為貫徹落實(shí)《國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》，推動(dòng)大型起重機(jī)械安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)工作，提高大型起重機(jī)械本質(zhì)安全，預(yù)防和減少起重機(jī)械重特大事故發(fā)生，我公司同遼寧撫挖重工股份有限公司共同研制了QUY400型履帶起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)。

1.起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)組成

該起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)包括力矩限制器、PLC控制器、監(jiān)視管理裝置、柴油機(jī)輸出與顯示裝置、CAN總線記錄儀以及遠(yuǎn)程監(jiān)控與調(diào)試裝置。其中力矩限制器包括力矩限制器控制器、傳感器、顯示器、高度限位器、風(fēng)速儀。監(jiān)視管理裝置包括攝像頭、視頻接收器(帶硬盤存儲器）、顯示器。柴油機(jī)輸出及顯示裝置包括柴油機(jī)ECU及顯示器。遠(yuǎn)程監(jiān)控及調(diào)試裝置包括GPS系統(tǒng)、服務(wù)平臺、終端電腦。CAN總線記錄儀的采樣周期不大于100ms，供電范圍為6～36V，工作溫度為-40～+70℃，通訊波特率為250kb/s。

2. 監(jiān)控原理

（1）監(jiān)控參數(shù)傳輸

該履帶起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的監(jiān)控參數(shù)傳輸如圖1所示。履帶式起重機(jī)工作時(shí)，力矩限制器監(jiān)控的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)、柴油機(jī)ECU輸出的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，通過CAN總線輸入起重機(jī)PLC控制器。主機(jī)上部回轉(zhuǎn)角度、吊鉤起升高度、起重機(jī)的工作循環(huán)次數(shù)等參數(shù)，也通過傳感器、脈沖計(jì)數(shù)器輸入給起重機(jī)PLC控制器。力矩限制器傳感器所監(jiān)控的參數(shù)先傳給力矩限制器控制器，經(jīng)過運(yùn)算后再通過力矩限制器控制器傳給力矩限制器顯示器。同時(shí)通過CAN總線技術(shù)，力矩限制器控制器將該參數(shù)傳給PLC控制器。經(jīng)過PLC控制器對比處理后，該參數(shù)傳至CAN總線記錄儀（存儲于SD卡上）。起重機(jī)作業(yè)時(shí)，柴油機(jī)E C U通過CAN總線技術(shù)，將柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、機(jī)油壓力、水溫、燃油油位等參數(shù)傳輸給DI2顯示器和PLC控制器。傳給DI2顯示器的參數(shù)，可在顯示器上顯示出來。傳給PLC控制器的參數(shù)經(jīng)PLC控制器對比處理后，再傳給CAN總線記錄儀（存儲于SD卡上）。主機(jī)回轉(zhuǎn)角度、吊鉤起升高度、起重機(jī)的工作循環(huán)次數(shù)等參數(shù)傳給PLC控制器，經(jīng)PLC控制器對比處理后，該參數(shù)被傳至CAN總線記錄儀（存儲于SD卡），并在顯示器上顯示出來。PLC控制器通過CAN總線技術(shù)及遠(yuǎn)程監(jiān)控、調(diào)試裝置與GPS系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互相傳輸。起重機(jī)管理人員使用終端電腦通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺、GPS系統(tǒng)及該機(jī)的PLC控制器，可重新標(biāo)定柴油機(jī)工作參數(shù)以及操縱手柄參數(shù)。

（2）工作狀態(tài)監(jiān)控

力矩限制器控制器將起重機(jī)的狀態(tài)信息和危險(xiǎn)動(dòng)作信息，發(fā)送到顯示器和PLC控制器。當(dāng)起重機(jī)出現(xiàn)超載等危險(xiǎn)作業(yè)時(shí)，PLC控制器立即發(fā)出限動(dòng)報(bào)警信號，使起重機(jī)停止向危險(xiǎn)方向動(dòng)作。操作者通過顯示器可以了解起重機(jī)實(shí)時(shí)工作狀態(tài)，當(dāng)起重機(jī)出現(xiàn)危險(xiǎn)動(dòng)作時(shí)，操作者可以做出快速響應(yīng)。在起重機(jī)的某些重要部位安有攝像頭，用于監(jiān)測起重機(jī)的工作狀況。通過安裝的主、副鉤卷筒攝像頭，可以監(jiān)測主、副鉤卷筒鋼絲繩排列狀況。通過安裝的主變幅攝像頭、塔式變幅攝像頭，可以監(jiān)測主變幅、塔式變幅卷筒鋼絲繩排列狀況。通過安裝的超起裝置攝像頭、主桿桿頭攝像頭、行走區(qū)域攝像頭，可以分別監(jiān)測超起裝置工作狀況、桿頭起吊重物工作狀況以及起重機(jī)行走區(qū)域的狀況。

各攝像頭將攝制的畫面?zhèn)鬏斀o視頻接收器，視頻接收器再將該信號傳輸給顯示器。操作者對畫面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理起重機(jī)的危險(xiǎn)工作狀態(tài)。視頻接收器自帶250G的硬盤存儲器，用于存儲視頻。圖2所示為安全監(jiān)控管理工作狀態(tài)監(jiān)控流程。起重機(jī)工作時(shí)，PLC控制器向GPS系統(tǒng)、服務(wù)平臺、終端電腦傳輸信息。管理者通過終端電腦，可以了解起重機(jī)的工作狀況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)起重機(jī)作業(yè)危險(xiǎn)時(shí)，管理者可以發(fā)出報(bào)警信號提示操作者。SD存儲卡上可以有效記錄連續(xù)4個(gè)月的數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)硬盤記錄滿時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提示用戶備份數(shù)據(jù)。若用戶不進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，舊數(shù)據(jù)將被新數(shù)據(jù)覆蓋。記錄的文件以EXCEL文件顯示，通過安全管理系統(tǒng)軟件對其進(jìn)行管理，可以準(zhǔn)確分析起重機(jī)當(dāng)時(shí)的工作狀態(tài)，對事故做到科學(xué)的定性。QUY400型履帶起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的研發(fā)，提高了大型起重機(jī)械的安全性能，促進(jìn)了產(chǎn)品升級換代。應(yīng)用起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，可使操作人員和管理人員實(shí)時(shí)了解起重機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和危險(xiǎn)狀態(tài)，及時(shí)采取相應(yīng)的措施，阻止危險(xiǎn)事故的發(fā)生。