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承德市中瑞自动化工程有限公司位于承德国家级高新区，是专业研发、生产和销售工业物联网、安全监控系统、称重系统装置以及仪器仪表的国家高新技术企业。

  天车自动定位称重及起重机械安全监控管理系统是基于我公司多项核心专利技术开发成功的高新技术产品，拥有自主知识产权，被列入2016年度承德市科技支撑项目。

 

突出优势：将高精度称重计量功能和安全监控管理功能合二为一，尤其适合冶金铸造吊。

 

系统建设依据及执行标准

※GB／T28264-2012《起重机械安全监控管理系统》。

※ TSG Q7015-2016 《起重机械定期检验规则》。

※ TSG Q7016-2016 《起重机械安装改造重大维修监督检验规则》。

※ GB6067.1-2012  《起重机械安全规程》。

※ TSG Q7001-2013 《起重机械制造监督检验规则》。

※ GB3811-2008    《起重机械设计规范》。

※ GB5226.2-2002  《机械安全 机械电气设备》。

 

 

     系统概述和基本目标

起重机械安全监控管理系统主要用于规范大型起重机包括桥式起重机、门式起重机、流动式起重机、塔式起重机、门座起重机、缆索起重机、桅杆起重机、架桥机、升船机等设备的安全管理和控制、促进现场作业标准化和规范化、顶防各类事故发生。通过对起重机运行状态的实时监控，对不安全因素和故障进行现场报警，辅助驾驶人员的操控；通过对关键的状态实时记录，结合视频监控记录实现事后回放、事故分析等功能；通过对起重机自检和历史运行数据的分析，对起重机的安全性能进行有效评估，发现并预测可能存在的安全风险；结合移动网络可以实现对起重机的远程监控和维护。

起重机械安全监控管理系统充分体现了现代物联网技术在起重机械上的具体应用，它还是工业测控、数据采集和物流管理的有效手段，是制造业信息化和企业实现智能制造的必然选择。

桥式起重机在冶金、化工、矿山、铁路交通、港口码头等工矿企业作为物料吊运和物流周转的特种设备应用非常广泛，在对起重机事故统计分析结论中，桥式起重机发生的事故占所有机型起重机械的比例最高，接近20%。因此对于桥式起重机的安全管理既是使用单位的工作重点，也是质监部门的重要责任。

 

     监控参数、监控状态及信息采集源

根据国家标准GB／T28264-2012《起重机械安全监控管理系统》的要求，对于桥式起重机，其监控参数包括：起重量、起升高度\下降深度、运行行程、同一或不同一轨道运行机构安全距离、操作指令、工作时间、累计工作时间、每次工作循环；其监控状态包括：起升机构制动器状态、联锁保护（门限位和机构之间的运行联锁）、吊点视频监视图像。

对于桥式起重机，其信息采集源主要包括：

○起重量限制器

现场起升载荷通过专用的称重传感器实时检测，通过称重显示控制仪将起重量显示出来，通常以吨（t）为单位，并保留两位小数点。其设计符合GB12602-2009《起重机械超载保护装置》，其开关量控制输出接入起升回路中确保超载断电和安全保护。

重量信号采集数量根据起重机吊点即起升机构数而定，通常包括主起升重量和副起升重量。

○起升高度限位器/下降深度限位器

现场起升高度/下降深度通过专用的高度传感器（光电编码器）实时检测，通过高度显示控制仪或PLC系统将吊钩起升高度/下降深度显示出来，通常以米（m）为单位，并保留两位小数点。

起升高度/下降深度信号采集数量根据起重机吊点即起升机构数而定，包括主起升高度和副起升高度。

○运行行程限位器

起重机的小车运行行程和大车运行行程通过专用的位移传感器（光电编码器）实时检测，通过行程显示控制仪或PLC系统将大车运行行程和小车运行行程分别显示出来，通常以米（m）为单位，并保留两位小数点。

○联锁保护安全装置

包括起重机门限位开关和机构之间的运行联锁，通过对检测开关的输出触点检测可以监控门限位及机构之间的运行联锁实时状态。

○同一或不同一轨道运行机构防碰撞装置

通常采用感应开关（感应距离可调节）或者机械开关（机械限位防碰撞）来检测极限限位，通过位移传感器（光电编码器或激光防撞仪）来检测同一或不同一轨道两小车之间的安全距离，防止相互碰撞。

○超速保护装置

○起升机构制动器

 

    

 

系统组成

1、硬件系统组成

起重机械安全监控管理系统是由各种传感器、信号采集器、控制执行器、显示仪表、监控系统等组成，将数据信息采集、处理、显示、输出、控制、报警及视频监控等功能集合一体。

桥式起重机安全监控管理系统由数据监控系统、视频监控系统和远程监控中心三大部分构成。

（1）数据监控系统

设备部署在驾驶室，系统组成包括：起重量限制器、高度显示控制仪、行程显示控制仪、I/O采集器、串口集线器、智能显示终端（触摸屏监视器）和无线远传模块。

○起重量限制器

现场主起升机构和副起升机构都安装有称重传感器实时检测起升负荷，通过称重显示控制仪运算处理将起重量显示出来，起重量限制器具有超载报警和输出控制功能。

○高度显示控制仪

现场主起升机构和副起升机构都安装有高度传感器（光电编码器）实时检测卷筒转动位置和圈数，通过高度显示控制仪运算处理将吊钩起升高度/下降深度转换并显示出来，高度显示控制仪具有超载报警和输出控制功能。

○行程显示控制仪

起重机的小车车轮组和大车车轮组都安装有位移传感器（光电编码器）实时检测小车和大车的位置和行程，通过行程显示控制仪运算处理将大车运行行程和小车运行行程分别显示出来，行程显示控制仪具有超载报警和输出控制功能。

○I/O采集器

I/O采集器的作用是采集所有的开关量信号（包括大车防碰撞行程开关、小车行程开关、大车制动器、小车制动器、主起升限位开关、副起升限位开关、门限位开关、机构联锁等）并将其工作状态通过RS485通讯方式传送给智能显示终端（触摸屏监视器）。

○串口集线器

串口集线器的作用是将起重量限制器、高度显示控制仪、行程显示控制仪的通讯接口并联，然后将其各自的实时显示数据及有关参数通过RS485通讯方式传送给智能显示终端（触摸屏监视器）。

○智能显示终端（触摸屏监视器）

智能显示终端核心作用包括现场监控报警（驾驶辅助）、应急控制、关键部位自检、数据记录（黑匣子）、远程通讯服务、操作系统。

智能显示终端采用触摸屏监视器，作为数据监控系统的核心单元，其将起重机运行的各种数据信息实时显示提供给起重机操作人员，使操作人员能够实时监视起重机运行状态，通过对起重机事故易发设备和重点关键设备的运行情况进行实时状态监测，超过偏差限制时即生成报警信息，对于重要故障可以设置自动切断电源；通过对存在的安全风险及时发现并排除，及时提醒起重机操作人员及现场人员进行处置，避免不当操作。

智能显示终端也可以通过局域网络或RS485接口与PLC通讯，采集PLC数据信息并进行在处理。

智能显示终端同时为远传监控中心提供数据上传和远程监控服务。

○无线远传模块

无线远传模块将智能显示终端采集处理的全部有效数据信息通过无线方式传送到远程监控中心。无线远传模块根据通讯组网要求，可以选用无线数传电台、GPRS模块、WIFI适配器等。

 （2）视频监控系统

 设备主要部署在驾驶室，系统组成包括：视频监控系统主要由高性能工业摄像机、视频分配器、视频监视器和硬盘录像机。

○工业摄像机

在起重机行走区、吊点等区域需要安装工业监控摄像头，其能够适应高温、强电磁干扰、烟雾等恶劣工况，能够将起重机行走区及吊点区域的详细工况清晰采集并传送到驾驶室的视频监视器。

○视频分配器

用于整合多路视频信号并将其组合可以同时显示多个工作场景画面，也可切换显示单独画面。

○视频监视器

安装在驾驶室内，起重机操作人员通过驾驶室内的视频监控器可以随时观察到行走区及吊点区域的详细工况。

○硬盘录像机

采用超大容量硬盘录像机，将采集到的起重机行走区域和吊点的视频存储，供今后研究调查进行回放和分析，便于对起重机的安全性能进行有效评估并及时预警。如有需求可远传到控制中心，安全管理人员可随时查看起重机实时图像画面。

（3）远程监控中心

起重机的现场数据信息（由智能显示终端集成）和现场视频信息（由视频监视器集成）通过无线节点（无线远传模块）传输至远程监控中心，远程监控中心就是指远程服务器，其功能主要包括远程实时监控、事故分析回放、数据统计分析、性能评估预警、操作系统等。

2、软件系统构成

起重机械安全监控管理系统主要包括如下软件子系统：数据信息采集子系统、数据库子系统、专家分析系统（逻辑推理和规则录入子系统）、数据报表子系统、数据浏览查询子系统、通讯子系统等

 

系统突出特点和优势

※成本低廉：方案设计优化，功能适用，用户只需较少投资即可实施和维护本系统。

※技术先进：2016年度承德市科技支撑项目，拥有自主知识产权。

※易于实施：可以在原有起重机的基础上通过备件、技改或工程等方式分步改造。

※安装方便：所有部件设计小巧，便于安装。

※通用性强：采用模块化设计方案，互换性好，通用性强。

※实用性强：免除手工抄录数据和人工报表之弊端，数据自动采集、分析、记录存储、汇总和报表生成。

※可靠性高：符合工业设计标准，采用工业级硬件设计和嵌入式软件操作系统，现场组网布线均采用屏蔽信号电缆或者光纤；关键组部件经过多现场实际应用，运行稳定可靠。

※安全性高：可编程数据采集器与起重机智能显示终端（安全监控器）之间以及显示终端（安全监控器）与远程服务器之间均采用专有加密通讯协议，保障数据通信的安全性、稳定性。

※智能化高：设计有自检系统和专家分析系统，自检系统能够对关键部件的运行状况进行检测和分析，专家分析系统可帮助用户对起重机设备的安全性进行有效的评估，及时发现并排除可能的安全隐患。

※易于二次开发：提供整体解决方案和二次开发工具包，通过简单编程即可满足不同厂商的定制要求。

   

系统主要功能

○管理权限的设定

系统设置有高级的系统管理员授权和普通级的操作人员授权，分别设置登录密码，只有输入正确密码才能够顺利进入软件系统。

○实时状态显示

系统能够实现起重机运行参数和状态的实时检测和显示。监控参数包括起重量、吊钩起升高度、行程、速度等，监控状态包括连锁保护状态、门限位状态等。

○视频监控

视屏系统通过工业摄像机以及高分辨率监视器，拓展操作人员视野，全程实时监控起重机械工作过程，并能够实时存储一定容量视屏信息，可随时调取查看相关视屏信息。

○数据记录和回放(黑匣子)     系统提供对历史数据的存储功能，存储数据包括：运行状态数据、实时数据、自检数据、操控人员信息、故障与报警信息等。

系统提供故障智能分析和历史回放等功能，通过记录的数据能够准确地对事故过程回放和重现，历史回放包括视频回放和动态数据回放，通过记录的历史数据模拟历史运行情况，从而为事故分析和追责提供强有力的技术支持。

○自检与性能评估

根据自检操作流程，对起重机的额关键部件（传感器、执行器等）进行自检，了解当前关键部件的可靠性。通过对历史数据的分析，结合系统的专家分析模块，可以定期对起重机对起重机的运行状态、报警信息、操作指令等进行综合分析，对求职的安全性能、安全风险进行有效评估，为起重机的安全隐患提供预警功能，也为起重机厂商的设计通过重要的参考依据。

○辅助驾控

系统为桥式起重机司机提供辅助驾控系统，帮助其全面掌握桥式起重机实时工作进程，运行状态，能够有效地避免操作失误造成的事故。一旦发生故障或事故，可以根据系统实时记录的数据和影像．查找和分析故障来源，追溯导致事故的原因。

○规范作业

系统的应用将在规范大型起重机械安全管理和控制、促进现场作业标准化和规范化、预防起重机械各类事故发生等方面发挥积极关键作用。

○报警控制

系统能够对自身进行监控，当某一部件出现故障时，能够自动修正或者报警提醒。系统还集成了超载超限报警、自动控制等功能，危险状态时，按下止停键，可切断起重机运行回路，将设备止停。

○远程监控与维护

起重机与远程监控中心通过移动通讯网与互联网建立安全的虚拟专线，现场监控器能够将数据定期传送到远程监控中心，以便保存和分析；系统也能够进行远程数据查询。

○信息自动记录和信息导出

系统能够记录超载信息、工作循环、工作时间等相关信息，并可随时查阅任意时间段信息，能够通过U盘下载相关记录信息。

  

系统主要技术性能

※系统综合误差：起重机实际使用工况下，系统综合误差不超过5%。

※系统采样周期：在运行周期内系统的采样周期小于100ms。

※信息存储时间：系统的数据存储时间不少于30个连续工作日，视频存储时间超过72小时。

※系统的屏蔽性能：为适应强干扰环境，控制信号短距离传输采用屏蔽双绞线，远距离传输采用光缆；电子设备的电路设计采取输入输出光电隔离措施。

※系统连续作业：系统的基本组成单元能够24小时连续工作，工作循环次数超过20次。

※系统信号接口：系统设计有无源开关量信号接口、模拟量信号接口、脉冲量信号接口、RS485总线数据信号接口、RJ45网络信号接口、USB数据交换接口。

 

 

安装施工管理

1.工程进度安排

   1.1工期为 15-30 日历天。

    1.2工程开工后，按以下步骤开展工作： 进场后，科学地安排施工进度，积极与用户取得配合，避免人员安排和工序安排的不合理情况出现。

1.3项目经理要定期和不定期的抽查工段施工质量，并及时对工程质量和安全生产进行监督。

1.4每阶段完工后，及时整理工程档案，做好工作总结。

1.5工程施工完毕后，及时组织工程验收，做好工程结算。

    1.6各专业交叉作业，以便控制项目进度。

 

2．安全措施

    2.1保证系统运行安全

    2.1.1系统交接时，建立系统的文档管理，将完整的完工图纸，设计文档、操作、维护手 册、设备清单等保存完整，以便备查。

    2.1.2保证在系统使用过程中，在所产生记录保存的安全性，以便发生异常事故时备查。

    2.2 保证施工安全

    2.2.1施工人员进入施工现场前，进行安全生产教育，做到处处不忘安全生产，时刻注意安全生产。

    2.2.2工现场工作人员必须严格按照安全生产、文明施工的要求，积极推行施工现场的标准化管理，按施工组织设计，科学组织施工。

    2.2.3施工人员应正确使用劳动保护用品，进入施工现场必须戴安全帽，高处作业必须拴 安全带。严格执行操作规程和施工现场的规章制度，禁止违章指挥和违章作业。

    2.2.4施工用电，现场临时电线路、设施的安装和使用必须按照建设部颁发的《施工临时用电安全技术防范》（JGJ46-88）规定操作，严禁私自拉电或带电作业。‘

    2.2.5使用电气设备、电动工具应有可靠保护接地，随身携带和使用的工具应搁置于顺手稳妥的地方，防发生事故伤人。

    2.2.6安全生产领导小组负责现场施工技术安全的检查和督促工作，并做好记录。

 

 

系统安装验收

系统验收组织方式、程序及内容如下：

    由工程参与各方制定各项设备的详细验收规范及内容，并及时下发有关部门及各分支机构。

    确定各项验收时间表，指定各方责任人，明确验收内容，并保证人员、场地及其他准备工作的提前就绪。

验收严格按照程序及规范执行，并详细填写有关表格、签署有关文件。

对验收中出现的问题，各方面应通力合作并及时查明原因，对验收不合格产品，甲方可拒绝接受，有关责任方应迅速采取补救措施，确保工程不被延误。

 

 

用户培训

部门相关人员1-2 名。面向操作的培训内容主要包括：各子系统的理论基础原理结构；主要设备、器件的作用安装位置；维护规程及简单故障判定排除；竣工图的查阅和修改；面向管理人员的培训内容主要包括；系统总体结构及各子系统相互间的关系；系统重要参数的设定和修改；竣工图的查阅。

 

 

售后服务承诺和技术支持

1.提供充分的技术保障。

负责整体售后服务工作。提供及时、本地化的服务和支持，专业维护服务。公司的客户服务技术人员，对于服务过程中出现的任何技术问题，公司可通过通畅的支持体系的技术支持，快速发现并解决问题。通过各类服务手段，与客户充分沟通交流，在实践过程中为客户提供最优质的服务。

从签完合同后，我们将根据服务协议为您安排好产品的实施培训、培训、运行维护等服务工作，并及时响应服务请求。

    7×24 在线电话支持：每周7天、每天24小时为所支持的所有硬件和软件产品故障提供不限次的在线和电话支持服务。

    响应时间：在收到服务请求后15 分钟内响应；当确定确实需要提供现场支持服务时，将在 8 小时内抵达现场并提供硬件支持服务。

    系统维护日志：将每次现场服务情况记录在系统维护的日志中。

    故障或技术支持响应时间：要求本地快速响应，重大故障4 小时内响应。

2.保修期限

提供一年免费售后服务。为了满足用户对系统保修期服务的要求，具体服务内容及费用需经双方共同商定。

3.售后服务流程

    系统出现故障—>拨打我公司客户服务中心电话需求在线支持—>资深工程师在线诊 断，协助客户排除故障；如无法远程解决故障，则进入现场维护流程—>将用户信息和故障 情况输入计算机系统中，如需要现场维护则填写“现场维护单”—>现场维护工程师尽快到 达现场并排除故障—>故障排除，系统正常运行—>服务质量控制部门采取各种方式对服务

质量进行跟踪，及时获得用户反馈，不断改善服务质量，更好地为客户提供支持和服务。

4.紧急异常情况的及时处理

具有处理突发情况的能力，建立了紧急异常情况的处理保障体系。在工程项目保质期负责条款以及保修期的维护合同中对这类紧急异常情况的处理做出明确的规定。

建立并保存完整的系统文档。在系统交接时，将提供完整的软、硬件文档、操作、维护手册，设备清单等，并帮助业主建立系统的运行、管理维护文档，以便在发生故障时能及时提供资料，迅速找到并排除故障，将损失减至最小。