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工程起重機(jī)安全監(jiān)測與控制

工程起重機(jī)安全監(jiān)測與控制施工現(xiàn)場應(yīng)用

    隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國家基礎(chǔ)建設(shè)的需要，我國已迅速發(fā)展成為世界工程機(jī)械大國，整機(jī)指標(biāo)已位居世界前列，超大噸位、超長臂架的起重機(jī)械相繼研制完成并投入使用。為保證施工效率、提高施工過程中的設(shè)備與人身安全，對設(shè)備的智能控制、實(shí)時監(jiān)測與維護(hù)技術(shù)提出了更高的要求。

    起重機(jī)傾翻是施工過程中最嚴(yán)重的危險工況。如何精確計(jì)算傾翻力矩并對傾翻工況進(jìn)行預(yù)警并實(shí)施主動保護(hù)成為行業(yè)的難題。同時，隨著起重機(jī)規(guī)模、功能的日益壯大，整機(jī)系統(tǒng)集成了越來越多的電控部件，相互之間的電磁干擾引發(fā)了控制失穩(wěn)問題，如何避免部件間的電磁傳導(dǎo)干擾，保證電控部件正常工作成為起重機(jī)施工作業(yè)的一大難題。另外，由于起重機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、系統(tǒng)龐大，故障現(xiàn)象與設(shè)備狀態(tài)參數(shù)之間關(guān)系不易獲得，一旦出現(xiàn)故障，如何實(shí)現(xiàn)故障的快速定位，原因分析及嚴(yán)重程度識別成為起重機(jī)設(shè)備維護(hù)的又一難題。

    項(xiàng)目針對上述起重機(jī)設(shè)備施工過程中遇到的整機(jī)傾翻、電控系統(tǒng)失穩(wěn)、故障狀態(tài)快速識別等難題，圍繞施工安全規(guī)劃、系統(tǒng)安全評估、作業(yè)安全監(jiān)控展開研究，技術(shù)路線為：在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，對惡劣環(huán)境下起重機(jī)系統(tǒng)各電控部件的傳導(dǎo)干擾進(jìn)行分析，從電控部件設(shè)計(jì)、線束布置、防護(hù)手段等方面提出整改建議；在吊裝方案設(shè)計(jì)階段，將當(dāng)前環(huán)境下的各種風(fēng)險因素進(jìn)行整合評估，輸出最優(yōu)吊裝方案指導(dǎo)現(xiàn)場作業(yè)；在起重機(jī)施工作業(yè)階段，實(shí)時計(jì)算動態(tài)載荷，并以安全域模型對傾翻可能性提前預(yù)警，并主動限制作業(yè)向危險方向移動；同時，對起重機(jī)其他關(guān)鍵參數(shù)實(shí)時監(jiān)測，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)挖掘大型數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的復(fù)雜關(guān)系，預(yù)測參數(shù)的發(fā)展趨勢，為設(shè)備狀態(tài)提供預(yù)警和診斷評估功能，提升起重機(jī)作業(yè)安全保護(hù)主動性，確保起重機(jī)施工過程安全可靠。

    基于以上研究，項(xiàng)目取得如下成果：完成了起重機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心建設(shè)、研發(fā)了應(yīng)用于全系列起重機(jī)的新型力矩限制器、手持故障診斷終端、用于作業(yè)指導(dǎo)的吊裝方案規(guī)劃系統(tǒng)，建立了工程機(jī)械電磁兼容評測體系與設(shè)計(jì)方法。在2010年至2012年期間，新一代汽車起重機(jī)已實(shí)現(xiàn)銷售3900臺套，經(jīng)濟(jì)效益年度增長32%，實(shí)現(xiàn)利稅2914.23萬元。已為全國各片區(qū)的售后服務(wù)人員配備便攜式手持故障診斷終端，平均維修時間縮短47%，顯著提高設(shè)備維護(hù)效率。

    以上技術(shù)的應(yīng)用保證了起重機(jī)設(shè)備作業(yè)安全性、控制可靠性和維護(hù)及時性，引領(lǐng)了工程機(jī)械行業(yè)產(chǎn)品作業(yè)安全控制的新模式。該項(xiàng)目擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，獲得專利28項(xiàng)，其中授權(quán)專利12項(xiàng)、發(fā)明專利17項(xiàng)。制/修訂國家標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)，發(fā)表論文9篇。

    獲獎等級：三等獎

    完成單位：中聯(lián)重科股份有限公司