1、第 0 页 共 12 页160t门座起重机安全监控系统改造实施方案D16056K12FA编制： 批准： 160t 门座起重机安全监控系统改造实施方案 大连 XX XX 有限公司第 1 页 共 12 页目录1.概述 22.参考资料和依据标准 23.设备情况 24.项目内容 45.监控项目分项技术改造介绍 55.1 大车行走机构 .55.1.1 大车行走机构现状 .55.1.2 大车行走改造方式 55.2 防碰撞系统 55.3 中心集电器 65.4 起升机构 65.4.1 现场简介 65.4.2 起升机构的改造 65.5 起重量、幅度、力矩部分 65.6 风速仪表与角度检测 75.7 监控显示器
2、75.8 监控系统 75.9 监控管理软件 85.10 视频监控系统 .86.现场施工方案 97.验收 10160t 门座起重机安全监控系统改造实施方案 大连 XX XX 有限公司第 2 页 共 12 页1.概述根据质检办特联2014224 号质检总局办公厅 安全监管总局办公厅关于在部分大型起重机械推广应用安全监控管理系统及继续深入开展示范试点工作的通知要求，对 60t 及以上船厂门座起重机需进行安全监控管理系统改造工作，并保证满足国标 GB/T 28264-2012起重机械 安全监控管理系统的要求。大连 XX XX 有限公司按照大船的招投标程序，最终获得了该项目承揽。由于改造项目所包含的设备
3、种类、型号各异，且改造的技术复杂程度较高，因此，为保证整体改造工作的顺利开展，工作方式将采取单台设计、单台生产制造、单台安装、单台调试验收形式进行。本方案针对 XX XX 公司 160t 门座起重机（设备号：210620012）安全监控管理系统改造工作，具体如下。2.参考资料和依据标准 GB/T 28264-2012起重机械 安全监控管理系统 GB6067-2012 起重机械安全规程 GB50254-259-96 电气装置安装工程施工及验收规范 160t 门座起重机安全监控管理系统改造技术协议（与大船签订） 160t（D16056K12）门座起重机图纸资料（船厂提供） 设备所在地的场地环境条件
4、及设备现状（现场调研） 其它未涉及部分按现行有关标准执行3.设备情况160t（设备号：210620012）门座起重机系 XX XX 公司安装的大型门座起重机，可作正反方向 360回转。表一为 160t 门座起重机技术性能，图 3.1 为整机结构形式图。 起重机臂架：起重机臂架系统采用单臂架平衡梁滑轮组杠杆补偿形式，变幅时吊钩的移动具有近于水平位移的特点； 结构部分：起重机各主要结构件均为箱形和大杆箱形结构，门架为单层高八杆结构，臂架为大杆箱形与钢管混合桁架结构；旋转支撑装置采用全转柱结构型式； 起重机安全设施：配置有超力矩限制器，荷重指示器，幅度指示器，风速指示仪，夹轨钳，防台锚定装置以及各机
5、构的限位和信号装置； 电气方面：起重机电源为三相四线交流电 50Hz 380V，地沟滑触线供电；采用老式继电器控制方式，无可编程控制器。160t 门座起重机安全监控系统改造实施方案 大连 XX XX 有限公司第 3 页 共 12 页表一 160t 门座起重机技术性能表主钩 副钩起重量 160t 120t 100t 80t 25t起重能力幅度 28m-33m 28m-40m 28m-46m 28m-56m 30.6m-59.45m起升高度 轨面以上 60m 轨面以下 11m轨距 12m轮距 25m最大轮压 320kN起重机自重 1757t总电源 三相四线交流电源 50Hz 380V160t 门座
6、起重机安全监控系统改造实施方案 大连 XX XX 有限公司第 4 页 共 12 页图 3.1 160t 门座起重机整机结构形式第 5 页 共 12 页4.项目内容依据 GB/T 28264-2012起重机械安全监控管理系统 ，结合技术协议，160t 门座起重机各参数现状及改造目标方式见表二所示。表二 160t 门座起重机安全监控系统改造的内容及原则序号采集参数 起重机信息采集现状 改造途径 实施方法1 起重量 LX-W 力矩限制器 通过 485 接口采集参数 更换无锡安泰仪表2 起重力矩 LX-W 力矩限制器 通过 485 接口采集参数 更换无锡安泰仪表3 工作幅度 LX-W 力矩限制器 通过
7、 485 接口采集参数 更换无锡安泰仪表4 起升高度无高度检测装置，只有起升高度限位开关加装一台同规格的凸轮限位开关，并装配光电计数器检测高度检测装置设计组装5 运行行程 没有安装行程检测装置 加装光电计数器行程检测装置 检测装置设计组装6 回转角度 没有回转角度检测装置 加装回转角度检测装置 检测装置设计组装7 风速 没有风速传感器和仪表 增加风速传感器安装星火创义风速传感器8同一轨道运行机构防碰撞距离本台起重机独立运行 增加防碰撞检测装置防碰撞检测装置另行设计组装9 操作指令 驾驶室内无显示 从联动台的主令控制器上取信号 安装数据采集柜10 工作时间 驾驶室内无显示 编程实现 上位机编程实
8、现11 累计工作时间 驾驶室内无显示 编程实现 上位机编程实现12 每次工作循环 驾驶室内无显示 编程实现 上位机编程实现13起升机构制动器状态驾驶室内无显示 在起升机构制动器回路并联继电器 安装数据采集柜14 抗风防滑状态 驾驶室内无显示 在夹轨器指示灯回路并联继电器 安装数据采集柜15 门限位 无防护门和安装行程开关 按甲方要求 与工程甲方协商16 机构间的运行连锁 机构间均有保护连锁 软件编程实现数据采集柜 PLC 编程17电缆卷筒安全限位状态现场采用滑触线供电，没有电缆卷筒预留接口 预留18 视频监视系统大车行走区域与吊点处无有监控摄像机安装监控摄像机视频监控系统设计组装19XX XX
9、 公司地面数据中心无在 XX XX 公司办公室安装地面数据中心 1 台，通过安装无线通讯站接收，XX XX 公司 4 台门座传递的数据。进行配套设计安装第 6 页 共 12 页5.监控项目分项技术改造介绍5.1 大车行走机构5.1.1 大车行走机构现状XX XX 公司 160T 门座起重机大车行走机构是由 20 台交流电机驱动，大车驱动系统为继电器驱动，机构上没有加装行程位移传感器，大车行走机构两端装有轨道清障器，其结构形式见图 5.1 所示。图 5.1 大车运行机构5.1.2 大车行走改造方式从大车结构形式来看，只在大车机构的中间部位，即驱动轮与夹轨器之间有一个长约 400mm 左右的空间。
10、在此位置安装一套带有光电计数器的测量轮，测量轮的支架以螺栓或焊接的方式固定到驱动轮的夹板上，光电计数器安装在测量轮的一边，与测量轮同轴旋转。结构安装形式见图 5.2 所示：图 5.2 大车行程位移装置示意图5.2 防碰撞系统5.2.1 大车安全距离计算：160t 门座起重机大车速度 v30m/min，刹车制动时间是t1=6s，人反应的时间是 t2=2s,所以安全距离约为 H=30（2+6）2/608m160t 门座起重机安全监控系统改造实施方案 大连 XX XX 有限公司第 7 页 共 12 页5.2.2 防碰撞系统。系统由 3 部分组成，分别是检测装置、处理中心、报警装置，检测装置包含传感器
11、与反射板；处理中心指监控管理系统；报警装置指报警继电器和声光报警灯。5.3 中心集电器现场中心集电器为电刷式结构，转动形式为外环转，没有备用触点，出线方式是内出线。实际将采用一个具有 6 路信号传输的以太网滑环和一个具有 4 路信号传输的水银滑环。5.4 起升机构5.4.1 现场简介该门座起重机的起升机构卷筒行程限位开关以链轮驱动，行程限位开关是凸轮式限位开关。5.4.2 起升机构的改造对起升机构进行改造，其上加装行程限位开关和光电计数器，使光电计数器与行程开关同轴，通过光电计数器将转换后的数字量信号采集出来，以方便监控管理系统对其做进一步的处理与储存。改造形式见图 5.3 所示。图 5.3
12、起升机构的改造形式5.5 起重量、幅度、力矩部分现场情况：现场安装的力矩限制器为无锡安泰电器设备有限公司生产的 LX-W 型力矩限制器，此型号无 RS485 通讯功能，不支持 Modbus 协议。 改造方式：更换仪表，使之具有 RS485 通讯功能并支持 Modbus 协议。160t 门座起重机安全监控系统改造实施方案 大连 XX XX 有限公司第 8 页 共 12 页5.6 风速仪表与角度检测5.6.1 该门座起重机没有安装风速仪表和风速传感器。改造方式就是新添加支持Modbus 协议的风速传感器即可。其安装位置及形式见图 5.4 所示。图 5.4 风速仪安装位置及形式5.6.2 角度传感器
13、：在原中心滑环处设计支架，安装光电计数器用来采集回转角度。安装形式见图 5.5 所示。图 5.5 角度传感器安装位置及形式5.7 监控显示器采用 10.4 寸西门子工业级触摸屏作为监控显示器，并将此显示器安装在驾驶室右联动台上，与监控系统主站 PLC 通讯，读取数据并显示。5.8 监控系统控制器系统分为以下三部分： 大车从站：在大车配电机房设置大车从站，主要采集电缆卷筒状态（以后改造预留） 、防碰撞预报警状态、大车行程参数、大车操作手柄状态、大车行程160t 门座起重机安全监控系统改造实施方案 大连 XX XX 有限公司第 9 页 共 12 页校准点信号 监控系统主站：主要采集回转操作指令、变
14、幅操作指令、起升操作指令、主副钩制动器状态、起升与回转校准信号和光电计数器信号等参数做计算处理，根据运算结果进行声光报警输出。 上位机监控系统：运行监控管理系统软件，对大车从站和监控系统主站进行维护，将所有的数据整合成数据报表供工程维护人员查看分析并存储。5.9 监控管理软件监控系统管理软件是一套集参数显示、数据管理、状态浏览、用户查询等功能的综合性软件，它具有起重机工作参数实时显示功能；报警浏览功能、事件备份功能、历史数据查询功能、数据导入导出功能、用户权限设置功能、故障信息查询功能。 实时显示功能：实时显示起重机的工作参数和状态指示 报警浏览功能：系统产生报警时，在窗口显示并使维护人员能够
15、查询以前的报警记录及报警内容 事件备份功能：系统产生的事件信息，存储起来以供维护人员维护时查询 历史数据查询功能：可使数据维护人员看到以前的起重机工作参数及工作参数报表文件。 数据导入导出功能：可在 USB 接口上插上闪存盘做历史数据报表和报警数据报表拷出工作，作为数据分析的依据 用户权限设置功能：可设置不同的用户权限，使驾驶员与系统维护人员分工明确，不会出现无关人员胡乱修改系统参数造成系统运行错误的现象 故障信息查询功能：系统带有故障检测功能，可将检测到的故障列表存储并让系统维护人员查询 5.10 视频监控系统门座起重机共安装 2 台室外球型机和 4 台枪监控摄像机，其中 2 台球型机分别安
16、装在驾驶室右下方和门座起重机上车平台后部，使驾驶员能够观察到吊钩位置和上车回转时后方有无障碍物；4 台枪型监控摄像机安装在大车的两端，监控大车前进区域是否有障碍物和行人。红色圆圈代表室外中速球的安装位置，安装形式见图 5.6 所示。160t 门座起重机安全监控系统改造实施方案 大连 XX XX 有限公司第 10 页 共 12 页图 5.6 监视系统安装示意6.现场施工方案6.1 前期准备。前期准备工作主要针对电气元件、结构件等的采购与生产。6.2 施工流程门座监控系统的安装施工初步主分三个阶段进行，第一阶段是结构部分的安装；第二阶段是电气连接和控制箱安装；第三阶段是调试和试运行。具体如下。6.
17、2.1 门座监控系统结构件安装。流程安排为：1) 大车行程检测装置的安装；2) 起升高度检测装置的安装；3) 风速仪安装；4) 滑环和角度检测装置的安装，需整机停台约 2.5 天时间；6.2.2 电气连接和控制箱安装，流程安排为1) 大车行走从站的安装及其线束连接；2) 监控系统主站、上位机监控系统安装及其线束连接；6.2.3 调试和试运行，流程安排为1) 整机安全监控系统调试，需整机停台约 2 天时间；枪型监控摄像机室外球型机160t 门座起重机安全监控系统改造实施方案 大连 XX XX 有限公司第 11 页 共 12 页2) 整机安全监控系统试运行，运行时间为 7 天；3) 试运行结束且通
18、过初步审查后，提交终检时所需的验收大纲，经大船认可后进行终检验收工作；7.验收序号 检验项目 技术要求 试验方法1 监控参数 现场操作验证2 监控状态 现场操作验证3 系统综合误差 系统的综合误差分别不应大于 5%4 连续作业 连续试验时间不低于 16h 或工作循环次数不低于 20 次5 实时性 对运行状态及故障信息进行实时记录 现场操作验证6 历史追溯性 对运行状态及故障信息进行历史追溯 现场操作验证7 故障自诊断 开机应有自检程序，可验证；发生故障能发出报警信号 现场操作验证8 储存要求 储存的数据信息或图像包含编号、时间和日期 现场操作验证9 断电后信息的保存 断电后其内部的所有信息均应被保留 现场操作验证10 存储时间 数据存储不少于 30 个连续工作日，视频不少于 72h 现场操作验证11 显示信息的清晰度 在各种环境下清晰可辨，不干扰司机视线，不刺目 目测12 文字表达形式 文字采用简体中文 目测13 报警装置 能向操作者和处于危险区域内的人发出清晰的声光报警 现场操作验证14 通信协议的开放性 系统的用户通信协议应是对外开放的15 管理权限的设定 系统的管理由经授权的人员进行 现场操作验证
