談大型建筑施工設(shè)備防碰撞預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)研究

1、談大型建筑施工設(shè)備防碰撞預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)研究文章來源 畢業(yè)論文網(wǎng) 一、引言        某水電站是俺們國度正在開發(fā)建立的一個(gè)大型水電站工程以發(fā)電為主。兼有防洪、航運(yùn)等綜合效益。電站裝機(jī)容量為42oomw。電站工程規(guī)模大，是目前國際在建和已建工程中最高的同類型大壩最大壩高為192米。初期建立方案壩軸線長761258米。壩頂高程3820米。大壩混凝土總量560多萬立方米。其中碾壓混凝土約385萬立方米 占混凝土總量的 。為保證砼澆筑強(qiáng)度左岸進(jìn)水口壩段布設(shè)了臺(tái)挪動(dòng)式md1800塔機(jī)1臺(tái)固定式md2200塔機(jī)，右岸壩中

2、設(shè)置了一臺(tái)potan公司的頂帶機(jī)、一臺(tái)公司的塔帶機(jī)，兩臺(tái)攬機(jī)。其布置狀況如圖1：二、存在的成績當(dāng)一切設(shè)備全部裝置完成。投入消費(fèi)時(shí)各種設(shè)備的狀況如下：攬機(jī)橫跨大壩兩側(cè)。兩根攬繩與大壩相平行。攬機(jī)本身有沿大壩軸線(y軸)的全體運(yùn)動(dòng)，在澆灌混凝土?xí)r，掛在攬繩上的吊罐沿?cái)埨K方向有最高達(dá)的橫向運(yùn)動(dòng)同時(shí)還有沿高度方向的吊裝混凝土的吊罐的高速上升、下降運(yùn)動(dòng)。攬機(jī)的運(yùn)動(dòng)是沿三個(gè)坐標(biāo)軸方向的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。且運(yùn)動(dòng)速度快。兩臺(tái)攬機(jī)在大壩軸向的運(yùn)動(dòng)(速度絕對(duì)較慢，最高速度為025ms)，依據(jù)澆灌混凝土的需求可以穿過另外四個(gè)設(shè)備。右上角的設(shè)備為挪動(dòng)塔機(jī)。該塔機(jī)在圖示的軌跡方向可以全體挪動(dòng)，但在任務(wù)進(jìn)程中這種全體挪動(dòng)不停止：

3、在澆灌混凝土?xí)r挪動(dòng)塔機(jī)起重臂可以在360度的范圍內(nèi)的任何地位任務(wù)。而且起重臂上吊裝的混凝土的塔罐可隨意下行下降吊裝塔罐的小車在起重臂上可來回挪動(dòng)。起重臂長約83m與起重臂相反方向的均衡臂長約28m。挪動(dòng)塔機(jī)裝置初始高度為100m，依據(jù)工程進(jìn)度?？赏Ｖ辜痈摺D1中挪動(dòng)塔機(jī)上面的可轉(zhuǎn)動(dòng)360度的設(shè)備為固定塔機(jī)固定塔機(jī)只可以在圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)停止?jié)补?，不可挪?dòng)和降低。吊裝塔罐的小車可在起重臂下去回運(yùn)動(dòng)。固定塔機(jī)基座較高，本身高度為192m。起重臂長83m。均衡臂長28m。緊挨固定塔機(jī)的處于圖1中心地位的是頂帶機(jī)。頂帶機(jī)不同于挪動(dòng)塔機(jī)和固定塔機(jī)它不只要起重臂戰(zhàn)爭衡臂。而且有皮帶機(jī)。它的混凝土是由皮帶機(jī)保送

4、的。起重臂只是起吊起皮帶機(jī)同時(shí)給皮帶機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力。以及起重臂上小車的來回運(yùn)動(dòng)。使得皮帶機(jī)可以在起重臂轉(zhuǎn)過的中央澆灌混凝土。固定塔機(jī)的高度可以依據(jù)施工的需求降低。頂帶機(jī)的起重臂長83m，均衡臂長28m。皮帶機(jī)分外外皮帶機(jī)，內(nèi)皮帶長55m。外皮帶長50m。塔帶機(jī)的任務(wù)狀況根本和頂帶機(jī)相反只是布置的地位不一樣。從圖1以及下面各設(shè)備的任務(wù)狀況可以看出。各設(shè)備存在干預(yù)的能夠。兩臺(tái)攬機(jī)與四臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備(指挪動(dòng)塔機(jī)、固定塔機(jī)、頂帶機(jī)、塔帶機(jī))之問，都存在干預(yù)；挪動(dòng)塔機(jī)與固定塔機(jī)之間有起重臂與起重臂，起得臂與均衡的互相干預(yù)：挪動(dòng)塔機(jī)與頂帶機(jī)之間存在起重臂與起重臂的干預(yù)挪動(dòng)塔機(jī)起重臂與頂帶機(jī)的外帶機(jī)的干預(yù)：固定

5、塔機(jī)起重臂與頂帶機(jī)起重臂、固定塔機(jī)起重臂與頂帶機(jī)外皮帶機(jī)的干預(yù)：頂帶機(jī)與塔帶機(jī)起重臂之間、頂帶機(jī)起重臂與外皮帶機(jī)之間、塔帶機(jī)起重臂與外皮帶機(jī)之間都存在有干預(yù)景象。還有兩臺(tái)攬機(jī)與物料傳送帶的干預(yù)。普通來講在大壩施工期問都有專門的指揮調(diào)度人員，但是遇到陰雨天氣以及調(diào)度和操作人員留意力不集中時(shí)，這些設(shè)備就有能夠互相之問發(fā)作碰撞，一旦真有碰撞發(fā)作，少則損壞設(shè)備重則機(jī)毀人亡。為了避免此類碰撞事故發(fā)作，施工單位急迫需求開收回一套防碰撞的預(yù)警零碎三、詳細(xì)完成此防碰撞零碎的完成，需求思索以下幾個(gè)方面的成績，首先是設(shè)備運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的采集，對(duì)采到的數(shù)據(jù)停止初步處置。其次是對(duì)失掉的數(shù)據(jù)停止剖析計(jì)算。最初將計(jì)算失掉的后果

6、經(jīng)過警報(bào)的方式傳給操作人員。此外還有各運(yùn)動(dòng)設(shè)備運(yùn)動(dòng)仿真局部。上面對(duì)這個(gè)四個(gè)方面的完成辦法作比擬詳細(xì)闡明。一)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的采集。由于攬機(jī)與各轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備是運(yùn)動(dòng)的為計(jì)算各運(yùn)動(dòng)設(shè)備之間的間隔，必需曉得各運(yùn)動(dòng)件的詳細(xì)坐標(biāo)地位。空間定位零碎gps是一種很好的測量運(yùn)植物體坐標(biāo)值的理想儀器。在攬機(jī)與各轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備上思索裝置七個(gè)gps在皮帶機(jī)上各裝置一個(gè)測速傳感器。由于挪動(dòng)塔機(jī)是全體運(yùn)動(dòng)體其塔架的坐標(biāo)值需求測出，可以在挪動(dòng)塔機(jī)起重臂吊裝混凝土的塔罐和挪動(dòng)塔機(jī)均衡臂上各裝置一個(gè)gps，就既可以定出挪動(dòng)塔機(jī)機(jī)身的坐標(biāo)值，同時(shí)可以曉得塔罐和起重臂的地位。兩個(gè)攬機(jī)在其運(yùn)動(dòng)著的吊罐上各安一個(gè)gps。固定塔機(jī)、頂帶機(jī)、塔帶機(jī)三種轉(zhuǎn)

7、動(dòng)設(shè)備，由于各自機(jī)身是絕對(duì)空中固定不動(dòng)的只在它們的塔罐上各裝置一個(gè)gps就可以失掉相應(yīng)需求曉得的數(shù)據(jù)。由于gps只能失掉運(yùn)動(dòng)件的坐標(biāo)值，且這些坐標(biāo)值存在較大的誤差采集到的坐標(biāo)數(shù)據(jù)要停止擬合處置再傳給上級(jí)接納者。二)數(shù)據(jù)的剖析計(jì)算。對(duì)采集到的數(shù)據(jù)停止剖析計(jì)算是整個(gè)預(yù)警零碎完成的中心環(huán)節(jié)。從gps過去的坐標(biāo)值，要經(jīng)過再一次的擬算計(jì)算以定出各運(yùn)動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)失量速度。這里包括攬機(jī)的橫向運(yùn)動(dòng)速度、攬機(jī)塔罐沿?cái)埨K方向的運(yùn)動(dòng)速度、攬機(jī)塔罐上下方向的垂直運(yùn)動(dòng)速度，符轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備起重臂的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度、皮帶機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度、符運(yùn)動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)減速度。將這些得出的速度和減速度，以及各設(shè)備本身正常制動(dòng)減速度和緊急制動(dòng)減速度，作為剖析

8、計(jì)算的數(shù)據(jù)值。依據(jù)以后各運(yùn)動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，預(yù)測10秒之后的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，再依據(jù)10秒之后的運(yùn)動(dòng)形態(tài)值計(jì)算各干預(yù)件的最小間隔，由失掉的最小間隔再判別能否滿足報(bào)警條件。剖析計(jì)算所用流程圖如附圖2所示。三)預(yù)警警報(bào)局部。開端時(shí)采集數(shù)據(jù)，再把采集到的數(shù)據(jù)停止剖析計(jì)算，得出的后果再傳給預(yù)警零碎局部。預(yù)警局部用plc來完成在每個(gè)需求預(yù)警的設(shè)備，在操作人員的操作臺(tái)上裝置一套警報(bào)指示燈安裝。由控制器把剖析計(jì)算得出的后果轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，傳給警報(bào)指示燈。剖析計(jì)算得出的后果有四個(gè)警報(bào)級(jí)別，辨別是正常、警示、正常制動(dòng)，緊急制動(dòng)，以不同的指示燈的顏色的變化，來確定是處于什么預(yù)警級(jí)別從而提示操作人員，能否用制動(dòng)還是緊急制動(dòng)或是

9、正常狀況以及處于預(yù)備制動(dòng)(警示)中。普通狀況下只需操作人員能在2秒鐘的反響日子內(nèi)，對(duì)警報(bào)作出相應(yīng)的反響就不會(huì)呈現(xiàn)緊急制動(dòng)狀況。在這些施工設(shè)備中，尤其是轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，假如有緊急制動(dòng)，對(duì)設(shè)備的損壞相當(dāng)嚴(yán)重。沒有警報(bào)指示，操作人員只能依據(jù)目測和經(jīng)歷這難免會(huì)有過失發(fā)作。依據(jù)警示燈的變化來操作運(yùn)動(dòng)設(shè)備，只需反響及時(shí)，完全可以防止碰撞事故發(fā)作。四)運(yùn)動(dòng)仿真。此套防碰撞預(yù)警零碎的開發(fā)，由于理想條件的限制不能夠在施工現(xiàn)場停止調(diào)試，在計(jì)算機(jī)上開收回一套仿真順序成為獨(dú)一之選。仿真局部用到的固定數(shù)據(jù)根據(jù)理想的施工現(xiàn)場給出，一些變化數(shù)據(jù)由gps采集之后，停止處置，再傳給仿真順序。到實(shí)踐投入運(yùn)用時(shí)，仿真局部可到達(dá)在計(jì)算機(jī)屏幕上看到的各運(yùn)動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形態(tài)完全和實(shí)踐施工現(xiàn)場相反。仿真局部不起控制造用，只起輔佐調(diào)試及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)總體調(diào)度的作用。四、結(jié)論這套大型修建施工設(shè)備防碰撞零碎的開發(fā)，關(guān)于一些大型施工現(xiàn)場的平安具有十分積極的作用，經(jīng)過初期的試運(yùn)轉(zhuǎn)表現(xiàn)良好。但是這套大型修建施工防碰撞預(yù)警零碎，依然局限于預(yù)警，如操作人員不能無效地配合預(yù)警停止操作，仍有能夠呈現(xiàn)事故。要想不呈現(xiàn)人為要素的碰撞發(fā)作，對(duì)此套零碎停止改良，完成完全自動(dòng)化是有必要的