[发明专利]一种塔式起重机电气双重保护系统

摘要

本发明涉及一种塔式起重机电气双重保护系统，包括在电气控制系统和安全监控系统内的两套电气限制和动作保护功能组成了塔机电气双重保护系统，安全监控系统是在gb/t28264‑2017要求设置内容的基础上新增主回路电流互感器、起重量、起重力矩、塔身及塔臂倾角、小车幅度及起升高度、回转角度、顶升油压连续量传感器及信息采集回路，以及包括以额定起重力矩及塔身和塔臂倾角、小车幅度、起升高度、回转角度，塔身及塔臂倾角和顶升油压、起重力矩或起重量或回转速度时的电流突变为电气限制及动作保护和监控目标的新增信息处理部分，还增加了满足人机互动要求的交互语音服务单元。

主权项

1.一种塔式起重机电气双重保护系统，包括各种塔式起重机的电气控制系统内原有的塔式起重机电气控制系统(4)和塔式起重机安全监控管理系统(5)，其中所述的原有的塔式起重机电气控制系统(4)包括塔式起重机电气主回路(1)，塔式起重机开关限制器或传感器(2)和塔式起重机PLC或硬接线控制回路；所述的塔式起重机安全监控管理系统(5)包括原有的信息采集单元(7)、原有信息处理部分(10)、控制输出单元(8)、信息存储单元(15)、信息显示单元(14)、信息输出接口单元(13)，其特征在于：所述的塔式起重机安全监控管理系统(5)还包括：新增传感器部分(6)、新增信息处理部分(11)、新增交互语音服务单元(9),所述的新增传感器部分(6)、新增信息处理部分(11)和新增交互语音服务单元(9)，所述的塔式起重机开关限制器或传感器(2)还包括新增传感器；其中，信息处理单元(12)是中心，该信息处理单元(12)包括原有的信息处理部分(10)及新增信息处理部分(11)，信息处理单元(12)的输入单元为信息采集单元(7)、信息存储单元(15)、信息显示单元(14)、信息输出接口单元(13)和新增交互语音服务单元(9)；信息处理单元(12)的输出单元为控制输出单元(8)、信息存储单元(15)、信息显示单元(14)、信息输出接口单元(13)和交互语音服务单元(14)；所述的信息输出接口单元(13)是施工现场管理系统和移动管理系统的接入口，所述的信息显示单元(14)主要与塔机司机室内显示器连接；所述的新增交互语音服务单元(9)是与塔机司机室和其它塔机区域内的专线音频单元连接，还通过信息输出接口单元与施工现场管理系统和移动管理系统相连接；该新增交互语音服务单元(9)还与信息存储单元(15)连接，信息存储单元(15)本身包括语音和文字处理功能；所述的新增传感器部分(6)是通过信息采集回路接入塔式起重机安全监控管理系统(5)；所有信息和数据的计算和逻辑处理均由信息处理单元(12)完成，计算和逻辑处理的信息存储在信息存储单元(15)，同时也能通过信息显示单元(14)、信息输出接口单元(13)、新增交互语音服务单元(9)进行输出；当计算和逻辑处理的信息达到设置值或逻辑计算出现设定的状态时，通过控制输出单元(8)进行设置或设定状态对应的动作；新增传感器部分(6)是通过信息采集单元(7)输入新增信息处理部分，塔式起重机开关限制器或传感器(2)的信息是通过信息采集单元(7)输入原有信息处理部分(10)，而新增传感器处理部分(6)是通过原有信息处理部分(10)获取其需要的输入、输出信息和所获取的新增传感器信息进行逻辑计算的，所述的新增交互语音服务单元(9)与原有的信息显示单元(14)通过所述的信息处理单元(12)实现了人机互动，通过所述的信息采集单元(7)获取电气控制系统内限制器信息，所述的信息处理单元(12)通过所述的控制输出单元(8)达到新增电气保护功能对电气系统的保护输出，由于新增信息处理部分(11)内获取的新增传感器信息是连续的检测信息，不仅可以自检，新增信息处理部分(6)还可通过获取的新增传感器连续监测信息与原有塔式起重机电气控制系统(4)内的塔式起重机开关限制器或传感器(2)的信号进行互检，当塔式起重机开关限制器(2)的信息和新增传感器部分(6)的信息出现限定的偏差时，及时由信息处理单元(12)通过人机互动和远程信息传输通道进行警示或报警，通过塔式起重机安全监控管理系统(5)在完成对原有塔式起重机电气控制系统(4)已有的保护功能和塔式起重机安全监控管理系统(5)的新增电气保护功能互检的同时，达到在原有塔式起重机电气控制系统已有的保护功能失效或存在较大误差情况下的双重保护功能；所述的塔式起重机电气控制系统(4)是一种被动的电气保护系统，只有在塔式起重机开关限制器或传感器信息达到限制或动作的设定值，以及塔式起重机安全监控管理系统内(5)的控制输出单元(8)输出保护信息时才进行保护动作；所述的塔式起重机安全监控管理系统(5)是一种主动的电气保护系统，它主动获取塔式起重机电气控制系统的信息及新增传感器部分(6)的信息并进行信息间相互实时验证，确保塔式起重机电气控制系统(4)和塔式起重机安全监控管理系统(5)获取可靠的信息，通过建立或修改不同回转角度下起重力矩或塔臂倾角对应立体模型，确定某一阶段的划分力矩正常运行区域、力矩操作警示区、力矩限制运行区域、力矩保护动作区域，通过60％‑110％起重力矩及不同运行速度时塔身、塔臂倾角数据获取及合理验证，实时修改划分力矩正常运行区域、力矩操作警示区、力矩限制运行区域、力矩保护动作区域，使得塔式起重机安全监控管理系统(5)能根据塔式起重机实时信息和状态主动进行安全保护，且塔式起重机安全监控管理系统(5)和塔式起重机电气控制系统(4)的电气保护是两种不同的电气安全保护方式，这两种不同保护方式的结合形成了塔式起重机双重保护系统(16)。