【摘要】：塔式起重機(jī)在工程施工中已得到廣泛應(yīng)用。由于操作不當(dāng)及視線不清等原因,塔機(jī)安全事故時有發(fā)生,造成重大經(jīng)濟(jì)及社會損失。論文以研制動臂式塔機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測與實時防護(hù)系統(tǒng)為目標(biāo),對塔機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)、無線通訊技術(shù)、運(yùn)行控制技術(shù)進(jìn)行了深入研究。 通過比較集中式控制與分布式控制的優(yōu)劣,提出并采用集合分布式與集中式優(yōu)點(diǎn)的混合式控制模式,保證了系統(tǒng)的實時性。 采用模塊化設(shè)計方法,設(shè)計了傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、人機(jī)交互模塊、無線通訊模塊、中央處理模塊,并集成為對塔機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和控制、對違規(guī)操作及超限超載數(shù)據(jù)進(jìn)行實時存貯的個體控制器。 針對塔機(jī)的防碰撞問題,采用齊次變換理論,建立動臂式塔機(jī)防碰模型。運(yùn)用主動防碰思想,提出了一套可防止動臂塔機(jī)各種碰撞情況的防碰控制算法,在同一坐標(biāo)系下實現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)塔機(jī)的統(tǒng)一防碰決策。 為交互個體控制器與監(jiān)控中心之間的實時信息,設(shè)計了星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的無線組網(wǎng)方式。在該方式中,采用隊列輪詢算法,循環(huán)調(diào)用查詢、控制及等待這三種通訊過程,保障了半雙工無線電臺數(shù)據(jù)通訊的穩(wěn)定性與實時性。 綜合以上研究成果,研制了融感知、分析、推理、控制于一體的動臂式塔機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測與實時防護(hù)系統(tǒng),現(xiàn)場試驗表明：該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,能實時監(jiān)測塔機(jī)運(yùn)行狀態(tài),規(guī)避事故風(fēng)險,防止塔機(jī)安全事故發(fā)生
[Abstract]:Tower crane has been widely used in engineering construction. Due to improper operation and unclear line of sight, tower crane safety accidents occur from time to time, resulting in major economic and social losses. Aiming at the development of moving-arm tower crane operating condition monitoring and real-time protection system, the status monitoring technology, wireless communication technology and operation control technology of tower crane are deeply studied in this paper. By comparing the advantages and disadvantages of centralized control and distributed control, a hybrid control mode with the advantages of set distributed control and centralized control is proposed and adopted to ensure the real-time performance of the system. Using modular design method, the sensor module, data acquisition module, human-computer interaction module, wireless communication module, and central processing module are designed and integrated to monitor and control the running state of tower crane. An individual controller for real-time storage of illegal operations and overloaded data. Aiming at the anti-collision problem of tower crane, the anti-collision model of moving-arm tower crane is established by means of homogeneous transformation theory. Based on the idea of active anti-collision, this paper presents a set of anti-collision control algorithms which can prevent all kinds of collision conditions of the moving arm tower crane. The unified anti-collision decision of the tower crane in the region is realized in the same coordinate system. In order to exchange real-time information between individual controller and monitoring center, a wireless network with star topology is designed. In this way, queue polling algorithm, loop call query, control and wait are used to ensure the stability and real-time performance of data communication between half-duplex radio stations. Based on the above research results, a real-time monitoring and real-time protection system for moving-arm tower crane is developed, which integrates perception, analysis, reasoning and control. The field test shows that the system is stable and reliable, and can monitor the running state of tower crane in real time. Avoid accident risk and prevent tower crane safety accident
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TH213.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2431651