專利名稱：一種起重機金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)，特別是一種起重機金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是智能結(jié)構(gòu)發(fā)展的首要技術(shù)之一。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的主要對象為復(fù)雜、危險而且造價昂貴的大型結(jié)構(gòu)，作為具有危險性的特種設(shè)備，起重機(特別是超大噸位的起重機)金屬結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測意義重大。在開發(fā)高效快速的港口裝卸機械狀態(tài)健康監(jiān)控系統(tǒng)方面，發(fā)達工業(yè)國家處于主導(dǎo)地位，他們應(yīng)用先進的計算機控制技術(shù)、智能傳感器技術(shù)、高速寬帶通信技術(shù)等，不斷推出新方案和新裝置，使由他們自主或參與的港口裝卸機械的裝卸效率和安全可靠度都有了極大的提高，整機向有機、完善、協(xié)調(diào)、適配方向發(fā)展。但也大都以巡檢為主，真正能在港口相對惡劣的條件下長期穩(wěn)定在線健康監(jiān)測和安全評價系統(tǒng)還是相對缺乏。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)是通過人工目測檢查或借助于便攜式儀器測量得到的信息對起重機結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)進行評估。傳統(tǒng)檢測方式的不足之處主要表現(xiàn)在:(I)檢測缺少整體性。人工檢查以單一構(gòu)件為對象，只能提供局部的檢測和診斷信息，而不能提供整體全面的結(jié)構(gòu)健康檢測和評估信息。(2)采用超聲波方法、聲發(fā)射方法和磁粉探傷方法進行結(jié)構(gòu)的無損檢測，測試費用昂貴，還需要測試輔助工程(架設(shè)檢測平臺、測區(qū)表面磨光和油漆恢復(fù)等)的費用；(3)周期長，時效性差。測試人員的工作危險而且繁瑣，并且得到的數(shù)據(jù)只是我們所選取的時間點的狀況，并不能完全說明整臺設(shè)備長期以來的工作狀態(tài)。而且無法長期監(jiān)測應(yīng)力結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)可能處于危險工作狀態(tài)的第一時間提醒工作人員進行維護。在有重大事故或嚴(yán)重結(jié)構(gòu)安全隱患的情況下，不能向生產(chǎn)管理者提供即時信息。(4)傳統(tǒng)檢測必須在起重機停產(chǎn)狀況下實施，影響生產(chǎn)。(5)采用應(yīng)變片法需要表面處理，測量效率低，測試過程比較復(fù)雜，測試結(jié)果受人為操作、環(huán)境等影響較大，容易受到干擾，可靠性差。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計合理，檢測方便的起重機金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)。本實用新型所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的，本實用新型是一種起重機金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)，其特點是:包括CPU控制器、光纖傳感分析儀和傳感器，所述的傳感器通過光纖光柵與光纖傳感分析儀連接，所述的光纖傳感分析儀通過無線網(wǎng)絡(luò)與CPU控制器連接；所述的傳感器包括安裝在起重機上的光纖應(yīng)變計、傾角傳感器、力口速度傳感器、溫濕度計和光電式風(fēng)速儀，光纖應(yīng)變計分別設(shè)在起重機的前大梁上面板處、前大梁下面板處、拉桿下端與前大梁連接處、前大梁海側(cè)梯形架下、拉桿上端處、海側(cè)立柱內(nèi)面板處、后拉桿中部、后拉桿下端、海側(cè)下橫梁與滑輪連接處；傾角傳感器和加速度傳感器分別安裝在起重機左大梁和右大梁上。各種傳感器將檢測到的起重機金屬結(jié)構(gòu)的主梁等部位的結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化、傾角、力口速度、溫度等變化數(shù)據(jù)通過光纖光柵傳輸?shù)狡鹬貦C設(shè)備控制中心的光纖傳感分析儀，由光纖傳感分析儀通過GPRS/CDMA/3G等無線網(wǎng)絡(luò)將實時監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送到CPU控制器進行分析處理。本實用新型不受電磁干擾，無需做雷擊防護；測試精度高且具有準(zhǔn)確的測點空間定位能力；實時性好，系統(tǒng)中所有監(jiān)測點的同步數(shù)據(jù)采集頻率可在毫秒級到秒級設(shè)定；系統(tǒng)安裝及長期使用過程中無需定標(biāo)，光纖光柵本質(zhì)穩(wěn)定，不存在零點漂移；由于光纖光柵采用光中心波長表征物理量測量值，屬于數(shù)字量，光源的老化衰減及傳輸光纖布設(shè)、使用過程中由于彎曲、擾動而引入的光信號衰減不影響測量精度；光纖傳感分析儀無可動部件，長期使用無需標(biāo)定，可靠性高。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其能準(zhǔn)確的提供基礎(chǔ)檢測數(shù)據(jù)，并能有效地提供起重機維護管理的科學(xué)依據(jù)，顯著提高港口機械設(shè)備的整體管理水平，從而能夠最大限度地確保港口重大機械設(shè)備的安全運行，延長起重機等使用壽命。

圖1為本實用新型的一種控制系統(tǒng)框圖。
具體實施方式
以下參照附圖，進一步描述本實用新型的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對其權(quán)利的限制。實施例1,參照圖1, 一種起重機金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)，包括CPU控制器、光纖傳感分析儀和傳感器，所述的傳感器通過光纖光柵與光纖傳感分析儀連接，所述的光纖傳感分析儀通過無線網(wǎng)絡(luò)與CPU控制器連接；所述的傳感器包括安裝在起重機上的光纖應(yīng)變計、傾角傳感器、加速度傳感器、溫濕度計和光電式風(fēng)速儀，光纖應(yīng)變計分別設(shè)在起重機的前大梁上面板處、前大梁下面板處、拉桿下端與前大梁連接處、前大梁海側(cè)梯形架下、拉桿上端處、海側(cè)立柱內(nèi)面板處、后拉桿中部、后拉桿下端、海側(cè)下橫梁與滑輪連接處；傾角傳感器和加速度傳感器分別安裝在起重機左大梁和右大梁上。
權(quán)利要求1.一種起重機金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括CPU控制器、光纖傳感分析儀和傳感器，所述的傳感器通過光纖光柵與光纖傳感分析儀連接，所述的光纖傳感分析儀通過無線網(wǎng)絡(luò)與CPU控制器連接；所述的傳感器包括安裝在起重機上的光纖應(yīng)變計、傾角傳感器、加速度傳感器、溫濕度計和光電式風(fēng)速儀，光纖應(yīng)變計分別設(shè)在起重機的前大梁上面板處、前大梁下面板處、拉桿下端與前大梁連接處、前大梁海側(cè)梯形架下、拉桿上端處、海側(cè)立柱內(nèi)面板處、后拉桿中部、后拉桿下端、海側(cè)下橫梁與滑輪連接處；傾角傳感器和加速度傳感器分別安裝在起重機左大梁和右大梁上。
專利摘要本實用新型是一種起重機金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)，包括CPU控制器、光纖傳感分析儀和傳感器，傳感器通過光纖光柵與光纖傳感分析儀連接，光纖傳感分析儀通過無線網(wǎng)絡(luò)與CPU控制器連接；傳感器包括安裝在起重機上的光纖應(yīng)變計、傾角傳感器、加速度傳感器、溫濕度計和光電式風(fēng)速儀，光纖應(yīng)變計分別設(shè)在起重機的前大梁上面板處、前大梁下面板處、拉桿下端與前大梁連接處、前大梁海側(cè)梯形架下、拉桿上端處、海側(cè)立柱內(nèi)面板處、后拉桿中部、后拉桿下端、海側(cè)下橫梁與滑輪連接處；傾角傳感器和加速度傳感器分別安裝在起重機左右大梁上。其能準(zhǔn)確的提供基礎(chǔ)檢測數(shù)據(jù)，從而能夠最大限度地確保港口重大機械設(shè)備的安全運行，延長起重機等使用壽命。
文檔編號B66C15/00GK203065039SQ20132006747
公開日2013年7月17日 申請日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者李向東, 張志斌, 黃凱, 張華民 申請人:江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院