起重機(jī)械之智能操作系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀及前景

1、起重機(jī)械之智能操作系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀及前景 【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，在很多施工項(xiàng)目中，對(duì)起重機(jī)械的要求越來(lái)越高，起重機(jī)械操作系統(tǒng)的智能化也成為發(fā)展的必然，對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用研究也有重要意義。文章通過(guò)對(duì)起重機(jī)械之智能操作系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行概述，提出了一些其發(fā)展需要解決的問(wèn)題，并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行了分析。 【關(guān)鍵詞】起重機(jī)械；智能操作系統(tǒng)；應(yīng)用；前景 0 前言 起重機(jī)械是一種大型機(jī)電設(shè)備，主要功能是對(duì)重物進(jìn)行垂直升降或同時(shí)進(jìn)行升降和水平移動(dòng)，一般其額定起重量大于或等于1t。由于其起重量大，起重機(jī)械應(yīng)用范圍也非常廣泛，包括車間、碼頭、高層建筑等場(chǎng)所。隨著科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來(lái)越多的施工項(xiàng)目對(duì)于機(jī)械有了更高、更

2、大型化的要求，用戶對(duì)于起重機(jī)械的各種性能要求越來(lái)越高，促使起重機(jī)械也逐漸向大噸位、高效率、自動(dòng)智能化及多用途方向發(fā)展，擁有智能操作系統(tǒng)的起重機(jī)械也隨之應(yīng)運(yùn)而生。 1 起重機(jī)械之智能操作系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀 目前，對(duì)于起重機(jī)械的智能操作系統(tǒng)的研究已經(jīng)引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，但是更多的只是針對(duì)起重機(jī)局部性能的改進(jìn)與提高。與國(guó)內(nèi)研究相比，國(guó)外的研究者們已經(jīng)處于領(lǐng)先地位，他們?cè)谝恍├碚撗芯亢蛻?yīng)用方面都取得了一些成績(jī)。但是智能操作系統(tǒng)目前的應(yīng)用范圍也比較有限，現(xiàn)階段對(duì)于智能操作系統(tǒng)的應(yīng)用主要包括以下幾方面： 1.1 安全防護(hù)。對(duì)于起重機(jī)來(lái)講，安全問(wèn)題是首要問(wèn)題。安全防護(hù)是保障起重機(jī)安全運(yùn)行的一項(xiàng)重要措施。文獻(xiàn)

3、利用物聯(lián)網(wǎng)，開發(fā)設(shè)計(jì)了一種塔機(jī)集群安全作業(yè)智能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括了核心控制器、觸控屏、傳感器、塔機(jī)回轉(zhuǎn)控制電路、塔機(jī)聲光報(bào)警系統(tǒng)、無(wú)線通訊模塊、起重量限制器和力矩限制器等組成。由于系統(tǒng)采取智能控制，當(dāng)機(jī)械進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域后，塔機(jī)由手動(dòng)控制變成自動(dòng)控制，大大降低了事故發(fā)生率。 通過(guò)在起重機(jī)械中集成智能控制系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，機(jī)械集群的協(xié)同工作以及對(duì)事故進(jìn)行自動(dòng)預(yù)警和緊急避險(xiǎn)，從而提高了起重機(jī)械工作的安全性。 1.2 起重機(jī)械的防搖控制。起重機(jī)械在運(yùn)行過(guò)程中，由于貨物的運(yùn)行速度影響，會(huì)在機(jī)械與貨物之間產(chǎn)生不同程度的搖擺。機(jī)械的搖擺會(huì)對(duì)貨物定位造成很大影響，使得貨物很難精確定位，從而

4、降低生產(chǎn)工作效率，而且容易造成事故。因此，起重機(jī)械的精確定位以及防搖控制技術(shù)在現(xiàn)代控制中受到廣泛關(guān)注，也成為現(xiàn)代物流裝備中必備的技術(shù)。 就具體的防搖形式而言，通過(guò)計(jì)算機(jī)等電子技術(shù)對(duì)起重機(jī)械進(jìn)行防搖控制是最實(shí)用有效的。這是由于系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)機(jī)械的控制效果也很好，從而能夠輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的智能化控制，繼而提高機(jī)械的控制水平。而具體的防搖控制主要是通過(guò)減少機(jī)械的殘余振動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括輸入整形或者設(shè)計(jì)一些相應(yīng)的控制器來(lái)抑制擺動(dòng)。目前，防搖技術(shù)已經(jīng)在起重機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。 1.3 故障監(jiān)測(cè)。對(duì)機(jī)械的故障監(jiān)測(cè)也是智能化操作系統(tǒng)應(yīng)用的另一方面，這項(xiàng)功能則更多的是通過(guò)將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、控制技

5、術(shù)、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等應(yīng)用到起重機(jī)械中，機(jī)械維修人員直接通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)故障進(jìn)行分析，從而對(duì)故障類型進(jìn)行確定并解決故障。 通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)機(jī)械進(jìn)行遠(yuǎn)程故障監(jiān)控，可以實(shí)時(shí)監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，再通過(guò)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)起重機(jī)械各種電控系統(tǒng)信號(hào)進(jìn)行采集，從而對(duì)起重機(jī)械實(shí)現(xiàn)全面圖形化監(jiān)控，并可以監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和工作內(nèi)容，統(tǒng)計(jì)設(shè)備的工作量。這可以使服務(wù)響應(yīng)時(shí)間減小，提升排除機(jī)械故障的效率，保障生產(chǎn)安全性。 1.4 防碰撞監(jiān)控 在操作過(guò)程中，由于操作人的注意力集中于貨物上，起重機(jī)之間的安全距離很容易被忽視，極容易產(chǎn)生碰撞，從而產(chǎn)生嚴(yán)重后果。因此，起重機(jī)械防撞技術(shù)的研究在實(shí)際操作過(guò)程中意義重大。 防撞系統(tǒng)主要通過(guò)測(cè)

6、距來(lái)實(shí)現(xiàn)防撞目的，目前主要的測(cè)距方式包括紅外、激光和超聲雷達(dá)等。一套完整的防撞智能系統(tǒng)主要包含電子設(shè)備、智能系統(tǒng)和安全措施這幾部分。系統(tǒng)主要通過(guò)電子設(shè)備進(jìn)行測(cè)距，防止起重機(jī)械之間碰撞或起重機(jī)械與其他物體之間的碰撞，并防止機(jī)械對(duì)限制區(qū)域的集成電子系統(tǒng)進(jìn)行非法侵入。防撞監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是對(duì)所有的碰撞可能和非法侵入提供實(shí)時(shí)預(yù)警，遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)，將所有信息通過(guò)無(wú)線傳輸進(jìn)行實(shí)時(shí)呈現(xiàn)，以達(dá)到降低機(jī)械碰撞的目的。 2 起重機(jī)械之智能操作系統(tǒng)的前景 目前，對(duì)于起重機(jī)械操作系統(tǒng)的智能化應(yīng)用研究只局限于一個(gè)或幾個(gè)方面，如上所述的安全防護(hù)、防擺控制、故障監(jiān)測(cè)、防碰撞監(jiān)測(cè)以及遙控技術(shù)，這其中主要涉及的就是起

7、重機(jī)械的智能防護(hù)與智能控制兩大領(lǐng)域。而隨著科技的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，起重機(jī)械的智能化將成為必然，對(duì)現(xiàn)有的起重機(jī)械的智能操作系統(tǒng)的進(jìn)行優(yōu)化是后面發(fā)展的重點(diǎn)。 首先應(yīng)該對(duì)起重機(jī)械的智能操作系統(tǒng)進(jìn)行整合，把智能化的監(jiān)測(cè)、控制、規(guī)劃和結(jié)構(gòu)進(jìn)行融合。在之前的應(yīng)用中可以看出，很多技術(shù)都只是實(shí)現(xiàn)了某種功能，沒(méi)有在真正意義上形成智能化的操作系統(tǒng)。這就需要我們對(duì)起重機(jī)械的操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)各部分之間協(xié)同合作，確定系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。 其次，我們可以將各項(xiàng)技術(shù)融合起來(lái)，比如將多傳感器、自動(dòng)控制與計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用，由于起重機(jī)工作環(huán)境的多樣化，傳感器在起重機(jī)械操作系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用，

8、將不同的傳感器組合在一起，就可以同時(shí)收集不同的信息，再加上自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，對(duì)信息進(jìn)行處理，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)械的智能控制。而傳感器的組合，也是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題之一。 3 結(jié)束語(yǔ) 起重機(jī)械智能操作系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)于工業(yè)的發(fā)展是至關(guān)重要的，這意味著可以大大減少人力勞動(dòng)，提高工作生產(chǎn)效率，并大大降低發(fā)生安全事故的幾率；也可實(shí)現(xiàn)人類腦力勞動(dòng)的自動(dòng)化與機(jī)械化發(fā)展。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)總體水平相對(duì)滯后，起重機(jī)械操作系統(tǒng)智能化水平不高，從而導(dǎo)致我國(guó)起重機(jī)械產(chǎn)品安全與質(zhì)量問(wèn)題有明顯不足。因此，起重機(jī)械的智能操作系統(tǒng)應(yīng)用與發(fā)展將是工程機(jī)械發(fā)展的必然趨勢(shì)。 參考文獻(xiàn)： 1陳志梅，孟文俊.智能起重機(jī)系統(tǒng)研究與展望j.工程機(jī)械，2011，42（1）：39-44. 2胥洪流，張貞貞，關(guān)曉.塔式起重機(jī)集群安全作業(yè)智能控制系統(tǒng)及其應(yīng)用j.