1.“敏感部位”的確定
影響汽車起重機(jī)安全性的因素有很多,比如振動(dòng)、駕駛員的誤操作、某些原件因腐蝕而造成剛度不夠等等。故綜合考慮汽車起重機(jī)的安全性能,合理采集汽車起重機(jī)各個(gè)“敏感部位”的信號(hào),是首先要考慮的實(shí)際問(wèn)題。
傾覆力矩和起重臂的剛度都是汽車起重機(jī)重要的安全參數(shù),對(duì)它們的監(jiān)測(cè)是保證汽車起重機(jī)平穩(wěn)工作的關(guān)鍵。在汽車起重機(jī)的“敏感部位”安裝傳感器,把檢測(cè)到的信號(hào)傳給車載計(jì)算機(jī)。而長(zhǎng)度、角度傳感器和壓力傳感器是測(cè)量起重力矩的(長(zhǎng)度和角度傳感器安裝在起重臂的中部,壓力傳感器安裝在變幅油缸的平衡閥處),它們可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)起重臂長(zhǎng)度、角度以及液壓缸的壓力,從而測(cè)得起重機(jī)的載重量,起到限載的作用。載荷傳感器可測(cè)量起重機(jī)的平穩(wěn)狀態(tài)(安裝在四條液壓支腿上),汽車起重機(jī)即將失衡時(shí),其相鄰兩條支腿上的載荷會(huì)變小,當(dāng)小到一定程度的時(shí)候,計(jì)算機(jī)就“認(rèn)為”起重機(jī)將要失衡,并報(bào)警通知工作人員,以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)平穩(wěn)性的目的。加速度傳感器主要測(cè)量起重臂的振動(dòng)狀況(安裝在起重臂的端部),它和長(zhǎng)度、角度傳感器相配合,能反應(yīng)起重臂的撓度和剛度。即使起重機(jī)并未超載,但由于其他因素的影響,起重臂振動(dòng)較強(qiáng),使得被吊物體的慣性很大,起重機(jī)也容易失穩(wěn),甚至起重臂的剛性會(huì)變差,所以對(duì)起重臂振動(dòng)的測(cè)量也不可忽視。
2.藍(lán)牙裝置之間有配對(duì)碼,所以使用藍(lán)牙傳輸數(shù)據(jù),不會(huì)發(fā)生信號(hào)干涉。且藍(lán)牙裝置的體積很小,非常節(jié)省空間。
信號(hào)通過(guò)藍(lán)牙裝置在汽車起重機(jī)上傳輸過(guò)程如圖3所示:傳感器根據(jù)應(yīng)變片感應(yīng)機(jī)構(gòu)的應(yīng)變,使用后續(xù)電路將應(yīng)變量轉(zhuǎn)化為電壓量,再通過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào),并送入單片機(jī)處理,單片機(jī)再把信號(hào)用藍(lán)牙裝置發(fā)射給車載計(jì)算機(jī)。
3、遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)
遠(yuǎn)程故障診斷是計(jì)算機(jī)科學(xué)、通訊技術(shù)與故障診斷技術(shù)相結(jié)合的一種新的設(shè)備故障診斷模式。它是基于GSM/GPRS無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)和GPS全球定位系統(tǒng)來(lái)完成整個(gè)過(guò)程的:從現(xiàn)場(chǎng)提取診斷信息,對(duì)診斷信息進(jìn)行加工,并采集GPS信息,通過(guò)GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離傳輸給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心,監(jiān)控中心對(duì)監(jiān)測(cè)到的信息進(jìn)行分析診斷,把診斷結(jié)果再經(jīng)GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸回工作現(xiàn)場(chǎng),用以指導(dǎo)維修。
3.1信號(hào)的遠(yuǎn)程傳輸
在工程中,無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)是基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)通訊系統(tǒng)。但GPRS與GSM相比,具有傳輸速度快,永遠(yuǎn)在線,傳送數(shù)據(jù)量大且按流量收費(fèi)等諸多優(yōu)點(diǎn)。所以使用GPRS通訊方式明顯優(yōu)于GSM通訊方式。
3.2遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的故障診斷中心
在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中,故障診斷中心是診斷故障的“專家”,它可以針對(duì)當(dāng)前的問(wèn)題提出解決方案。當(dāng)某個(gè)汽車起重機(jī)將故障信息傳至遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)后,故障診斷中心需要完成下面四項(xiàng)工作:一、對(duì)故障信息進(jìn)行分析處理,判斷故障原因,提出解決方案;二、將故障原因及處理意見(jiàn)傳回車載計(jì)算機(jī),指導(dǎo)操作者作業(yè);三、根據(jù)發(fā)生故障的汽車起重機(jī)在工程機(jī)械機(jī)群中的權(quán)值、故障部位在單機(jī)上的權(quán)值以及故障嚴(yán)重程度的權(quán)值來(lái)判斷該故障對(duì)整個(gè)工程機(jī)械機(jī)群工作的影響,來(lái)管理和調(diào)度;四、當(dāng)故障診斷中心無(wú)法判斷故障原因及做出處理意見(jiàn)時(shí),要及時(shí)將此信息傳給專業(yè)故障診斷人員,由他們憑借專業(yè)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)作進(jìn)一步處理。
3.3故障診斷中心的工作原理
車載計(jì)算機(jī)讀取操作員從鍵盤(pán)或觸摸屏輸入的參數(shù)、起重機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)以及各傳感器采集的信號(hào),再把這些數(shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心,故障診斷中心根據(jù)各個(gè)參數(shù)以及汽車起重機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算處理,將計(jì)算得到的結(jié)果及相應(yīng)參數(shù)通過(guò)GPRS反饋回汽車起重機(jī),顯示在LCD顯示器上;最后判斷是否需要報(bào)警,若發(fā)生危險(xiǎn)操作,則進(jìn)行相應(yīng)報(bào)警及制動(dòng)保護(hù)。
3.4工作狀態(tài)的遠(yuǎn)程控制
在作業(yè)中,監(jiān)控中心還需對(duì)汽車起重機(jī)實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。比如,發(fā)動(dòng)機(jī)油溫、油壓的控制;合理配置發(fā)動(dòng)機(jī)功率、減小排放、降低油耗等的節(jié)能控制;與其他工程機(jī)械的動(dòng)作配合控制;防止傾翻和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作狀態(tài)的安全控制等等。遠(yuǎn)程控制狹義上是指遠(yuǎn)程監(jiān)控中心對(duì)汽車起重機(jī)的計(jì)算機(jī)發(fā)出指令,由車載計(jì)算機(jī)完成對(duì)起重機(jī)各部分的控制——計(jì)算機(jī)及時(shí)顯示并將問(wèn)題實(shí)時(shí)發(fā)送到監(jiān)控中心,中心對(duì)采集到的信息進(jìn)行故障分析,提出預(yù)防故障和合理保養(yǎng)的方案,再遠(yuǎn)程傳送回來(lái),車載計(jì)算機(jī)控制著車?yán)锏闹悄芑K,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。
4、結(jié)束語(yǔ)
使用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠使汽車起重機(jī)在實(shí)際工作中更加安全可靠,方便駕駛員的操作,輔助現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)人員工作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障,有利于汽車起重機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化。