浅谈桥式起重机无人化技术研究

作者：郭雅倩70949 | 发布时间：2022-04-22 09:29:11 收藏本文下载本文

浅谈桥式起重机无人化技术研究

桥式起重机广泛地用于物料运输。自巴黎首台桥式起重机问世以来，桥式起重机经过了多次的发展和发展，在现代科学技术的进步下，桥式起重机的设计和制造工艺也有了很大的改变。普通的桥梁桥式起重机通常包括吊车；桥式结构，电子控制系统，起重车包括起重、转向架、车架等。随着社会的发展和变革，城市的建设效率越来越高，现代化的进程也越来越深入，各国越来越关心自己的人民的生活，而在建造这些问题的时候，也不可避免地要使用重型机械。针对目前的发展状况，对吊车产品进行了持续的优化，具体包括产品结构、具体规格变更、控制模块更新流程等。随着电子信息技术的不断发展，桥式起重机桥系统不断向智能化发展，采用了全数字化的全数字化控制系统，使起重机无人值班技术得以有效地运用。

关键词：桥式起重机；无人驾驶技术；应用

由于吊车是一种柔性体，如钢丝绳，在吊车工作时由于结构轻便，易于控制，大大提高了工作效率。然而，钢丝绳的柔性刚性也对施工产生了不利影响，例如起重机的摆动负载，无法快速、平稳地运输货物。在普通仓库码头，承载能力大，吊车系统必须得到有效控制，货物运送快捷顺畅，在提升过程中不应发生过大振动，使下一阶段的运输停止后迅速进行。起重机行业的主要力量是提高车速，通用控制起重机系统提高了系统稳定性和鲁棒稳定性，但为了提高控制系统的运行速度，其目的是以最小的过载速度和最大速度将货物转移到收货地点，这个应用程序将大大提高工作效率.1.桥式起重机说明

目前在工业生产中，桥式起重机主要用于一些重型材料的吊装、运输和加工。桥式起重机的工作原理是在仓库横梁上进行操作轨道上的设备安装、安装、储存和物料运输等相关工作。一般来说，目前典型的桥式起重机由以下四个部件组成。

1）带桥式起重机的吊车；通过螺栓提升机构固定在手推车上.起重机构实施物料起重过程，包括起重机构由电机、驱动轴和减速器、制动器、限动开关、挂钩等机构组成的滚筒。为了实现相关桥梁的水平运输，采用集中或分开的方式。

2）桥式起重机手推车的运动机理；大车主要用于四轮卧式运输。

3）桥式起重机的桥式结构；该桥结构主要由两个主梁、两个端梁和底盘梁组成。

4）桥式起重机的电气系统；为使充份的桥式起重机运作，亦须装置适当的电气系统，特别包括配电室、控制室、电缆线路等设施，使桥式起重机能有秩序地运作。

桥式起重机无人驾驶技术

2.1监测系统的应用

起重机作为生产企业的重要负载和运输设备，在日常生产中起着十分重要的作用。起重机系统直接关系到线路的性能.为确保起重机在无人操作后的安全，需要对各种信号的现场生产和现场实际工作条件进行安全控制，形成电信号、状态信号、现场视频信号相结合的实时记录，并进行长时间存储。这对于起重机的安全运行、设备的维修、技术分析和故障诊断以及操作和生产过程的追溯分析都非常重要。减少了无人吊车地面仓库的工作人员，可在仓库区域增设视频监视器，实时监控仓库区域吊车的悬挂情况以及机器和机组的进出情况。操作员可以通过大屏幕上的监视器确认仓库的状况和起重机的操作。起重机控制系统可根据GB/T28264-2012标准进行数据采集和存储，以控制系统的运动、起重机运行过程数据和吊钩视频数据。视频监控系统有多个屏幕显示器，可以不断地分配所有图像并监视每个区域。视频信号至少可以存储一周，除视频信号外的数据样本不得超过500ms，必须存储至少三个月。同时，可配置硬盘录像机将视频图像长期保存，可随时调用播放视频。

2.2 UACS系统的实施

UACS系统是在CLTS系统的基础上增加三维图像、电子防震、安全防护等相关设备，实现桥式起重机的无人驾驶。

2.2.1车载办公系统

车载现地控制系统可由位置检测传感器（起重机采用灰色母线检测方式，小车采用激光波段检测方式）、高度检测、防振装置、车载终端、无线通信设备、显示屏、，等：1）起重机可通过电控PLC、传动系统和传感器进行手动和自动控制，起重机电控PLC采集起重机、小车和高度信息，接收地面UACS系统的起重命令，自动控制起重机；2）X轴（吊车）灰母线位置检测：灰母线可安装在整个跨吊车过道的扶手旁，天线板安装在吊车上，天线与地址码接收器相连；小车（Y轴）与激光测距装置（Y轴）之间的距离；Z轴编码器（高度）：测量吊钩的提升高度；3）防振控制器：接收防振传感器数据，实现起重机移动过程中的防振控制；4）客舱车载终端：显示X、y、Z轴位置，接收并显示服务器发送的操作命令，指导起重机操作员进行起重操作，处理并返回操作性能；5）LED显示屏：可安装在起重机两侧，实时显示UACS起重机运行模式；6）防撞激光测距仪：在起重机之间安装防撞激光测距仪。在无人驾驶起重机运行期间，可实时检测相邻起重机之间的距离，确保起重机在安全距离内运行。地上办公系统可由主机服务器系统、无线网络系统、接地灰母线振动发电机组、负载/放电形状识别系统、自动存储钢卷条码扫描系统、安全管理和报警系统等组成，便携式终端和其他子系统。

2.3.2地面办公系统

2.2.2.1接收系统

考虑到硬件系统的稳定性、可靠性、完整性和维护性，UACS主机系统可以配置三台物理机和一个磁盘箱。基于存储共享的双机热备故障转移群集是最标准的双机热备方案。采用三台共享存储服务器和设备。两台服务器可以采用热备用模式，第三台服务器可以用作域控制服务器。在工作过程中，两台服务器都将提供具有虚拟IP地址的服务。根据不同的工作方法，服务请求将被发送到其中一台服务器。

对于期刊文章的分类查询，期刊库的域控制服务器可以通过心跳线检测服务器的运行状态。当一台服务器出现故障时，另一台服务器根据心率检测做出判断，进行变更，并接管服务。当域控服务器出现故障时，主备节点切换功能受到影响，但外部业务功能正常运行。当域控制服务器恢复正常时，交换机也会恢复正常状态。对于用户来说，这个过程是完全自动的，并且在很短的时间内完成，因此不会影响业务。由于使用共享存储设备，主服务器和备用服务器实际上使用相同的数据。为了进一步维护，可以配置一套维护站和两个1t移动硬盘进行数据备份。主机系统可以使用支持VLAN进行数据交换的Cisco Layer 2交换机。

2.2.2.2无线网络

可在地面仓库区安装5.8GHz的起重机和地面通信电台。

2.2.2.3灰色和生成单元

另一方面（抗干扰），格雷的布线可以安装在桥式起重机上，起重机上是格雷的轮胎接收器。

2.2.2.4装卸机外形识别系统

装卸形式识别系统扫描进入仓库的物料，制造相应的物料进入仓库，悬挂物理位置，从仓库中扫描卸货信息，识别驾驶员指定的丢失位置，将此信息传递给系统服务器，并将此信息传递给系统服务器。激光扫描装置（SRS）可安装在装配/卸载通道上.2.2.2.5安全和警报系统

为确保仓库安全生产，无人值守的自动吊车系统可在仓库内配备安全管理和报警系统。所有进入楼宇的工人，均须在地盘内的一人通道内通过，并须遵照规定，使吊车成为‘避风塘’；由于没有人在规定的路径上操作全自动起重机，当起重机的路径与人的通道相交时，采用“人对人”的原则；为确保人员安全，并及时提供警报，在吊车与人行通道的交叉口安装了灯光信号灯，当吊车通过这里时，安装在地面上的灯光信号灯报警，地面通道采取预防措施。人们进入封闭的仓库区域，使用安全门系统。

（1）仓库区吊车作业网：仓库内可分区封闭。每个区域至少可安装两个安全门，每个安全阀可安装电子锁和请求控制箱，工作人员可使用查询和报价系统进入封闭区域，并通过手动复位和取下药片离开封闭区域。

（2）地面设备操作区和吊车操作电路：在地面设备操作区等区域，可安装电子锁和询问控制箱，禁止人员进入现场时自动吊车进入。

（3）地面行人及吊车通过的警告讯号：可在地面绿色通道与吊车行走路线的交汇处安装讯号灯，所有自动吊车均会悬挂在这些地点，以指示地面人员。

（4）车辆通道及吊车警告讯号：在地面货仓通道，驾驶人士可透过设置交通灯，控制地面车辆的交通，而绿灯可开启闸门，红灯则不然。

5）地面设备网络：起重机在与地面设备交互时，必须遵守锁链机构。

6）吊车停机系统：在无人值守的吊车运行时，可能需要紧急停机，可现场（靠近通道）安装按钮盒；发生紧急情况时，按停止按钮使起重机完全停止自动工作，并手动干预使起重机安全。可以手动重置。

2.3智能系统应用程序

智能控制系统由三大模块组成：中央控制器系统、信号采集系统、检测装置系统、显示参数。中央控制器由智能操作系统的核心组成，可完成所传输信息的泛化、分析、调度，中央控制器可执行信息的独立收发。系统处于工作状态，传感器采集障碍物的具体位置、其大小和运行速度等信息，然后将分析结果传输给中央控制器、中央控制器根据整个算法系统的优化，结合问题将具体算法进行细化，障碍物的相对路径应在具体实施中移除，整个运动结构，无论是大车还是小车，都应同时接受指令。桥式起重机结合了实际速度、具体位置等参数的实现.D。这些有用的数据直接传输到机器的交互结构中，使桥式起重机的完整信息得到充分的披露。信号采集与控制系统本身就是人体的感官组织，负责与复杂环境的一系列接触，保证信息采集，并在工作完成后有效实施采集。为了实现桥梁吊车的智能路径规划和越障，首先必须使桥梁吊车能够准确识别障碍物，然后在环境中具备足够的定位能力，在不干扰空间和时间的情况下获得准确的位置信息。从桥式起重机智能操作系统采集信号的传感器类型取决于传感器、编码器等设备。显示器是操作员和智能操作系统之间的通信手段。操作员可以有效地控制系统。有效发挥良好的人机对话功能。桥式起重机智能操作系统包括环境地图显示模块、数据显示模块和关键操作模块。具体模块可以进一步细分。用户可以通过三个模块了解起重机的状态和参数。

结语

企业在实际发展过程中将多样化的新技术应用于实际生产，不断添加创新企业生产的产品，开拓产品的普及市场。市场发展的需求不仅是时代的革新方向。随着市场进程的加快，为了提高生产效率，不断减少劳动力成本的支出，未来无人桥式起重机的发展市场非常广阔。

参考文献

[1]王超杰.起重设备的稳定与安全防护控制系统应用研究[D].西安电子科技大学,2013

[2]旦增欧珠.桥式起重机智能运行系统及其路径规划研究[D].大连理工大学,2013.[3]唐磊，潘炼.智能控制系统在桥式起重机上的应用[C]//中国计量协会冶金分会会.2018.[4]孙立宏.桥式起重机智能控制系统的设计与实现[J].南方农机，2017(2).