基于无线通信的起重机制动下滑量检测装置的研制

林剑锋（福建省特种设备检验研究院泉州分院，福建 泉州 362000）



基于无线通信的起重机制动下滑量检测装置的研制

林剑锋
（福建省特种设备检验研究院泉州分院，福建 泉州 362000）

摘要：开发了一种基于无线通讯进行数据传输、采用激光测距进行制动下滑量测量的起重机制动下滑量检测装置，介绍了该装置的工作原理和系统设计。经过现场调试与运行表明，该系统操作简单，测量准确可靠，携带方便，有效地提高了起重机制动下滑量检验的准确性与自动化水平，并有效地保障了检验人员的人身安全。

关键词：起重机；无线通信；下滑量

1　引言

起重机械广泛应用于矿山、工厂、港口等场合，是生产中提高劳动效率，改善劳动条件的必备机械。起重机制动下滑量过大将直接影响现场操作人员的安全。起重机安装后在实际的监督检验中对制动下滑量测量的方法主要有两种[1]。一种是目测，目测方法是在起重机安装后检验人员常采用的方法。第二种是采用行程开关控制的检测方法。这两种方法都不利于检验员的安全。为了更好地进行制动下滑量的测量。从现场检测出发，研究开发一种能方便检验员现场精确检测，使用简单，自动化程度高，设备成本较低的制动下滑量测量装置。利用计算机进行数据处理，实现下滑量测量的自动化，最大限度地降低检验员的工作强度，提高检验效率和结果的准确性。

2　工作原理

该起重机制动下滑量检测装置的工作原理示意图如图1所示。首先，检验人员通过无线控制器的按键发出准备的命令，主控制器在接收到信号之后进行系统的初始化，并调整到相应的位置记录激光传感器的当前值。起重机按额载起升至合适的位置（应不低于测量仪测试待命位置）后停止再次通过无线控制器给主控制器发出命令，并让起重机额定速度下降，此时固定在吊钩反绳轮上的激光传感器一旦照到固定在一旁的光栅传感器、主控制器将得到反馈信号并发送至无线控制器，检验人员再通过无线控制器的按键发出信号断开起重机制动装置控制电路，起重机上的负载因制动而停止下滑直至停止后，主控制器将前后两次测的数据进行处理并发送至数据采集系统，进行存储、分析、报表打印等后续处理。

图1　起重机制动下滑量检测装置的结构原理图

3　系统设计

基于无线通信的起重机制动下滑量检测装置[2]的结构如图2所示。该系统主要由无线控制系统、抱闸制动信号发射装置、激光测量装置、数据采集处理系统等4部分组成。

图2　起重机制动下滑量检测装置的系统结构图

3.1抱闸制动信号发射装置

该装置的结构如图3所示。由一个可同时断开总电源回路和开始测量触发按钮、无线信号发射装置组成。当按钮动作时，发出检测信号开始测量并进行后续的数据处理。

图3　抱闸制动信号发射装置结构图

3.2激光测量装置

该装置的结构图如图4所示。基于光栅传感器[3]可实现测量精度为±0.001m的测量装置（包括一个发射源、一个光栅传感器和一套无线发射接收装置），激光发射源借助固定装置固定起重机的吊钩上，光栅借助固定装置固定在地面上（在所吊重物的一侧）。激发激光测量装置收到无线控制系统发出的指令时开始测量，并延时测量10s。

图4　激光测量装置的结构图

3.3无线控制系统的设计

该系统基于51单片机、无线通讯（可选择RS485通讯协议）等可实现信号的接收与发射、测量装置的控制（控制测量装置开始测量）、测量数据的传输等。

3.4数据采集处理系统的设计

该检测装置上位机数据处理系统采用VB6.0，通过蓝牙通讯模块可实现对制动下滑量的主控装置的远程控制[4]，实现对所测制动下滑量数据的保存、计算、查询及自动判断是否符合要求，其结构图如图5。该系统不仅具有通讯功能、检测装置的控制、下滑量数据的保存、查询与打印，实现对起重机制动下滑量的无线控制及测量。

图5　起重机制动下滑量检测装置数据采集系统的结构图

4　结束语

现场调试与实际运行表明，该检测装置主要基于无线通讯进行数据传输、采用激光测距进行制动下滑量测量具有一定的创新性；能够可靠准确、安全、高效地完成制动下滑量的检测，有效地提高了起重机制动下滑量的测量效率，减轻了检验人员的工作强度。该检测装置具有良好的人机交互界面、安装维护简单、携带方便，运行稳定可靠。

参考文献

[1]贾祥正.起重机制动下滑量检测的现状分析和研究［J］科技信息，2010(23).

[2]袁易之.超声波式起重机制动下滑量智能测试系统研究与设计.硕士论文.

[3]杨阳.基于激光传感器的智能型起重机制动下滑量测试仪的设计［J］.起重运输机械，2012(8).

[4]赵昕.电动葫芦制动下滑量的测试装置［J］.F起重运输机械，1990(8).

Development of the Crane Brake Glide Quantity Based on Wireless Communication

LIN Jian-Feng
(Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute Quanzhou Branch ,Quanzhou 362000,Fujian,China)

Abstract:This article is developed a crane fell brake detecting device based on wireless communication for data transmission, using the method of laser ranging to measure the braking slipping of crane, introduces the principle and system design of the device.Debugging and operation show that the system has the advantages of simple operation, accurate and reliable measurement, convenient carrying, effectively improve the crane brake test accuracy and automation level of decline, and effectively protect the personal safety of testing personnel.

Key Words:Crane;Wireless communication;Glide quantity

作者简介：林剑锋，男，福建省特种设备检验研究院泉州分院，高级工程师，硕士

收稿日期：2015-12-10