起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)傳輸信號的改進(jìn)方案

進(jìn)口起重機(jī)的投入使用，給我們?nèi)绾翁岣邍a(chǎn)起重機(jī)安全監(jiān)控性能提供了很好的范例。通過市場調(diào)研和現(xiàn)場試驗(yàn)，我們對國產(chǎn)起重機(jī)傳感信號進(jìn)行了重新改進(jìn)。

(1)檢測設(shè)備的改進(jìn)，將行程開關(guān)改為接近開關(guān)。我們采用接近開關(guān)檢測，選用日本歐姆龍產(chǎn)的接近開關(guān)，穩(wěn)定性高、可靠性強(qiáng)、防護(hù)等級高(IP65一防塵及任意角度噴射水)，可以滿足鐵路救援起重機(jī)在惡劣工作條件下對于控制系統(tǒng)傳感器的要求。傳感器參數(shù)如下：工作電壓：18—35 vDc／200 mA；PNP常開(N0)；感應(yīng)距sn=5 mm；外形尺寸：M18螺紋；燈光指示：綠燈代表電源指示燈(綠燈在接頭上)；黃燈代表動(dòng)作指示燈(黃燈在開關(guān)體和接頭上均有)。接近開關(guān)工作原理：接近開關(guān)未檢測到鐵物時(shí)，接近關(guān)不動(dòng)作，僅是電源指示燈綠色亮(接頭體上)；當(dāng)檢測到鐵物時(shí)，接近開關(guān)動(dòng)作，黑色線(sw)輸出高電平信號至電腦主機(jī)，同時(shí)動(dòng)作指示燈黃色亮。

(2)檢測對象的改進(jìn)，將檔鐵改為環(huán)形鋼板。檔鐵焊接在支腿旋轉(zhuǎn)座上，是否存在對支腿承載力及鋼結(jié)構(gòu)不造成任何影響，我們將其去掉，在支腿轉(zhuǎn)動(dòng)銷外側(cè)加焊一個(gè)厚度為5mm的環(huán)形鐵板，作為距離傳感器器檢測的對象，同時(shí)由于受到距離的限制，傳感器不會(huì)感應(yīng)到鋼轉(zhuǎn)動(dòng)銷。

(3)采用模塊化布線傳輸信號方式，實(shí)現(xiàn)更好的人機(jī)界面。國產(chǎn)起重機(jī)除N100起重機(jī)外，全部有顯示器界面，具有中央處理器系統(tǒng)，有的上車和下車各一個(gè)，為采用電信號的傳輸和分析提供了良好的環(huán)境，通過軟件編程，可以實(shí)現(xiàn)對各個(gè)支腿工作狀況的判斷和監(jiān)控。

起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)改進(jìn)后的優(yōu)越性及達(dá)到的效果

(1)實(shí)現(xiàn)單個(gè)傳感器發(fā)生故障的快速判斷；接近開關(guān)帶有電源指示和動(dòng)作指示，一但電路或傳感器發(fā)生故障，可以從燈光指示上就可以迅速判斷出，而且接近開關(guān)采用PACK接頭插接件連接，維修更換方便。

(2)將接觸動(dòng)作改為光電感應(yīng)；接近開關(guān)檢測鐵物是非碰觸式感應(yīng)，而且感應(yīng)距離是5一，這樣就能很好的消除支腿機(jī)構(gòu)機(jī)械間隙誤差，首次安裝調(diào)整好距離后，即使支腿支撐臂固定軸銷存在一定間隙況量，在起重機(jī)工作時(shí)鐵物與傳感器感應(yīng)面的距離發(fā)生一定變化時(shí)，傳感器仍然能正常工作，不會(huì)造成信號中斷，傳感器也不會(huì)被碰壞掉，保證了起重機(jī)作業(yè)安全。

(3)實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)傳輸信號；每個(gè)支腿有三個(gè)接近開關(guān)(假設(shè)分別為l號、2號、3號)，在6m支腿時(shí)，三個(gè)接近開關(guān)都亮；4．8 m一6 m之間，1號、2號兩個(gè)接近開關(guān)亮；3．5m一4．8 m之間，l號接近開關(guān)亮。當(dāng)支腿展開時(shí)，首先是1號接近開關(guān)感應(yīng)到環(huán)型鐵板后，輸出高電平信號至系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為支腿跨距是3．5 m；支腿繼續(xù)展開，當(dāng)1號、2號接近開關(guān)都感應(yīng)到環(huán)型鐵板后，均輸出高電平信號至系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為支腿跨距是4．8m；支腿繼續(xù)展開，當(dāng)1號、2號、3號接近開關(guān)都感應(yīng)到環(huán)型鐵板后，三個(gè)接近開關(guān)都輸出高電平信號至系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為支腿跨距是6．0 m?？梢姡瓤缇鄼z測是連續(xù)的，不存在檢測盲區(qū)。

(4)建立良好的人機(jī)界面；通過人機(jī)界面，可以快速判斷故障點(diǎn)，顯示器顯示各個(gè)傳感器的接觸情況，司機(jī)通過顯示器即可發(fā)現(xiàn)哪個(gè)傳感器發(fā)生故障，可以快速排除。

(5)克服了救援現(xiàn)場環(huán)境的制約；支持各個(gè)支腿混打，避免了受到地理環(huán)境的限制，提高起重機(jī)性能的發(fā)揮。通過軟件編程，系統(tǒng)首先分別判斷出各個(gè)支腿的跨距狀態(tài)，然后綜合判斷確定起重機(jī)支腿跨距形式，并根據(jù)最終結(jié)果進(jìn)行工況選擇，選擇相應(yīng)吊重性能曲線進(jìn)行吊重作業(yè)。比如三個(gè)支腿跨距是6．0 m，一個(gè)支腿跨距是4．8 m，系統(tǒng)就認(rèn)為起重機(jī)支腿跨距形式是4．8 m，進(jìn)而選擇相應(yīng)的工況及性能曲線表進(jìn)行吊重作業(yè)。這樣，不僅滿足了起重機(jī)在復(fù)雜邊界地理環(huán)境下的正常作業(yè)，也保證了起重機(jī)的安全。

鐵路救援起重機(jī)新型支腿跨距檢測方式，采用了高性能的接近開關(guān)，通過科學(xué)合理的安裝，同時(shí)在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行軟件編程，有效地解決了原用行程開關(guān)檢測支腿跨距的缺陷。現(xiàn)在已經(jīng)完成對南京東救援列車配屬的NSl602—4005和金華救援列車配屬的NSl252—2012兩臺(tái)鐵路起重機(jī)進(jìn)行了更新改造，經(jīng)過救援、施工現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)用，新型支腿跨距檢測方式，運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠，操作維護(hù)簡便，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，既有國產(chǎn)鐵路起重機(jī)均可安裝使用，對路外一些起重機(jī)械應(yīng)用前景廣闊。