專利名稱:一種起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),特別是一種起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)是智能結(jié)構(gòu)發(fā)展的首要技術(shù)之一。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的主要對(duì)象為復(fù)雜、危險(xiǎn)而且造價(jià)昂貴的大型結(jié)構(gòu),作為具有危險(xiǎn)性的特種設(shè)備,起重機(jī)(特別是超大噸位的起重機(jī))金屬結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)意義重大。在開(kāi)發(fā)高效快速的港口裝卸機(jī)械狀態(tài)健康監(jiān)控系統(tǒng)方面,發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家處于主導(dǎo)地位,他們應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、智能傳感器技術(shù)、高速寬帶通信技術(shù)等,不斷推出新方案和新裝置,使由他們自主或參與的港口裝卸機(jī)械的裝卸效率和安全可靠度都有了極大的提高,整機(jī)向有機(jī)、完善、協(xié)調(diào)、適配方向發(fā)展。但也大都以巡檢為主,真正能在港口相對(duì)惡劣的條件下長(zhǎng)期穩(wěn)定在線健康監(jiān)測(cè)和安全評(píng)價(jià)系統(tǒng)還是相對(duì)缺乏。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)是通過(guò)人工目測(cè)檢查或借助于便攜式儀器測(cè)量得到的信息對(duì)起重機(jī)結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。傳統(tǒng)檢測(cè)方式的不足之處主要表現(xiàn)在:(I)檢測(cè)缺少整體性。人工檢查以單一構(gòu)件為對(duì)象,只能提供局部的檢測(cè)和診斷信息,而不能提供整體全面的結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)和評(píng)估信息。(2)采用超聲波方法、聲發(fā)射方法和磁粉探傷方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè),測(cè)試費(fèi)用昂貴,還需要測(cè)試輔助工程(架設(shè)檢測(cè)平臺(tái)、測(cè)區(qū)表面磨光和油漆恢復(fù)等)的費(fèi)用;(3)周期長(zhǎng),時(shí)效性差。測(cè)試人員的工作危險(xiǎn)而且繁瑣,并且得到的數(shù)據(jù)只是我們所選取的時(shí)間點(diǎn)的狀況,并不能完全說(shuō)明整臺(tái)設(shè)備長(zhǎng)期以來(lái)的工作狀態(tài)。而且無(wú)法長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)應(yīng)力結(jié)構(gòu),在結(jié)構(gòu)可能處于危險(xiǎn)工作狀態(tài)的第一時(shí)間提醒工作人員進(jìn)行維護(hù)。在有重大事故或嚴(yán)重結(jié)構(gòu)安全隱患的情況下,不能向生產(chǎn)管理者提供即時(shí)信息。(4)傳統(tǒng)檢測(cè)必須在起重機(jī)停產(chǎn)狀況下實(shí)施,影響生產(chǎn)。(5)采用應(yīng)變片法需要表面處理,測(cè)量效率低,測(cè)試過(guò)程比較復(fù)雜,測(cè)試結(jié)果受人為操作、環(huán)境等影響較大,容易受到干擾,可靠性差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種設(shè)計(jì)合理,檢測(cè)方便的起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的,本實(shí)用新型是一種起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其特點(diǎn)是:包括CPU控制器、光纖傳感分析儀和傳感器,所述的傳感器通過(guò)光纖光柵與光纖傳感分析儀連接,所述的光纖傳感分析儀通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與CPU控制器連接;所述的傳感器包括安裝在起重機(jī)上的光纖應(yīng)變計(jì)、傾角傳感器、力口速度傳感器、溫濕度計(jì)和光電式風(fēng)速儀,光纖應(yīng)變計(jì)分別設(shè)在起重機(jī)的前大梁上面板處、前大梁下面板處、拉桿下端與前大梁連接處、前大梁海側(cè)梯形架下、拉桿上端處、海側(cè)立柱內(nèi)面板處、后拉桿中部、后拉桿下端、海側(cè)下橫梁與滑輪連接處;傾角傳感器和加速度傳感器分別安裝在起重機(jī)左大梁和右大梁上。各種傳感器將檢測(cè)到的起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的主梁等部位的結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化、傾角、力口速度、溫度等變化數(shù)據(jù)通過(guò)光纖光柵傳輸?shù)狡鹬貦C(jī)設(shè)備控制中心的光纖傳感分析儀,由光纖傳感分析儀通過(guò)GPRS/CDMA/3G等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到CPU控制器進(jìn)行分析處理。本實(shí)用新型不受電磁干擾,無(wú)需做雷擊防護(hù);測(cè)試精度高且具有準(zhǔn)確的測(cè)點(diǎn)空間定位能力;實(shí)時(shí)性好,系統(tǒng)中所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的同步數(shù)據(jù)采集頻率可在毫秒級(jí)到秒級(jí)設(shè)定;系統(tǒng)安裝及長(zhǎng)期使用過(guò)程中無(wú)需定標(biāo),光纖光柵本質(zhì)穩(wěn)定,不存在零點(diǎn)漂移;由于光纖光柵采用光中心波長(zhǎng)表征物理量測(cè)量值,屬于數(shù)字量,光源的老化衰減及傳輸光纖布設(shè)、使用過(guò)程中由于彎曲、擾動(dòng)而引入的光信號(hào)衰減不影響測(cè)量精度;光纖傳感分析儀無(wú)可動(dòng)部件,長(zhǎng)期使用無(wú)需標(biāo)定,可靠性高。與現(xiàn)有技術(shù)相比,其能準(zhǔn)確的提供基礎(chǔ)檢測(cè)數(shù)據(jù),并能有效地提供起重機(jī)維護(hù)管理的科學(xué)依據(jù),顯著提高港口機(jī)械設(shè)備的整體管理水平,從而能夠最大限度地確保港口重大機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行,延長(zhǎng)起重機(jī)等使用壽命。
圖1為本實(shí)用新型的一種控制系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖,進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案,以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步地理解本發(fā)明,而不構(gòu)成對(duì)其權(quán)利的限制。實(shí)施例1,參照?qǐng)D1, 一種起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括CPU控制器、光纖傳感分析儀和傳感器,所述的傳感器通過(guò)光纖光柵與光纖傳感分析儀連接,所述的光纖傳感分析儀通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與CPU控制器連接;所述的傳感器包括安裝在起重機(jī)上的光纖應(yīng)變計(jì)、傾角傳感器、加速度傳感器、溫濕度計(jì)和光電式風(fēng)速儀,光纖應(yīng)變計(jì)分別設(shè)在起重機(jī)的前大梁上面板處、前大梁下面板處、拉桿下端與前大梁連接處、前大梁海側(cè)梯形架下、拉桿上端處、海側(cè)立柱內(nèi)面板處、后拉桿中部、后拉桿下端、海側(cè)下橫梁與滑輪連接處;傾角傳感器和加速度傳感器分別安裝在起重機(jī)左大梁和右大梁上。
權(quán)利要求1.一種起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其特征在于:包括CPU控制器、光纖傳感分析儀和傳感器,所述的傳感器通過(guò)光纖光柵與光纖傳感分析儀連接,所述的光纖傳感分析儀通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與CPU控制器連接;所述的傳感器包括安裝在起重機(jī)上的光纖應(yīng)變計(jì)、傾角傳感器、加速度傳感器、溫濕度計(jì)和光電式風(fēng)速儀,光纖應(yīng)變計(jì)分別設(shè)在起重機(jī)的前大梁上面板處、前大梁下面板處、拉桿下端與前大梁連接處、前大梁海側(cè)梯形架下、拉桿上端處、海側(cè)立柱內(nèi)面板處、后拉桿中部、后拉桿下端、海側(cè)下橫梁與滑輪連接處;傾角傳感器和加速度傳感器分別安裝在起重機(jī)左大梁和右大梁上。
專利摘要本實(shí)用新型是一種起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括CPU控制器、光纖傳感分析儀和傳感器,傳感器通過(guò)光纖光柵與光纖傳感分析儀連接,光纖傳感分析儀通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與CPU控制器連接;傳感器包括安裝在起重機(jī)上的光纖應(yīng)變計(jì)、傾角傳感器、加速度傳感器、溫濕度計(jì)和光電式風(fēng)速儀,光纖應(yīng)變計(jì)分別設(shè)在起重機(jī)的前大梁上面板處、前大梁下面板處、拉桿下端與前大梁連接處、前大梁海側(cè)梯形架下、拉桿上端處、海側(cè)立柱內(nèi)面板處、后拉桿中部、后拉桿下端、海側(cè)下橫梁與滑輪連接處;傾角傳感器和加速度傳感器分別安裝在起重機(jī)左右大梁上。其能準(zhǔn)確的提供基礎(chǔ)檢測(cè)數(shù)據(jù),從而能夠最大限度地確保港口重大機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行,延長(zhǎng)起重機(jī)等使用壽命。
文檔編號(hào)B66C15/00GK203065039SQ20132006747
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者李向東, 張志斌, 黃凱, 張華民 申請(qǐng)人:江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院