塔式起重機(jī)安拆過程安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究.pdf

1、分類號：UDC：學(xué)校代碼：10153密級：公開碩士學(xué)位論文塔式起重機(jī)安拆過程安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究作者姓名：陶鑫指導(dǎo)教師：李斌教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士入學(xué)年份：2011年9月學(xué)科專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論所在單位：交通與機(jī)械工程學(xué)院論文提交日期：2013年11月論文答辯日期：2013年12月學(xué)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(xué)位論文摘要I摘要塔式起重機(jī)屬

2、于高風(fēng)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(jī)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(jī)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(jī)的整體技術(shù)水平，具有非常重要的意義。針對塔機(jī)在頂升和拆卸過程中因?yàn)槿藶槭д`造成的

3、事故這一問題，研究開發(fā)了塔式起重機(jī)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(jì)、監(jiān)控系統(tǒng)的硬件及軟件設(shè)計(jì)、檢測裝置結(jié)構(gòu)及相關(guān)技術(shù)、計(jì)算方案的設(shè)計(jì)和塔式起重機(jī)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(shí)驗(yàn)。該塔機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)利用可編程控制器(ProgrammableLogicController簡稱PLC)來負(fù)責(zé)塔機(jī)監(jiān)測控制及對各監(jiān)測點(diǎn)的傳感器采集到的信息進(jìn)行處理并傳送給人機(jī)界面，在觸摸顯示屏上實(shí)時輸出塔機(jī)的工況信息，若有

4、危險信息則馬上自動停止工作并進(jìn)行聲光報警。完成了對塔機(jī)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(fēng)速傳感器、雙軸傾角傳感器和激光測距傳感器來采集塔機(jī)運(yùn)行參數(shù)，能夠較為全面的采集到塔機(jī)頂升和下降運(yùn)行參數(shù)。系統(tǒng)還將模糊理論引入塔式起重機(jī)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(yùn)用模糊數(shù)學(xué)中的模糊綜合評判理論進(jìn)行評判，就可以評價出塔機(jī)當(dāng)前的安全狀況。塔機(jī)在頂升時結(jié)構(gòu)并不穩(wěn)定，受力情況又很復(fù)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(jī)項(xiàng)升時的工作特點(diǎn)，對塔機(jī)項(xiàng)升時套架傾斜狀態(tài)進(jìn)行了研究，還有套架導(dǎo)輪壓力與塔機(jī)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(dá)式。實(shí)驗(yàn)表明，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了塔機(jī)在頂升和拆卸過程的安全監(jiān)控，對塔機(jī)頂升和下降運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)實(shí)時監(jiān)測顯示，運(yùn)行參數(shù)的記錄和超限報警等功能，完成了設(shè)計(jì)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(bǔ)了國內(nèi)在這個領(lǐng)域的空白，具有很大的實(shí)際應(yīng)用價值。關(guān)