石铁大架桥机安全监控管理系统技术和试点及验证情况PPT课件

1 架桥机安全监控管理系统技术和试点及验证情况 石家庄铁道大学国防交通研究所鲍林栋 2 3 目录 一 架桥机简介二 研发的技术概况三 安装 调试与验收情况四 这套监控系统的特点五 后期改进完善之处 4 一 架桥机简介1 高铁用架桥机的大致种类 两跨式 悬臂走行非悬臂走行 一跨式 第一种 定点起吊 第二种 板凳腿式下导梁 第三种 主支腿支撑走行 运价一体机 流动式架桥机 5 2 普铁和公路架桥机石家庄铁道大学国防交通研究所设计的SGTJ170 40架桥机 6 武汉中铁科工JQ170架桥机 7 武汉中铁科工TJ165架桥机 8 DJ180架桥机 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 低压断路器 交流接触器 凸轮控制器 PLC 凸轮控制器 25 3 架桥机较之普通桥门式起重机械而言 有两个大的不同点 一个是有一个 过孔状态 从已架孔到待架孔的过程 二是有一个喂梁同步状态 待架梁体前端由架桥机前小车吊起 后端在运梁车驮梁小车上 在此状态一直同步前行至架桥机后小车可以起吊的点为止的过程 详见下图 26 27 28 29 4 GB T28264 2012关于架桥机的要求 见P3表1信号采集源 应 宜采集源为 1 起重量限制器2 起升高度限位器 下降深度限制器3 运行行程限位器4 机构之间运行联锁5 水平传感器6 风速仪装置7 同一或不同一轨道运行机构碰撞装置8 垂直传感器9 超速保护装置10 起升机构制动器11 过孔状态 30 见P5表2监控参数 应 宜监控的参数为 1 起重量2 起升高度 下降深度3 运行行程4 水平度5 风速6 同一或不同一轨道运行机构安全距离7 操作指令8 支腿垂直度9 工作时间10 累计工作时间11 每次工作循环 31 见P6表3监控状态为 1 起升机构制动器状态2 机构之间的运行联锁3 过孔状态4 视频系统 对于架桥机至少需要观察到过孔状态 架梁状态 运梁车同步状态 32 二 研发的技术概况 本系统以互联网技术 移动互联网技术的运用为基础 采用高清晰摄像机 单片机微电子技术等进行数据和图像的采集 汇总到现场电脑管理中心 经过数据处理后 将数据保存在本地的黑匣子存储器中 通过3G连接入因特网 用户可通过电脑或手机 在互联网上 远程实时监控架桥机的运行状态及相关数据 1 系统概述 33 2 数据采集 设备电控系统 控制系统命令及报警采集 即在原来控制系统的输出端进行数据采集 作为判断架桥机当前动作执行指令的依据 现场信号采集 PLC通过对现场开关量 模拟量及数据总线传递的数据进行采集 视频数据采集和通讯 现场通过5路视频摄像头进行视频数据采集 并且支持远程双向语音对讲 数据采集后汇入到现场控制中心电脑 进行数据处理 存储和传送 34 3 系统的集成 存储和监控 系统提供简单 易用 良好的用户使用界面 采用全中文界面 显示设备状态和实时运行参数 以及设备运行的实时视频画面 画面实时动态刷新 模拟量显示 开关量显示 实时设备运行动作指令显示 报警记录显示 视频显示等 功能模块系统管理运行参数监控视频监视数据存储 35 36 系统管理 37 系统管理 用户账号登录 账号采用等级权限管理 38 5 系统的集成 存储和监控系统管理 系统的报警提示短信管理功能 当设备有报警信息时 根据预设的报警登记 用短信发送给企业的不同管理层 杜绝架桥机带故障运行的状况 39 系统管理设定画面 40 运行参数监控 设备运行参数监控由3个部分构成 设备运行状态 设备当前实时运行指令设备当前运行监控参数设备当前报警提示 41 设备运行状态 设备当前实时运行指令当前实时被执行的指令会显示为蓝色 42 设备当前报警提示 43 44 设备当前运行状态 45 视频监控实时的视频监控 支持网络远程和现场实时的双向语音对讲功能 46 数据存储 数据实时的存储 视频 可以保存连续72小时视频数据 满足GB T28264 2012要求 监控数据 可以保存3个月 GB T28264 2012要求30天 不间断的监控数据 数据可以即时的导出为EXCEL文档 视频数据可以导出为普遍支持的播放数据格式 断电保护时间为20分钟 可以保证数据储存的完整性 47 远程监控 远程登录窗口 48 远程显示窗口 49 4 历史数据的查询 解析数据查询与数据导出 可以现场实时的查询历史数据 50 系统支持采集数据导出 为EXCEL格式 51 功能选择画面 52 参数设置界面 53 手工系统开关量验证 54 系统授权人员登陆画面 55 参数上下限设定界面 56 三 安装 调试与验收情况 57 四 这套监控系统的特点 1 整个安全监控系统的视频是在架桥机5个重要部位安装了5路视频摄像头进行视频信号采集 分别监控过孔状态 架梁状态 运梁车同步状态以及司机的操作过程 通过视频服务器对摄像头采集的信号 进行记录和监视 2 在架桥机的主支腿梁面安装了左右和前后倾斜水平仪 用来测试主支腿的支撑水平度 进行记录和监视 3 从起重力矩限制器采集的模拟信号通过数据服务处理器的处理对架桥机的起重量进行记录和监视 4 安装了风速测试仪 系统采集由风速传感器反馈过来的信号 并进行数据处理 进行记录和监视 5 由系统采集两小车的编码器的脉冲反馈信号 通过数据处理 计算两小车的走行距离 实时记录并监视 58 6 系统采集各卷扬机编码器的脉冲反馈信号 通过数据处理 计算各卷扬机的上升高度和下降深度 实时记录和监视 7 在架桥机操作台的面板上安装有过孔状态指示灯 当安全监控系统采集到架桥机控制系统具备了过孔条件时 指示灯亮起 司机可以进行过孔操作 当指示灯不亮时 如果司机给出错误的过孔指令 架桥机拒绝动作 并发出声光警示 8 安全监控系统通过对架桥机整个控制系统的控制信号采集 对所有操作指令通过数据处理 实时进行记录和监视 9 架桥机操作室安装了触摸屏 对整个系统的视频和数据信号及所有参数实时显示 现场操作人员可以随时看到所有情况 也可以通过触摸屏预设参数值来进行验证 59 10 根据不同级别及时用短信向管理人员发送信息 为防止现场施工发生设备带病运行 防止操作者不顾运行中已出现报警而继续野蛮施工 系统增加了按预设等级报警的远程短信服务功能 针对不同的报警等级 实时的把现场设备状态通过3G网络发到施工单位的各级管理人员的手机上 11 为提高整个系统的稳定性和抗干扰能力 采取了 数据线一律用屏蔽线 架桥机的钢结构可靠接地 硬件屏蔽等等多项实践证明是可靠和有效的措施 12 本系统有低功率 低成本 高性能 高稳定性 免维护 任何地方只要是能上网的就可以进行实时远程监控的特点 60 加装系统自检功能 在架桥机通电后 监控系统首先对多个数据采集点的硬件设备进行自检 确定架桥机的各部件的当前状态 各信号源的信号传递和通讯是否正常 并实时的给出检查信息 如果自检不满足开机条件 监控系统将锁定架桥机 不允许工作 并立即报警 编制试验验证程序 对标准中规定参与控制的参数 在显示界面上提供参数的输入窗口 便于进行系统验证与调试 五 后期改进完善之处 61 系统提供离线模拟检测功能模块 对所有的采集点的数据通道 都设置正常允许工作范围 当模拟采集点的数据源偏离正常工作条件时 立即显示报警信息 从而验证系统的准确性 对架桥机安全监控的界面进行了完善和改进 对显示内容均有明确的注释 字体大小适中 界面更加友好和人性化 显示的信息准确 清晰 更贴近现场操作人员的习惯和可观性 屏幕上有动画随机显示运行位置 62 问题讨论 1 架桥机过孔位移采集 随时显示过孔位置并记录 必要性 实施方案 橡胶轮胎 轨道上反复对位 GB T28264 2012表1 过孔状态 应采集 6 7 2 系统应具有对起重机械运行状态及故障信息进行实时记录的功能 2 起重量控制器的准确度确定问题 GB T28264 2012 7 1起重量综合误差试验载荷试验不少于3次 且试验载荷不低于30 的额定起重量 100 额定起重量作为必测点 其他两点在30 额定起重量与100 额定起重量之间任意选取 GB6067 2010 95 报警 110 断电 3 架桥机可靠接地的重要性 避雷 专题讨论 63 64 石家庄铁道大学国