基于复合传感检测技术的造船门式起重机大车行走精密纠偏装置研究

李新 杨瑞

摘要：门式起重机刚腿和柔腿的大车位置同步检测方法及大车走行纠偏装置，是造船门式起重机安全生产的关键环节，对设备整体钢结构的运行寿命及安全影响极大。本文分析了国内外常用的几种大车行走位置检测方法，通过对比其优缺点确定了精密纠偏技术路线，并借鉴其他领域的定位技术，提出了一种基于复合传感技术的检测方法，基于此原理开发出实际装置并用于造船企业现场。

关键词：刚腿;柔腿;同步检测;纠偏装置;传感技术;运行安全

1.引言

2.文献综述

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3.问题描述

刚柔腿质量较大，作用于车轮上产生较大摩擦力，使车轮与轨道踏面有磨损，所产生的检测误差经累计可形成较大误差。且刚柔腿重量不同，磨损量也有差異。

4.技术方案

?装置所测定的距离值通过原来的通讯协议传送给PLC，并不改变原起重机PLC硬件组态和程序。装置基本原理见下图1：

在上述技术方案框架内，为增强技术成果的实用性和可靠性，还进行了基础性的研发工作，包括：

●造船现场严苛环境下的高可靠性RFID卡研发;

●多频段、抗电磁干扰、高速RFID读卡器研发;

●主流起重机通讯工业总线的信号模拟和接入技术研发;

●多工况下作业现场的测距算法集及软件实现技术研发;

●司机及维保人员人机操作界面和精准报警工具研发。

5.实证分析

2015年11月，在大连中远海运重工有限公司，正式启动了“造船龙门吊大车行走精密纠偏装置”的课题，经过系统总体方案设计、基础性研发及试验、分系统开发及组件制造、系统总成联调、现场试运行、新旧装置数据对比及分析、课题验收等几个阶段，2017年11月正式验收，正式使用，具有以下优点：

●纠偏精度高：装置实时测距精度误差≤20mm，而原来的测距方式属于开环检测，精度不稳定，可能达到360mm以上（触发了柔性铰限位）。

●安全可靠：装置的所有元器件都经过工业现场环境下的实际测试，在各种复杂工况条件下能够正常工作;在测量起重机走行距离方面，采用了自主研发的非接触电子检测技术，通讯信号为光缆传输，具有优越的抗干扰性。

●使用简单：装置实时自动生成校正后的距离数据，并编译成PLC预定的信号格式，无需用户干预，没有改变操作习惯。

6.结论

本文提出的“基于复合传感检测技术的造船龙门吊大车行走精密纠偏装置”，通过原型装置在生产现场的实际验证，研制获得了成功。装置投入运行3年多以来，经历了各种使用工况和自然环境的考验，实际效果非常明显。该成果提高了造船龙门吊的安全运行系数。

（作者单位：中远海运重工有限公司）