一、前言

門式起重機作為戶外重大物體的搬運設(shè)備， 具有場地利用率高、作業(yè)范圍大、適應(yīng)面廣及通用 性強等特點，在港口貨場用于室外貨場、料場貨及 散貨的裝卸作業(yè)。因此，如何提高安全性就成為需 要解決的首要目標(biāo)。根據(jù)起重機安全監(jiān)控(GB/ T28264-2012)系統(tǒng)的新標(biāo)準(zhǔn)，必須實時監(jiān)控現(xiàn)場 門式起重機的一些運行參數(shù)，及時地檢測并警告 門式起重機在運行過程中存在的問題，方便設(shè)備 管理人員維護與維修。

二、門式起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)系統(tǒng)硬件改造

2.1 160t門式起重機原系統(tǒng)控制方式

該門式起重機160/63/16T三個起升機構(gòu)均采 用接觸器控制的單相制動切電阻控制方案，主小 車/副小車/大車三個運行機構(gòu)均采用接觸器控制 的一檔滑行切電阻控制方案。

該門式起重機沒有PLC、調(diào)速器、工控機及攝 像系統(tǒng)，根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)，不滿足要記錄起重機數(shù)據(jù)的 要求，需要改造。

2.2 160t門吊監(jiān)控系統(tǒng)改造硬件

(1) 數(shù)據(jù)采集控制器:用于整機的控制，采集 整機的I/O信號。單片機是專門為起重機控制開 發(fā)的專用控制器。控制器上還有2路485通訊接 口、24路數(shù)量輸入及16路數(shù)字量輸出。

(2) 監(jiān)控主機:監(jiān)控主機是為安全監(jiān)控系統(tǒng)開 發(fā)的專用控制器，它與數(shù)據(jù)采集控制器之間通過 以太網(wǎng)通訊進行數(shù)據(jù)交換。監(jiān)控主機上還有2路 485通訊接口、6路模擬量輸入、2路模擬量輸出、 32路數(shù)量輸人及16路數(shù)字量輸出。監(jiān)控主機上帶16G的SD存儲卡，它先將國標(biāo)GBT 28264-2012 要求的需要存儲的數(shù)據(jù)以100ms為周期存儲到SD 卡上，每一條數(shù)據(jù)都帶有時間戳。

(3) 上位機:上位機為一臺預(yù)裝了監(jiān)控軟件的 工控機。工控機與監(jiān)控主機之間通過以太網(wǎng)連接， 上位機畫面實時顯示整機的工作狀態(tài)；上位機將 監(jiān)控主機SD存儲卡中的數(shù)據(jù)導(dǎo)人到上位機的數(shù) 據(jù)庫中，導(dǎo)人后的數(shù)據(jù)可在上位機畫面中查詢。

(4) 編碼器:檢測起升機構(gòu)的起升高度和運行 機構(gòu)的運行行程是通過分別安裝在卷筒和車輪上 的絕對值編碼器的計數(shù)值來實現(xiàn)的。編碼器采用 485通訊協(xié)議與數(shù)據(jù)采集控制通訊。

(5) 起重量限制器:起升機構(gòu)的起重量限制器 儀表盒選用的是帶4-20mA模擬量輸出接口的，將 模擬量信號接到監(jiān)控主機上，在監(jiān)控主機上讀取 起升機構(gòu)的重量值。

(6) 風(fēng)速儀：風(fēng)速儀儀表盒選用帶4-20mA模 擬量輸出接口的，將模擬量信號接到監(jiān)控主機上， 在監(jiān)控主機上讀取風(fēng)速儀的風(fēng)速值。

(7) 各個機構(gòu)的行程限位、超速開關(guān)、激光防 撞、保護限位、聯(lián)動臺及抗風(fēng)防滑等作為整機電氣 系統(tǒng)的組成部分，各個信號都進人數(shù)據(jù)采集控制 器內(nèi)，作為整機控制的一部分。

(8) 攝像系統(tǒng):攝像系統(tǒng)是自成體系的，在大 車的四角端部各安裝一個攝像頭，用于拍攝大車 行走區(qū)域;在端梁的中部安裝兩個攝像頭,用于拍 攝吊鉤的運行區(qū)域；將各個網(wǎng)絡(luò)攝像頭通過網(wǎng)線 連接到電氣室內(nèi)的交換機上然后在與硬盤刻錄機 (NVR)連接，硬盤刻錄機的視頻接口連接顯示器， 在顯示器上顯示各個攝像頭的畫面。

三、門式起重機監(jiān)控系統(tǒng)國標(biāo)要求及實現(xiàn)方法

四、門式起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件

4.1程序編輯

程序編輯是對單片機Config軟件的編輯。系 統(tǒng)共用丨6塊EDC3200單片機，1塊MCD1000監(jiān) 控主板，見圖1;由于設(shè)備采集源比較分散，所以程 序是分別在每個EDC3200單片機內(nèi)編輯，最后在 通過以太網(wǎng)傳送到MCD1000內(nèi)統(tǒng)一處理，見圖2。

4.2畫面處理

將采集的數(shù)據(jù)在Dview中顯示，上位機畫面主 要包括：實時狀態(tài)、數(shù)據(jù)記錄、故障報警、打開程 序、電路圖及視頻信息這六大部分，每個畫面下分 別有相關(guān)對應(yīng)的內(nèi)容P

例如：實時狀態(tài)部分能夠查看整機的實時狀 態(tài)信號，包括限位、運行行程、起升高度、起重量、 工作循環(huán)及累計工作時間等。實時狀態(tài)下包括：全 車總覽、配電、主起機構(gòu)、一號副起、二號副起、一 號小車二號小車及大車機構(gòu)這個八個部分，如圖3 所示。

五、結(jié)論

門式起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)改造方案采用 單片機控制取消了繼電器控制，簡化了原來的控 制線路，減少了故障點。并通過監(jiān)控主板將采集的 數(shù)據(jù)在工控機上顯示、存儲。系統(tǒng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要 求，能夠查看實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等必要參數(shù)，系

統(tǒng)通過一段時間的在線監(jiān)測，運行穩(wěn)定，故障率極 低，大大減少了用戶維護設(shè)備的時間。