详情

原文传递一种塔式起重机液压顶升安全监控方法及系统

专利名称：	一种塔式起重机液压顶升安全监控方法及系统
摘要：	本发明涉及一种塔式起重机液压顶升安全监控方法及系统，包括在已有的塔式起重机液压顶升安全监控方法及系统基础上新增了新增传感器及新增传感信息获取单元、新增信息处理部分、交互语音图像服务单元和智能移动终端管理系统。对塔式起重机具有起升、回转、小车变幅回路的限制功能，新增传感信息检测回路输入检测信息至新增信息处理部分，新增传感器及新增信息处理部分与交互语音图像服务单元互为输入及输出；通过交互语音图像服务单元和信息处理单元完成液压顶升操作警示及信息确认和人机互动功能。本发明避免了过程盲点引发的事故隐患，并能及时警示事故原因，控制事故发生过程，确保液压顶升和回缩操作过程安全。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山西;14
申请人：	中色十二冶金建设有限公司
发明人：	岳雪钢;孙媛月;哈亮;郝会敏
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910626412.9
公开号：	CN110451412A
代理机构：	北京中原华和知识产权代理有限责任公司
代理人：	饶黄裳;寿宁
分类号：	B66C23/88(2006.01);B;B66;B66C;B66C23
申请人地址：	030009山西省太原市杏花岭区280号中铝十二冶大厦
主权项：	1.一种塔式起重机液压顶升安全监控方法，其特征在于在原有塔式起重机液压顶升安全监控方法的基础上，增加了语音和图像完成液压操作过程确认和液压顶升和回缩过程安全保护；该方法利用逻辑计算满足了液压顶升和回缩过程前和过程中的实时过程监控、警示和保护动作，继而警示和人机信息互动，并限制了液压顶升系统工作期间对塔式起重机起升、回转、小车变幅回路的运行；其中所述的语音和图像完成液压操作过程确认是对顶升主要过程及关键点通过具有语音和图像辩识功能的信息处理单元和交互语音图像服务单元及智能移动终端管理系统及显示单元进行确认；所述的液压顶升和回缩过程安全保护是在液压顶升系统测试和或试验及正常工作过程中获取了油缸顶升或回缩工作过程数据及曲线，并确认了合理偏差范围内的警示区和动作区；利用信息处理单元的逻辑计算功能满足了液压顶升和回缩过程前和过程中的实时过程监控、警示和保护动作；通过智能移动终端管理系统和信息显示单元进行警示和人机信息互动，通过信息处理单元和控制输出单元限制了液压顶升系统工作期间对塔式起重机起升、回转、小车变幅回路的运行。 2.根据权利要求1所述的一种塔式起重机液压顶升安全监控方法，其特征在于所述的语音和图像完成液压操作过程确认的主要内容是： ——液压第一次顶升前的确认，确认内容包括：人员及分工、工器具质量及数量、场地围档及警示、塔身标准节本身质量及顶升顺序排列、塔臂回转方向、塔身标准节滑轨或吊钓就位及标准节临时固定情况、塔身标准节在平衡点就位情况、回转支座以上塔机结构重心平衡情况、爬升套架本身及其和回转下支座的连接质量、回转下支座与其下部标准节螺栓拆卸情况、液压顶升系统工作情况、液压油缸顶杆重心位置及其与爬升套架连接情况、爬升套架和顶升横梁及传感器质量情况、顶升横梁两端轴销或挂扣与塔身标准节踏步结合情况、爬升套架轴销或挂扣与塔身标准节踏步结合情况及顶升前分离情况； ——油缸液压顶升200mm左右时进行确认，确认内容包括：液压顶升过程顶升横梁两端轴销或挂扣与塔身标准节踏步结合及变形情况,回转支座以上塔机结构重心平衡情况、爬升套架变形情况、液压油缸工作情况； ——液压油缸回缩前进行确认，确认内容包括：爬升套架轴销或挂扣与塔身标准节踏步结合情况，回转支座以上塔机结构重心平衡情况，爬升套架及标准节踏步变形情况、液压油缸工作情况； ——液压油缸回缩200mm左右时进行确认，确认内容包括：爬升套架轴销或挂扣与塔身标准节踏步结合及变形情况，回转支座以上塔机结构重心平衡情况、爬升套架变形情况、液压油缸工作情况； ——液压第二次顶升前的确认，确认内容包括：液压顶升过程顶升横梁两端轴销或挂扣与塔身标准节踏步结合及变形情况,回转支座以上塔机结构重心平衡情况、爬升套架变形情况、液压油缸工作情况； ——液压顶升完毕时的确认，所确认内容包括：液压顶升过程顶升横梁两端轴销或挂扣与塔身标准节踏步结合及变形情况，爬升套架轴销或挂扣与塔身标准节踏步结合及变形情况，回转支座以上塔机结构重心平衡情况、爬升套架和其下部标准节变形情况； ——塔身标准节安装过程确认，所确认内容包括：顶升空间尺寸、高强螺栓质量、塔身垂直度、高强螺母扭矩；回转下支座与其下部标准节螺栓连接情况即全部标准节顶升完毕时，要确认回转下支座与其下部标准节螺栓连接情况，也就是回转下支座与其下部标准节要确保可靠连接； ——全部标准节顶升完毕后的确认，所确认内容包括：塔身垂直度、回转下支座与其下部标准节螺栓连接情况、高强螺栓质量、高强螺母扭矩；具体由语音和或图像进行确认，由有权限的安全管理人员进行设置；当用语音确认时，适于由技术水平高的专业人员进行确认，当对于技术水平不高的人员或是关键部位或是存在问题时需要获取图像时，具体设置是根据安装人员技术水平、塔机整体状况和现场实际进行的，一般情况采用语音确认，在特殊情况下可设置为必须采用图像确认。 3.根据权利要求1所述的一种塔式起重机液压顶升安全监控方法，其特征在于所述的在液压顶升系统测试和试验及正常工作过程中获取油缸顶升或回缩工作过程数据及曲线，并确认合理偏差范围内的警示区和动作区，所获取的数据如下： ——由顶升横梁两端与塔身标准节踏步间一组轴销或环式重力传感器及相应的信息采集回路获取顶升横梁端侧重力值，顶升横梁两端重力差值＝顶升横梁一侧重力值-顶升横梁另一侧重力值； ——爬升套架挂扣与塔身标准节踏步间一组轴销或环式重力传感器及相应的信息采集回路获取的爬升套架挂扣重力值，爬升套架挂扣重力差值＝爬升套架挂扣一侧重力值-爬升套架挂扣另一侧重力值； ——顶升套架挂扣对侧一对上下滚轮轴销重力差值，即顶升套架滚轮轴销重力差值；通过顶升套架滚轮轴销重力差值确定顶升套架滚轮轴销重力差值合理范围及警示区和动作区 ——塔身或塔臂双轴倾角传感器及相应的信息采集回路获取的塔身或塔臂倾角值，即塔身或塔臂倾角值；所获取的曲线如下： ——顶升横梁端侧重力值-塔身和塔臂倾角值曲线；其中：顶升横梁端侧重力值为顶升横梁两端侧重力值之和；通过顶升横梁端侧重力值-塔身和塔臂倾角值曲线确定倾角曲线合理范围及警示区和动作区； ——爬升套架挂扣重力值-塔身和塔臂倾角值曲线；其中：爬升套架挂扣重力值为爬升套架两侧挂扣重力值之和；通过爬升套架挂扣重力值-塔身和塔臂倾角值曲线确定倾角值曲线合理范围及及警示区和动作区； ——利用全部顶升横梁端侧重力值和爬升套架挂扣重力值之和设置液压操作全过程重力值曲线；分为第一次顶升开始至全部顶起、一个标准节顶升及回缩全过程和液压顶升至一个标准节安装完成共三个部分；其中：全过程重力值＝顶升横梁两端侧重力值之和+爬升套架两侧挂扣重力值之和；通过全过程重力值曲线确定重力值曲线合理范围及警示区及动作区；由有权限的专业技术人员设置合理偏差范围值、由安全管理人员选择设置合理偏差范围值内的警示值和动作值、警示区和动作区。 4.根据权利要求1所述的一种塔式起重机液压顶升安全监控系统，其特征在于：所述的塔式起重机液压顶升安全保护是按以下条件进行设置：条件1：液压油缸第一次顶升前已设置传感信息的确认内容包括：顶升横梁两端重力差值、顶升套架滚轮轴销重力差值、塔身或塔臂倾角值没有达到或超过警示值；条件2：液压油缸顶升或回缩过程中已设置传感信息的确认内容包括：顶升横梁两端重力差值、爬升套架挂扣重力差值、顶升套架滚轮轴销重力差值、塔身或塔臂倾角值没有达到或超过警示值以及动作值，液压操作全过程重力值没有达到或处于全过程重力值曲线的警示区以及动作区，液压操作全过程塔身或塔臂没有达到或处于顶升横梁端侧重力值-塔身和塔臂倾角值曲线、爬升套架挂扣重力值-塔身和塔臂倾角值曲线的警示区以及动作区；当上述重力差值或全过程重力值曲线、顶升横梁端侧重力值-塔身和塔臂倾角值曲线、爬升套架挂扣重力值-塔身和塔臂倾角值曲线达到警示值或警示区时，信息处理单元和交互语音图像服务单元通过智能移动终端管理系统及安全监控系统信息显示单元告知警示原因，并提示检查和改正方法；当上述重力差值或全过程重力值曲线、顶升横梁端侧重力值-塔身和塔臂倾角值曲线、爬升套架挂扣重力值-塔身和塔臂倾角值曲线达到动作值或动作区时，由信息处理单元和控制输出单元通过塔机电气控制系统停止液压顶升系统供电，并由信息处理单元和交互语音图像服务单元通过智能移动终端管理系统及安全监控系统的信息显示单元告知停止供电原因，并提示检查和改正方法。 5.根据权利要求1所述的塔式起重机液压顶升安全监控系统，其特征在于：液压顶升和回缩过程前和过程中的实时过程监控、警示和保护动作的内容包括：电气及液压顶升系统在工作期间对塔式起重机起升、回转、小车变幅回路的限制以及对塔式起重机回转下支座以上结构部分重心及平衡的调整监控，主要内容为： ——在液压顶升系统顶升工作启动前，允许回转回路将起重臂旋转至顶升框架引进横梁或引进滑道的正上方，当回转电机采用电磁制动时，新增信息处理部分将监控回转电机是否处于电磁制动有效状态；当回转电机没有处于电磁制动有效状态时不允许液压顶升系统进入顶升或回缩状态； ——在液压顶升系统顶升或回缩工作期间，除回转电机电磁制动回路外，对塔式起重机起升、回转、小车变幅回路进行控制闭锁，不允许进入工作状态； ——当塔式起重机回转下支座以上结构部分重心及平衡需要调整时，液压系统需停止工作后，小车变幅回路才允许进入工作状态进行调幅以调整回转下支座以上结构部分重心及平衡。 6.根据权利要求2所述的一种塔式起重机液压顶升安全监控方法，其特征在于，当液压系统第一次顶升前除了进行语音和图像确认外，还通过顶升横梁两端重力差值、爬升套架挂扣重力差值、顶升套架滚轮轴销重力差值、塔身或塔臂倾角值进行实时检测，当上述实测值没有达到或超过警示值及语音和图像确认通过后，液压油缸才能开始顶升或回缩操作。 7.使用权利要求1-6所述一种塔式起重机液压顶升安全监控方法的一种塔式起重机液压顶升安全监控系统，其特征在于：是在原有的塔式起重机液压顶升安全监控系统的基础上，新增了新增传感器及新增传感信息获取单元、新增信息处理部分、交互语音图像服务单元和智能移动终端管理系统，新增传感信息检测回路输入检测信息至新增信息处理部分，新增传感器及新增信息处理部分与交互语音图像服务单元互为输入及输出；所述的智能移动终端管理系统通过交互语音图像服务单元和信息处理单元完成由新增信息处理部分顶升过程触发的液压顶升操作警示及操作确认信息和电气保护信息输出的人机信息沟通、智能移动终端管理系统还可完成顶升操作过程人机间对问题的检索和问答，交互语音图像服务单元具有语音和图像辩识。 8.根据权利要求7所述的一种塔式起重机液压顶升安全监控系统，其特征在于所述的新增信息处理部分包括以塔身及塔臂倾角信息、爬升套架挂扣对侧一对上下滚轮轴销重力传感信息、顶升横梁两端与塔身标准节踏步间一组轴销或环式重力传感信息、爬升套架挂扣与塔身标准节踏步间一组轴销或环式重力传感信息、液压顶升系统的油压信息为监控目标的液压顶升安全监控及保护内容，还包括液压顶升系统工作期间对塔式起重机起升、回转、小车变幅回路的限制，以及对塔式起重机回转下支座以上结构部分重心及平衡的调整监控，新增信息处理部分具有顶升过程处理功能。 9.根据权利要求7所述的一种塔式起重机液压顶升安全监控系统，其特征在于所述的新增传感器及信息采集部分中的新增传感器包括塔身双轴倾角传感器、塔臂双轴倾角传感器、轴销传感器、环式重力传感器、顶升液压系统的油压传感器以及相应的信息采集回路；所述的塔身双轴倾角传感器安装在塔式起重机回转下支座上，所述的塔臂双轴倾角传感器安装在起重臂幅度中部或1/3或2/3处；顶升横梁两端与塔身标准节踏步间一组轴销传感器或环式重力传感器安装在顶升横梁两端，该一组轴销传感器或环式重力传感器四周还有一圈可承受回转支座以上塔机结构静动荷载的安全承重环，其间距仅满足重力变形范围，所述的安全承重环周边安装有一块或多块永久磁铁；爬升套架挂扣与塔身标准节踏步间一组轴销传感器或环式重力传感器，安装在爬升套架内侧相对标准节踏步，该一组轴销或环式重力传感器四周设有一圈可承受回转支座以上塔机结构静动荷载的安全承重梁，其间距仅满足重力变形范围，安全承重梁周边安装有一或多块永久磁铁；顶升套架挂扣对侧一对上下滚轮轴销重力传感器安装在顶升套架和塔身标准节挂扣点对侧的顶升套架内侧上下两个滚轮轴上；顶升液压系统位于塔机回转机构下方的顶升位置所处的平台围栏处，所述的油压传感器安装在液压顶升系统装置上，最好采用数字信息输出或者是安全系统能够接收的信息输出，以便随时了解液压顶升系统的状态，满足安全的要求；所述的智能移动终端管理系统为智能手机系统，通过现场无线网络与安全监控系统相连接。
所属类别：	发明专利