起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)傳輸信號的改進方案

進口起重機的投入使用，給我們?nèi)绾翁岣邍a(chǎn)起重機安全監(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，我們對國產(chǎn)起重機傳感信號進行了重新改進。

(1)檢測設(shè)備的改進，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、防護等級高(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，接近關(guān)不動作，僅是電源指示燈綠色亮(接頭體上)；當(dāng)檢測到鐵物時，接近開關(guān)動作，黑色線(sw)輸出高電平信號至電腦主機，同時動作指示燈黃色亮。

(2)檢測對象的改進，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)動銷外側(cè)加焊一個厚度為5mm的環(huán)形鐵板，作為距離傳感器器檢測的對象，同時由于受到距離的限制，傳感器不會感應(yīng)到鋼轉(zhuǎn)動銷。

(3)采用模塊化布線傳輸信號方式，實現(xiàn)更好的人機界面。國產(chǎn)起重機除N100起重機外，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，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，可以實現(xiàn)對各個支腿工作狀況的判斷和監(jiān)控。

起重機監(jiān)控系統(tǒng)改進后的優(yōu)越性及達到的效果

(1)實現(xiàn)單個傳感器發(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構(gòu)機械間隙誤差，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，在起重機工作時鐵物與傳感器感應(yīng)面的距離發(fā)生一定變化時，傳感器仍然能正常工作，不會造成信號中斷，傳感器也不會被碰壞掉，保證了起重機作業(yè)安全。

(3)實現(xiàn)無盲區(qū)傳輸信號；每個支腿有三個接近開關(guān)(假設(shè)分別為l號、2號、3號)，在6m支腿時，三個接近開關(guān)都亮；4．8 m一6 m之間，1號、2號兩個接近開關(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，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，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，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，三個接近開關(guān)都輸出高電平信號至系統(tǒng)時，系統(tǒng)認(rèn)為支腿跨距是6．0 m。可見，支腿跨距檢測是連續(xù)的，不存在檢測盲區(qū)。

(4)建立良好的人機界面；通過人機界面，可以快速判斷故障點，顯示器顯示各個傳感器的接觸情況，司機通過顯示器即可發(fā)現(xiàn)哪個傳感器發(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；支持各個支腿混打，避免了受到地理環(huán)境的限制，提高起重機性能的發(fā)揮。通過軟件編程，系統(tǒng)首先分別判斷出各個支腿的跨距狀態(tài)，然后綜合判斷確定起重機支腿跨距形式，并根據(jù)最終結(jié)果進行工況選擇，選擇相應(yīng)吊重性能曲線進行吊重作業(yè)。比如三個支腿跨距是6．0 m，一個支腿跨距是4．8 m，系統(tǒng)就認(rèn)為起重機支腿跨距形式是4．8 m，進而選擇相應(yīng)的工況及性能曲線表進行吊重作業(yè)。這樣，不僅滿足了起重機在復(fù)雜邊界地理環(huán)境下的正常作業(yè)，也保證了起重機的安全。

鐵路救援起重機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，同時在系統(tǒng)內(nèi)部進行軟件編程，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—2012兩臺鐵路起重機進行了更新改造，經(jīng)過救援、施工現(xiàn)場實際運用，新型支腿跨距檢測方式，運行穩(wěn)定、安全可靠，操作維護簡便，達到了預(yù)期的目標(biāo)，既有國產(chǎn)鐵路起重機均可安裝使用，對路外一些起重機械應(yīng)用前景廣闊。