起重機是廣泛應(yīng)用于各種工程建設(shè)和制造工業(yè)中的特種設(shè)備之一,它能夠提高生產(chǎn)效率,為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益。隨著制造技術(shù)的提升,起重機向著大型化、高速化和自動化的方向發(fā)展,技術(shù)含量也在不斷提升。為了對起重機工作過程中的安全性進行進一步提升,可以有效應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對其進行監(jiān)管。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中主要包含 RFID、傳感器、M2M以及兩化融合等領(lǐng)域。其中,RFID 是指射頻識別技術(shù),同時也稱為電子標簽或者無線射頻識別,這是一種通信技術(shù),其可以借助無線電信號,對特定目標進行識別并讀取,不需要在識別系統(tǒng)和特定目標之間構(gòu)建機械光學(xué)接觸。 從技術(shù)層面進行分析,可以將物聯(lián)網(wǎng)分成三個層面,分別為感知層、網(wǎng)絡(luò)層以及應(yīng)用層。其中,感知層主要是由不同傳感器和傳感器網(wǎng)關(guān)共同組成的。對于感知層而言,其主要是作用在人的眼耳鼻喉以及皮膚神經(jīng)末梢等位置,這一內(nèi)容是物聯(lián)網(wǎng)對物體進行識別,對信息來源進行采集,主要就是對物體進行識別和對信息進行采集。網(wǎng)絡(luò)層主要是由不同私有網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)等共同組成,其扮演著人的神經(jīng)中樞或者大腦的角色,負責(zé)對感知層信息進行傳遞和獲取。應(yīng)用層則是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口,這一內(nèi)容和行業(yè)需求之間相互結(jié)合,能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)進行智能化應(yīng)用。
借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對起重機設(shè)備進行監(jiān)管
對起重機運行狀態(tài)進行監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)借助 GIS 技術(shù)和相應(yīng)傳感器技術(shù)對起重機運行情況進行監(jiān)管,能夠?qū)ζ鹬貦C起升高度和大小車運行的位置、不同形式安全保護裝置等進行監(jiān)管。起重機當(dāng)中的遠程監(jiān)控系統(tǒng),借助虛擬形式,促使技術(shù)結(jié)構(gòu)得以實現(xiàn),而在Direct 技術(shù)當(dāng)中,能夠監(jiān)理虛擬化場景,這樣就形成了一個十分逼真和實時的三維監(jiān)控系統(tǒng)。
監(jiān)控金屬結(jié)構(gòu)狀態(tài)
金屬結(jié)構(gòu)是起重機的重要承載結(jié)構(gòu),若其受損會給整個起重機運行帶來嚴重影響。我們可以借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的傳感器技術(shù)對起重機金屬結(jié)構(gòu)進行監(jiān)控,同時和傳統(tǒng)的光纖柵傳感器、聲發(fā)射、壓力傳感器等無損檢測技術(shù)進行有機結(jié)合。以某起重機監(jiān)控系統(tǒng)為例,該系統(tǒng)中包含健康檢測子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、光纖傳感器子系統(tǒng),共同形成了這一系統(tǒng),此后借助這一系統(tǒng),能夠相對安全也更加方便地對起重機結(jié)構(gòu)的應(yīng)力數(shù)據(jù)進行利用,然后在不同環(huán)境下,都能夠?qū)ζ鹬貦C結(jié)構(gòu)運行狀態(tài)進行監(jiān)測。
起重機動態(tài)監(jiān)管
監(jiān)控運行狀態(tài)起重機具體工作過程中,為了促使運行狀態(tài)能夠得到有效控制,借助物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中的傳感器技術(shù)以及 GIS 技術(shù),對起重機工作狀態(tài)進行信息技術(shù)和應(yīng)用有效監(jiān)控,起重機監(jiān)控工作對起重量、力矩和起升高度、安裝保護裝置實際情況作出比較全面的監(jiān)控。在相應(yīng)國家標準中,對于起重機運行過程中的安全監(jiān)控管理系統(tǒng)構(gòu)成、性能要求以及實驗防水等作出了相應(yīng)規(guī)定,為了能夠?qū)ο到y(tǒng)做出比較全面的控制,必須將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和起重機狀態(tài)監(jiān)控工作進行有機聯(lián)系,從而對起重機具體運行過程中的大部分狀態(tài)做出全面獲取。對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而言,其可以針對起重機整個運行過程做出動態(tài)化監(jiān)控,同時對起重機當(dāng)中的不同運行參數(shù)進行全面收集和整理,此后借助無線通信技術(shù)和信源壓縮編碼等進行應(yīng)用,最終借助收集傳感器當(dāng)中數(shù)據(jù),并對這些數(shù)據(jù)進行分析,及時發(fā)現(xiàn)問題并給予解決,以防止發(fā)生事故。圖 1 為物聯(lián)網(wǎng)對起重機運行狀態(tài)監(jiān)控流程圖。
傳感器和光纖光柵傳感器、聲發(fā)射等無損檢測技術(shù)進行有機結(jié)合,最終促使金屬結(jié)構(gòu)受力情況得到全面掌控,以提高工作效率。技術(shù)人員需要針對整個金屬結(jié)構(gòu)做出系統(tǒng)性分析,針對應(yīng)力比較高的位置和容易出現(xiàn)問題的位置、重點部分受力情況等進行針對性監(jiān)控,最終通過較小的工作量,獲得相對全面的金屬結(jié)構(gòu)監(jiān)控數(shù)據(jù),為起重機的安全生產(chǎn)工作提供保障。
人機互認管理系統(tǒng)
起重機人機互認管理系統(tǒng)主要是指起重機操作人員要有一一對應(yīng)的關(guān)系,也就是一個操作人員僅能夠操作一臺起重機,不能交換和替換,這項技術(shù)是建立在物聯(lián)網(wǎng) RFID 技術(shù)以及傳感器技術(shù)上的,借助 RFID 自動識別技術(shù),對起重機操作人員進行科學(xué)控制,最終促使起重機能夠正常作業(yè),對起重機進行監(jiān)控和管理,能夠防止本起重機之外的人員對起重機作其他操作。操作人員、檢修人員或者管理人員進入到起重機之后,RFID 則會對人員身份進行準確識別,此后結(jié)合識別結(jié)果提供相應(yīng)權(quán)限,不同身份的人員權(quán)限也不同,通過身份驗證之后,起重機操作人員便可以順利開啟起重機,其他人員則無法開啟,這就在一定程度上防止因操作失誤而引發(fā)安全事故。若管理人員進入到起重機之后,系統(tǒng)對其身份進行識別,登錄完成后起重機就啟動鎖定程序,其他人員不能進行登錄,直到管理人員對起重機操作后,才能夠解鎖。起重機管理人員為不同人員賦予相應(yīng)的操作權(quán)限,從而保障不同操作人員都存在比較明確的分工,防止相互之間產(chǎn)生不必要的影響,同時防止對起重機安全運行造成影響。
故障識別診斷技術(shù)
故障識別和診斷技術(shù)能夠保障起重機安全運行,借助這一技術(shù)能夠及時對起重機存在的故障作出識別和診斷,從而在故障帶來嚴重后果之前就對其作出明確識別,然后結(jié)合故障識別結(jié)果,采取有針對性的診斷技術(shù),最終促使故障得到有效處理。該項技術(shù)需要借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)當(dāng)中存在的傳感器技術(shù),針對起重機作出系統(tǒng)和全面的控制,從中獲得有關(guān)狀態(tài)量,保障起重機始終處于相對良好的監(jiān)控中。然后通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)等,對傳感器狀態(tài)做出相對系統(tǒng)和全面的分析,從而對起重機出現(xiàn)的故障進行預(yù)期識別和診斷。最后,對起重機進行故障識別和診斷之后,對這一結(jié)果進行反饋,然后做出進一步處理。這樣就可以有效防止起重機帶病工作,保障起重機始終保持穩(wěn)定運行,為起重機的順利使用奠定基礎(chǔ)。
綜上所述,為了使起重機工作過程中的安全性得到提升,防止出現(xiàn)不必要的安全事故,就需要對起重機進行全面監(jiān)管,技術(shù)人員可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對起重機及運行情況進行監(jiān)管,若出現(xiàn)問題,則及時解決,防止出現(xiàn)更加嚴重的問題。在對起重機物聯(lián)網(wǎng)進行具體監(jiān)管過程中,需要結(jié)合起重機實際情況,采用有針對性的技術(shù),實現(xiàn)對起重機的動態(tài)監(jiān)控,最終為安全運行提供保障。