塔式起重機安拆過程安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究.pdf

1、分類號：UDC：學校代碼：10153密級：公開碩士學位論文塔式起重機安拆過程安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究作者姓名：陶鑫指導教師：李斌教授申請學位：工學碩士入學年份：2011年9月學科專業(yè)：機械設(shè)計及理論所在單位：交通與機械工程學院論文提交日期：2013年11月論文答辯日期：2013年12月學位授予日期：2014年01月答辯委員會主席：趙春雨答辯委員會組成：趙查匝直凰陽矍繼曼塞鲞霞塞蜇論文評閱人：趙查匝直凰田碩士研究生學位論文摘要I摘要塔式起重機屬

2、于高風險的特種設(shè)備，在施工現(xiàn)場的事故率比較高，特別是在頂升加節(jié)和降塔卸節(jié)過程中發(fā)生的重大人身傷亡事故占塔機總事故的40％以上。其中因人為操作失誤而產(chǎn)生的重大人身傷亡事故時有發(fā)生，給人民生命財產(chǎn)安全造成了巨大的損失。因此，研究開發(fā)具有智能監(jiān)控能力的軟件系統(tǒng)，使塔式起重機在頂升和拆卸過程中具有容錯能力，避免因人為操作失誤而產(chǎn)生重、特大人身傷亡事故，提高塔式起重機的整體技術(shù)水平，具有非常重要的意義。針對塔機在頂升和拆卸過程中因為人為失誤造成的

3、事故這一問題，研究開發(fā)了塔式起重機安拆過程安全監(jiān)控系統(tǒng)。本文完成了安全監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案設(shè)計、監(jiān)控系統(tǒng)的硬件及軟件設(shè)計、檢測裝置結(jié)構(gòu)及相關(guān)技術(shù)、計算方案的設(shè)計和塔式起重機頂升或下降過程安全狀態(tài)綜合評價方法的研究以及現(xiàn)場實驗。該塔機監(jiān)控系統(tǒng)利用可編程控制器(ProgrammableLogicController簡稱PLC)來負責塔機監(jiān)測控制及對各監(jiān)測點的傳感器采集到的信息進行處理并傳送給人機界面，在觸摸顯示屏上實時輸出塔機的工況信息，若有

4、危險信息則馬上自動停止工作并進行聲光報警。完成了對塔機的頂升下降過程的安全監(jiān)控工作。該系統(tǒng)中采用軸銷傳感器、壓力傳感器、光電傳感器、風速傳感器、雙軸傾角傳感器和激光測距傳感器來采集塔機運行參數(shù)，能夠較為全面的采集到塔機頂升和下降運行參數(shù)。系統(tǒng)還將模糊理論引入塔式起重機的頂升和下降安全狀態(tài)分析領(lǐng)域，并對其主要狀態(tài)參數(shù)值運用模糊數(shù)學中的模糊綜合評判理論進行評判，就可以評價出塔機當前的安全狀況。塔機在頂升時結(jié)構(gòu)并不穩(wěn)定，受力情況又很復雜，頂升

5、套架是頂升工況的關(guān)鍵受力結(jié)構(gòu)，本文根據(jù)塔機項升時的工作特點，對塔機項升時套架傾斜狀態(tài)進行了研究，還有套架導輪壓力與塔機上部載荷狀態(tài)關(guān)系的研究，以及起重臂位置狀態(tài)的研究，并且分別給出了通用函數(shù)表達式。實驗表明，本系統(tǒng)實現(xiàn)了塔機在頂升和拆卸過程的安全監(jiān)控，對塔機頂升和下降運行狀態(tài)參數(shù)實時監(jiān)測顯示，運行參數(shù)的記錄和超限報警等功能，完成了設(shè)計要求，能夠有效避免因人為操作失誤而產(chǎn)生的重大事故。填補了國內(nèi)在這個領(lǐng)域的空白，具有很大的實際應用價值。關(guān)