研,對門機(jī)主要結(jié)構(gòu)件的不安全因素進(jìn)行了分析,得出門機(jī)可能出現(xiàn)的明顯故障,為后續(xù)系統(tǒng)總體方案的設(shè)計奠定基礎(chǔ)。(2)港口門座式起重機(jī)安全監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)總體方案設(shè)計。設(shè)計了系統(tǒng)硬件架構(gòu),包括采集與控制系統(tǒng),處理與存儲系統(tǒng),無線通信系統(tǒng),顯示系統(tǒng)等;設(shè)計了系統(tǒng)軟件安全監(jiān)控平臺,并以可視化界面展現(xiàn)監(jiān)測狀況,實現(xiàn)門機(jī)作業(yè)時各結(jié)構(gòu)的實時監(jiān)測與歷史數(shù)據(jù)儲存,設(shè)定各種測量數(shù)據(jù)的預(yù)警與報警閾值方案,系統(tǒng)對門機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)力、位移和作業(yè)時風(fēng)速風(fēng)向的信息進(jìn)行獲取,監(jiān)測數(shù)據(jù)以4G無線網(wǎng)絡(luò)的方式傳送至遠(yuǎn)程服務(wù)器,用戶可通過Internet訪問服務(wù)器獲取監(jiān)測的各項信息。考慮到門機(jī)復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境及數(shù)據(jù)采集過程中偶然干擾引起的隨機(jī)誤差,本系統(tǒng)分析并加入濾波算法保證正確預(yù)警以減少維... 

【文章來源】：長安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

江蘇港口門機(jī)臂架折斷倒塌事故

我國港口產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，港口的安全狀況是一項重要研究，從理論與技術(shù)的層面上為各級港口的安全監(jiān)督與管理提供足夠的科學(xué)依據(jù)[1]。港口門座式起重機(jī)（以下簡稱門機(jī)），是港口典型的主要大型裝卸機(jī)械設(shè)備，在生產(chǎn)日益繁重情況下，裝卸作業(yè)的規(guī)模也相對漸漸地擴(kuò)大，這將對門機(jī)的安全性要求逐步增高[2]。門機(jī)作業(yè)過程中金屬結(jié)構(gòu)的各種情況損傷（如裂紋、腐蝕等）都會降低極限承載能力，許多主要受力金屬構(gòu)件通常在所承受的載荷小于許用載荷的狀況下過早地出現(xiàn)裂紋從而引起突發(fā)性的結(jié)構(gòu)件斷裂事故[3]。我國較多港口多次突現(xiàn)門機(jī)的臂架彎折和突然倒塌等事故，2016 年 2 月 15 日，江蘇靖江太和港務(wù)碼頭發(fā)生了一起門座式起重機(jī)由于臂架折斷而坍塌的事件導(dǎo)致一名駕駛員死亡、兩條船受損，如圖 1.1 所示；2009 年 7 月 1日，印度首都新德里的施工工地發(fā)生了一起高架橋坍塌的嚴(yán)重事故，隨后在現(xiàn)場又發(fā)生了起重機(jī)倒塌事故，導(dǎo)致 5 人死亡，20 人受傷，如圖 1.2 所示。如上述所示的這些因為金屬結(jié)構(gòu)件的疲勞損傷等引發(fā)的設(shè)備事故，將會造成較大的人員傷亡與財產(chǎn)損失[4]。

起重設(shè)備的性能指標(biāo)無法進(jìn)行可靠分析[30]。因此，目前階段安全監(jiān)控系統(tǒng)研究的側(cè)重應(yīng)集中于傳感器數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)實時性的可靠分析、歷史數(shù)據(jù)的存儲查看與保存及作業(yè)過程中的管理等等，為了實現(xiàn)起重機(jī)械設(shè)備安全運行的有效監(jiān)管必須裝有此類安全監(jiān)測系統(tǒng)[31]。我國如宜昌微特電子開發(fā)的鐵路架橋機(jī)的安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，如圖 1.5 所示實現(xiàn)了對架橋機(jī)運行姿態(tài)安全性的實時監(jiān)測，避免架橋機(jī)駕駛?cè)藛T由于工作失誤而導(dǎo)致的事故情況，該系統(tǒng)主要由監(jiān)控系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)信息保存和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)組成，可以查詢歷史數(shù)據(jù)信息，且可在后臺進(jìn)行分析架橋機(jī)是否處于危險狀態(tài)，能將架橋機(jī)的運行姿態(tài)的各種被測信息上傳并且保存于服務(wù)器終端，可以遠(yuǎn)程查看架橋機(jī)的實時 GPS 正確位置，出現(xiàn)危險故障時進(jìn)行預(yù)警與報警警示，并且保存故障的具體信息，提高架橋機(jī)在運行過程中的精度與可靠性，可以合理的管理架橋機(jī)在運行過程中的歷史記錄，運用無線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)模塊，實現(xiàn)對架橋機(jī)的遠(yuǎn)程操作修復(fù)，并且提供和 PLC 的通信端口，實時的獲取各個傳感器采集到的數(shù)據(jù)并進(jìn)行清晰實時顯示[32]。


本文編號：2943700