[发明专利]冶金起重机械运行安全机载预警系统

说明书

技术领域

本发明属于设备健康监测技术领域，具体涉及一种冶金起重机械运行安全机载预警系统。

背景技术

冶金起重机械工作环境非常恶劣，绝大部分都处于高温、高粉尘工作环境中，一旦发生故障，后果往往非常严重。如2007年4月18日7时53分，辽宁省铁岭市清河特殊钢有限公司炼钢车间出现钢水包倾覆事故，造成32人死亡，6人重伤，造成严重的社会影响。

为降低冶金起重机械发生事故的概率，需要监控冶金起重机械的运行状态，但是，现有冶金起重机械安全监控和管理自动化水平较低，监控的运行参数不全面，难以对冶金起重机械进行有效的长期健康监测。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种冶金起重机械运行安全机载预警系统，能够全面有效的监控冶金起重机械运行安全状态，实现对冶金起重机械有效的长期健康监测。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种冶金起重机械运行安全机载预警系统，包括：数据采集层、数据传输层以及工控机；所述工控机包括数据采集接口、数据监测模块和预警模块；

其中，所述数据采集层用于采集被监控冶金起重机械运行安全参数，并通过所述数据传输层传输到所述工控机的数据采集接口；所述数据监测模块用于监测所述数据采集接口所接收到的参数；所述预警模块用于对所述数据采集接口所接收到的参数进行分析并预警。

优选的，所述数据采集层包括传感层和信号处理器；

所述传感层包括PLC控制器、振动传感器和温度传感器；其中，所述PLC控制器为被监控冶金起重机械自身配置的控制器；所述振动传感器用于采集减速机振动信号；所述温度传感器用于采集减速机温度信号；

所述信号处理器用于采集所述PLC控制器输出信号，并通过所述数据传输层传输到所述工控机的数据采集接口；所述信号处理器还用于对所述温度传感器输出的减速机温度信号进行滤波、调理和模数转换处理，再发送到所述工控机的数据采集接口；所述信号处理器还用于对所述振动传感器输出的减速机振动信号进行滤波、调理和模数转换处理，再发送到所述工控机的数据采集接口。

优选的，所述振动传感器采用压电式加速度传感器，自身配置有电荷放大器，其供电和信号输出共用一根同轴电缆；自身带有磁吸座，通过磁吸座将所述振动传感器安装在所述冶金起重机械减速机轴端的减速器箱体上。

优选的，所述温度传感器采用铂电阻温度传感器PT100其通过螺纹连接的方式安装在减速机轴端的减速器箱体上。

优选的，所述信号处理器通过以下方法采集所述温度传感器和所述振动传感器输出的参数：

所述信号处理器创建一个用于对某一被控设备进行绝对控制的设备对象句柄；

所述信号处理器设置与每一个采样通道相对应的采样参数，该采样参数包括采样频率、该采样通道对应的传感器类型；

所述信号处理器按所述采样频率读取某一采样通道传输的模拟量数据，然后对所述模拟量数据进行模数转换，实现连续不间断循环采样；

当需要读取其他采样通道传输的数据时，修改采样通道以及采样频率参数，重复上述循环采样过程；

当需要停止采样时，释放该设备对象句柄。

优选的，所述信号处理器通过以下方法采集所述PLC控制器输出信号：

所述信号处理器创建一个用于对某一被控设备进行绝对控制的设备对象句柄；其中，所述被控设备安装有PLC控制器；

初始化所述信号处理器与所述PLC控制器之间的采样通道；

所述信号处理器直接读取所述PLC控制器内部存储的参数。

优选的，所述PLC控制器输出信号包括：监控参数和监控状态；

所述监控参数包括：主起升／副起升／副副起升的起重量、起升高度、工作时间和对应的操作指令，该操作指令包括起升指令、停止指令或下降指令；所述监控参数还包括大车／主小车／副小车的运行行程、安全距离和对应的操作指令，该操作指令包括左行指令、右行指令和停止指令；

所述监控状态包括主起升／副起升／副副起升的制动状态、门限位联锁保护状态以及机构间运行联锁保护状态；其中，主起升／副起升／副副起升的制动状态为制动器是否打开的状态；

所述工作时间统计为主起升／副起升／副副起升／大车／主小车／副小车的开始动作时间、结束动作时间以及工作时间段。

优选的，所述数据监测模块包括数据显示子模块、数据存储子模块和数据回放子模块；