塔式起重机运行状态监控系统研究

论文题目: 塔式起重机运行状态监控系统研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 采矿工程

作者: 马松龄

导师: 黄光球

关键词: 塔式起重机,状态监测,神经网络

文献来源: 西安建筑科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 塔式起重机(简称塔机)作为主要物料运输机械在建筑业得到了广泛应用。尤其近年来随着高层、超高层建筑的兴起,塔机在现代化建筑施工过程作用越来越大,并且不断向大型化、智能化方向发展。但目前在建筑施工过程中,由塔机事故引起的人员伤亡和设备损毁屡屡发生,重大事故发生率居高不下,塔机的安全性能已成为威胁建筑工人生命和国家财产的大问题,塔机运行状态在线监测刻不容缓。 本论文研究工作主要包括以下几方面:通过对大量文献检索和分析研究,确定了对塔机安全影响最大的运行状态参数,对监测参数进行了优化,使在线实时监测变得更易操作:提出全新的起重力矩和起重量检测方法和测量数学模型,运用函数型连接神经网络解决了起重力矩和起重量在线测量中的非线性问题,使得计算过程简单,测量数据准确;采用可编程控制器(Programmable Logic Controller简称PLC)实现对塔机拖动系统和状态监测系统的一体化控制,使塔机工作运行更加稳定、可靠;在PLC网络方面进行了探索,用上位机管理控制塔机或机群的运行,实现PLCI/O口的状态监测、过程变量监测和塔机的运行状态参数监测,能够实现PLC任意I/O口的状态控制以及塔机的线控功能,这种技术对塔机的检修、检测十分方便;将虚拟仪器技术引入塔机运行状态监测领域,利用LabVIEW平台构建了塔机运行状态监控虚拟仪器系统,为后面进行塔机故障诊断打下了基础。 本论文创新点在于:提出塔机起重力矩和起重量测量数学模型,并对其进行理论分析和实验研究,运用函数型连接神经网络解决了测量中的非线性问题。应用虚拟仪器技术构建了塔机运行状态监控系统,为进一步的故障诊断打下基础。

论文目录:

1 绪论

1.1 塔机运行状态监测研究的意义和迫切性

1.2 国内外塔机监测系统研究现状

1.2.1 国际研究概况

1.2.2 国内研究概况

1.3 塔机状态监测系统发展趋势

1.3.1 总体解决方案的改进

1.3.2 软件的智能化

1.3.3 新器件新技术的应用

1.4 论文的主要研究内容

1.4.1 课题基本设计要求

1.4.2 论文所做的主要工作

2 塔机监控系统总体方案

2.1 塔式起重机介绍

2.1.1 塔机结构及安全保护装置

2.1.2 现有保护装置存在的问题

2.2 监控系统方案的比较和选择

2.2.1 单片机解决方案

2.2.2 可编程控制器(PLC)解决方案

2.3 监控系统总体方案设计

2.3.1 塔机监控系统的功能要求

2.3.2 监控系统的设计开发步骤

2.3.3 塔机监控系统的整体结构

3 传感检测系统设计

3.1 变幅幅度和速度监测方案

3.1.1 小车位置检测原理及传感器安装

3.1.2 测量传感器的比较和选择

3.2 起升高度的监测

3.2.1 起升高度检测原理

3.2.2 起升高度测量传感器的选用

3.3 回转角度的监测

3.4 起重力矩与起重量的监测

3.4.1 起重力矩测量原理与装置

3.4.2 起重量检测原理与装置

4 塔机起重力矩在线测量方法研究

4.1 塔机力矩测量现状及存在的问题

4.1.1 弹性钢板力矩限制器的工作原理

4.1.2 弓板力矩限制器的调试

4.1.3 弓板力矩限制器存在的问题

4.1.4 几种常见的电子式起重力矩监测方法及其存在的问题

4.2 弓板式起重力矩监测仪

4.3 力矩测量的数学模型

4.3.1 弓板力矩限制器非线性误差问题

4.3.2 力矩测量非线性误差实验标定解决方案

4.4 力矩测量的数学模型的改进

4.4.1 函数型连接神经网络测量模型

4.4.2 模型估计算法研究

4.4.3 实际应用

4.5 影响起重力矩测量的几种因素

5 起重量测量方法研究

5.1 起重量在线监测原理

5.1.1 起重量检测／限制器的工作原理及存在的问题

5.1.2 起重量检测原理

5.2 起重量测量过程中的非线性问题

5.2.1 非线性问题研究

5.2.2 非线性问题产生的根本原因

5.3 非线性问题的解决方案

6 PLC监控程序设计

6.1 测控系统设计要求

6.1.1 拖动与监测系统的控制要求

6.1.2 PLC选型、功能简介

6.2 拖动控制系统程序设计

6.2.1 系统硬件组成与I／O分配

6.2.2 拖动系统程序设计

6.3 监测系统程序设计

6.3.1 模拟量信息采集及处理

6.3.2 高速计数器信息采集及处理

6.4 文本显示器功能设计

6.4.1 TD200显示功能设计

6.4.2 TD200可编程功能键设计

6.5 干扰问题及其解决

6.5.1 干扰的来源

6.5.2 电路抗干扰措施

6.5.3 软件抗干扰的设计方法

7 虚拟仪器技术在塔机状态监测中的应用研究

7.1 塔机状态监控虚拟仪器平台的构建

7.1.1 虚拟仪器与LabVIEW简介

7.1.2 状态监控虚拟仪器的硬件平台

7.2 塔机状态监控虚拟仪器软件设计

7.2.1 PLC软件设计

7.2.2 主机软件设计

7.3 上位机监控功能应用举例

8 结论与展望

致谢

参考文献

附录

作者简介及硕士生期间发表的学术论文

发布时间: 2005-07-19

参考文献

• [1].塔式起重机多源信息监控系统研究[D]. 贾永峰.西安建筑科技大学2005
• [2].塔机防碰撞监控系统的研究[D]. 赵森森.大连理工大学2014
• [3].基于物联网技术的起重机人机互认及监控系统研究[D]. 李君.电子科技大学2014
• [4].智能衣柜监控系统的设计[D]. 王旭.哈尔滨理工大学2018
• [5].基于互联网+的智能供水监控系统的研究与实现[D]. 方欣.西安科技大学2018
• [6].基于群智感知计算的电梯监控系统的设计与实现[D]. 吴树熹.东北大学2015
• [7].基于CAN总线的新型集成照明及其监控系统的研究[D]. 孙广大.吉林建筑大学2018
• [8].基于无线网络的城市路灯监控系统设计[D]. 吕思思.北京邮电大学2018
• [9].基于STM32的塔式起重机监控系统的设计与实现[D]. 闫百松.哈尔滨工程大学2014
• [10].基于以太网的建筑设备一体化监控系统设计与研究[D]. 刘合良.北京建筑大学2015

相关论文

• [1].基于无线网络的塔式起重机运行状态监测系统的研究与设计[D]. 雷鹏.西安建筑科技大学2008
• [2].在役塔式起重机剩余寿命综合预测[D]. 陈国华.南京工业大学2006
• [3].大型塔式起重机非接触式力矩保护技术研究[D]. 吴芳.沈阳工业大学2007
• [4].起重机安全智能监控系统[D]. 代宝林.吉林大学2004
• [5].塔式起重机动态结构分析和研究[D]. 蒋彤.山东科技大学2005
• [6].基于有限元法的塔式起重机钢结构疲劳寿命研究[D]. 王进.重庆大学2005
• [7].起重机多功能安全监控系统[D]. 张宗民.大连理工大学2002
• [8].智能化起重机安全监控系统[D]. 石忠晓.大连理工大学2003

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