[发明专利]塔式起重机顶升系统位置状态在线监控系统及监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种塔式起重机顶升系统位置状态在线监控系统及监控方法。

背景技术

塔式起重机在顶升加节和降塔卸节过程中由于人为操作失误发生重大人身伤亡事故时有发生，其中挂靴钩挂不到位、顶升套架过度倾斜、起重臂位置偏移过大以及顶升套架冒顶是导致发生事故的主要原因。因此，开发塔式起重机安拆过程中顶升套架位置状态安全监控系统已经成为当务之急。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种具有智能监控能力的塔式起重机顶升系统位置状态在线监控系统及监控方法，实时在线监测顶升套架在顶升加节和降塔卸节过程中的位置状态，准确反映顶升套架的工况信息，对塔式起重机顶升套架的安全状态进行直接有效的监测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本监控系统以PLC为监测控制的核心，由采集数据的传感装置、操纵装置、报警装置及状态显示装置等部分组成。采集数据的传感装置包括起重臂位置检测装置、顶升套架倾斜度检测装置、上下挂靴就位检测装置、防冒顶检测装置、顶升油缸行程检测装置。其中，采集数据的传感装置是利用选定的传感器来采集塔式起重机顶升套架的顶升状态信息，并将采集到的信息传输到控制核心PLC进行运算处理。通过PLC控制核心进行分析判断塔式起重机安拆过程中顶升套架的位置状态，并传送给状态显示装置，实现控制与报警功能于一体的监测控制。

本发明塔式起重机顶升系统位置状态在线监控方法，由系统发出装卸信号给PLC，控制起重机顶升系统顶升或拆卸，由顶升套架倾斜度检测装置、防冒顶检测装置及上、下挂靴就位检测装置分别检测并发出信号，经检测，直至各部位均正常，开始顶升或拆卸动作，顶升或拆卸过程中，如果各检测装置均在安全范围内工作，继续顶升或拆卸；如果某一检测装置超限，PLC控制报警装置发出声光报警，停止顶升或拆卸，直至解决报警问题，继续顶升或拆卸，顶升或拆卸完成后，各部分复位，完成一个工作循环；其中：

顶升套架倾斜度检测装置测量顶升或拆卸过程中套架倾斜角度是否超过规定安全值，如果测量的倾斜角度大于安全值，则发出报警信号，进行声光报警，顶升或拆卸过程将会立即终止，直到人工手动解决问题后，继续顶升或拆卸工作；

防冒顶检测装置检测顶升套架是否冒顶，当顶升套架上部导行轮中心线距离塔身标准节上顶面的距离小于规定安全距离时，发出报警信号，进行声光报警，顶升油缸停止顶升工作，只能下降；直到顶升套架上部导行轮中心线距离塔身标准节上顶面的距离大于等于规定安全距离时，继续顶升或拆卸工作；

上、下挂靴就位检测装置分别检测上、下挂靴是否就位准确，如就位不准确，系统则发出报警信号，进行声光报警；就位准确时，继续顶升或拆卸工作；

起重臂位置检测装置检测起重臂是否处于可顶升位置范围内，如果否，则系统发出报警信号，进行声光报警，停止顶升或拆卸工作；如果是，继续顶升或拆卸工作；

报警时，PLC控制顶升油缸停止动作。

进一步地，包括PLC、采集数据的传感装置、操纵平台、显示器及报警器，所述传感装置包括顶升套架倾斜度检测装置、防冒顶检测装置、上、下挂靴就位检测装置和起重臂位置检测装置，所述PLC、操纵平台及状态显示装置布置在箱体内，置于塔式起重机顶升套架平台上，传感装置和报警装置均安装在塔式起重机顶升套架及回转台上，操纵平台、各检测装置分别和PLC连接，PLC输出端分别连接报警器及指示灯。

进一步地，所述的顶升套架倾斜度检测装置为双轴倾角传感器，该双轴倾角传感器安装在顶升套架的主肢上，通过双轴倾角传感器采集顶升套架顶升过程中的倾斜角度信号并传输给PLC。

进一步地，所述的防冒顶检测装置包括两组回馈反射型光电传感器，回馈反射型光电传感器的反射镜片与光电传感器成对角线方向，分别安装于顶升套架顶升框架上部左片和后片的腹杆上，及左片和右片的腹杆上，其中反射镜片Ⅰ与光电传感器间的激光射线的位置要求：最后一步顶升时，顶升套架上导轮中心线与塔身标准节主肢上顶面预留有安全距离，保证顶升套架不会冒顶。

进一步地，所述的上、下挂靴就位检测装置分别包括两组对射型光电传感器，上挂靴就位检测装置分别对称安装在顶升套架后片主肢和腹杆上，上挂靴钩挂就位时，对射型光电传感器发射端和接收端间的激光射线穿过上挂靴下端焊接的带孔钢板通孔；下挂靴就位检测装置分别对称安装在套架后片的腹杆和下挂靴上，下挂靴钩挂就位时，对射型光电传感器的激光射线穿过弯板Ⅱ上的通孔。