大型起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)講課

大型起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)講課第一頁，共45頁。

第一部分

背景第二頁，共45頁。

一、任務來源根據(jù)國務院國發(fā)【2010】23號文《國務院關于進一步加強企業(yè)生產(chǎn)工作的通知》以及國家質檢總局特種設備安全監(jiān)察局檢特【2010】518號文《關于進一步加強特種設備安全工作的若干意見》中有關“大型起重機械要安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)”的要求，2011年1月底全國起重機械標準化技術委員會提出由中船第九設計研究院工程有限公司和北京起重運輸機械設計研究院負責起草國家標準《起重機械

安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》。本標準自標準起草工作組正式接到編寫通知到全國起重機械標準化技術委員會年會上審查通過，歷經(jīng)7個月。第三頁，共45頁。

二、分工主編單位：

中船第九設計研究院、北京起重運輸機械設計研究院橋式起重機：

大連重工起重集團有限責任公司、北京起重運輸機械設計研究院門式起重機：

中船第九設計研究院、北京起重運輸機械設計研究院、常州市常欣電子衡器有限公司流動式起重機：徐工集團徐州重型機械有限公司塔式起重機：

中國建筑科學研究院機械化研究分院門座起重機：

上海振華重工（集團）股份有限公司纜索起重機：

水利部水工金屬結構質量檢驗測試中心桅桿起重機：

華電鄭州機械設計研究院有限公司架橋機：

中鐵工程機械研究設計院、石家莊鐵道大學國防交通研究所升船機：

水利部水工金屬結構質量檢驗測試中心第四頁，共45頁。

三、實施質檢辦特聯(lián)【2013】5號文“國家質檢總局辦公廳、國家安全監(jiān)管總局辦公廳關于在部分大型起重機械推廣應用安全監(jiān)控管理系統(tǒng)及繼續(xù)深入開展示范試點工作的通知”要求：1、2013年7月1日起，制造和安裝單位應當在新制造的造船門式起重機和架橋機上安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，沒有安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的不得出廠。2、2013年12月31日前，使用單位應當通過改造，在在用注冊登記的造船門式起重機和架橋機上依據(jù)國家標準完成加裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的工作。3、自2014年1月1日起，沒有加裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的不得使用。第五頁，共45頁。第二部分

國家標準《起重機械

安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》正文第六頁，共45頁。一、范圍（見標準第一章）本標準規(guī)定了起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)（以下簡稱“系統(tǒng)”）的構成、系統(tǒng)的監(jiān)控、系統(tǒng)的性能要求、試驗方法和系統(tǒng)的檢驗。本標準適用于GB/T20776規(guī)定的橋式起重機、門式起重機、流動式起重機、塔式起重機、門座起重機、纜索起重機、桅桿起重機、架橋機及升船機，其他類型起重機可參照使用。第七頁，共45頁。二、規(guī)范性引用文件（見標準第2章）下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB6067.1起重機械安全規(guī)程第1部分：總則GB5226.2機械安全機械電氣設備

第32部分：起重機械技術條件GB/T20776起重機械分類第八頁，共45頁。三、術語和定義（見標準第3章）3.1

安全監(jiān)控管理系統(tǒng)managingsystemofsafetymonitoring

對起重機械工作過程進行監(jiān)控，能夠對重要運行參數(shù)和安全狀態(tài)進行記錄并管理的系統(tǒng)。3.2

信息采集單元informationcollectionunit

讀取信息源數(shù)據(jù)的裝置。3.3信息處理單元informationprocessingunit

對讀取的數(shù)據(jù)進行計算和處理的裝置。3.4

控制輸出單元outputcontrolunit向起重機械執(zhí)行機構輸出控制信號的裝置。第九頁，共45頁。3.5

信息顯示單元informationdisplayunit

以圖形、圖像、文字、聲光等方式輸出信息的裝置。3.6

信息導出接口單元dataoutputinterfaceunit

向上級或下級單元輸出數(shù)據(jù)的裝置。3.7

遠程傳輸單元remotedatatransferunit

信息傳送到遠程服務器的裝置。3.8

系統(tǒng)綜合誤差syntheticalprecisionofsystem

系統(tǒng)顯示數(shù)據(jù)與被采集信息源的實際數(shù)據(jù)的最大相對誤差。第十頁，共45頁。圖1網(wǎng)絡圖圖一

安全監(jiān)控管理系統(tǒng)圖第十一頁，共45頁。四、系統(tǒng)的構成4.1

構成（見標準4.1條）4.1起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)由硬件和軟件組成,其單元構成如下：信息采集單元、信息處理單元、控制輸出單元、信息存儲單元、信息顯示單元、信息導出接口單元等。當有遠程監(jiān)控要求時，應增加遠程傳輸單元。當起重機械集群作業(yè)時，系統(tǒng)應留有相應接口，用于與遠程監(jiān)控中心的信息交換。注：本系統(tǒng)是起重機械電氣控制系統(tǒng)的一部分，非獨立產(chǎn)品。第十二頁，共45頁。4.2

起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)結構模式（見標準4.2條）第十三頁，共45頁。4.3起重機械安全監(jiān)控信息采集要求（打開標準中表1）第十四頁，共45頁。五、系統(tǒng)的監(jiān)控（見標準第5章）5.1總則（見標準5.1條）5.1總則系統(tǒng)應具有滿足本標準要求的安全監(jiān)控管理功能。第十五頁，共45頁。5.2監(jiān)控內(nèi)容（見標準5.2條）5.2監(jiān)控內(nèi)容5.2.1起重機械安全保護裝置的設置應滿足GB6067.1及相關標準的要求，系統(tǒng)中的主要監(jiān)控內(nèi)容應滿足表2和表3的要求。5.2.2系統(tǒng)的輸出控制要求應滿足GB6067.1及相關標準的規(guī)定。第十六頁，共45頁。圖三

操作指令第十七頁，共45頁。五、系統(tǒng)的監(jiān)控（見標準第5章）表2序號11.操作指令：指的是主令控制器、凸輪開關、按鈕等發(fā)出的操作命令，所有機型都應監(jiān)控。見圖三1.介紹第一，二排工況指令，及主令指令。舉例:2.介紹如操作指令不進去，發(fā)生事故無法追溯事故原因。表2序號13.工作時間：指的是每個工作狀態(tài)對應的時間節(jié)點。見圖十二表2序號14.累計工作時間：指多個工作循環(huán)累積起來的時間，為給起重機械的使用壽命與報廢年限問題作參考。表2序號15.工作循環(huán)：指起重機從起吊一個物品起，到能開始起吊下一個物品止，包括起重機運行及正常的停歇在內(nèi)的一個完整的過程。第十八頁，共45頁。謝謝！第十九頁，共45頁。圖四

視頻系統(tǒng)第二十頁，共45頁。六、系統(tǒng)的性能要求6.1總則（見標準6.1條）6.1總則系統(tǒng)的性能除應滿足GB5226.2的相關要求外，還應滿足6.2～6.11的要求。第二十一頁，共45頁。6.2使用環(huán)境條件（見標準6.2條）6.2使用環(huán)境條件系統(tǒng)應滿足起重機械的實際使用環(huán)境條件要求。第二十二頁，共45頁。6.3系統(tǒng)綜合誤差（見標準6.3條）6.3系統(tǒng)綜合誤差

系統(tǒng)綜合誤差特指起重量、幅度和起重力矩的誤差。在起重機械實際使用工況下，系統(tǒng)的綜合誤差分別不應大于5%。第二十三頁，共45頁。6.4系統(tǒng)的屏蔽要求（見標準6.4條）6.4系統(tǒng)的屏蔽要求6.4.1控制信號線宜選用雙絞屏蔽線，遠距離傳輸或強干擾環(huán)境時可選用光纜方式。6.4.2采用變頻器驅動的起重機械中，為防止變頻器產(chǎn)生的諧波和電磁輻射對安全監(jiān)控管理系統(tǒng)造成干擾，應采取適當?shù)拇胧?，特別是對信號線的抗干擾措施。第二十四頁，共45頁。6.5

系統(tǒng)的連續(xù)作業(yè)要求（見標準6.5條）6.5系統(tǒng)的連續(xù)作業(yè)要求系統(tǒng)的基本組成單元應符合其本身的技術規(guī)范。連續(xù)作業(yè)試驗時間不應低于16h或工作循環(huán)次數(shù)不應低于20次。第二十五頁，共45頁。6.6系統(tǒng)信號接口要求（見標準6.6條）6.6系統(tǒng)信號接口要求信號的常用接口形式如下：a)無源開關量信號接口；b)模擬量信號接口；c)脈沖量信號接口；d)總線數(shù)據(jù)信號接口。第二十六頁，共45頁。6.7系統(tǒng)的功能要求（見標準6.7條）6.7系統(tǒng)的功能要求6.7.1系統(tǒng)應具有對表1所列的信息進行處理及控制的功能。6.7.2系統(tǒng)應具有對起重機械運行狀態(tài)及故障信息進行實時記錄的功能。6.7.3系統(tǒng)應具有對起重機械運行狀態(tài)及故障信息進行歷史追溯的功能。6.7.4系統(tǒng)應具有故障自診斷功能。在開機時應有自檢程序，對警報、顯示等功能進行驗證；在系統(tǒng)自身發(fā)生故障而影響正常使用時，能立即發(fā)出報警信號。6.7.5系統(tǒng)的報警裝置應具備止停功能。第二十七頁，共45頁。圖5運行狀態(tài)圖五運行狀態(tài)及實時監(jiān)控第二十八頁，共45頁。圖六

實時監(jiān)控第二十九頁，共45頁。圖七

故障分析第三十頁，共45頁。圖八

歷史回放第三十一頁，共45頁。6.8系統(tǒng)的信息采集和信息儲存要求（見標準6.8條）6.8系統(tǒng)的信息采集和信息儲存要求6.8.1系統(tǒng)信息的采集應滿足實時性要求，儲存應滿足原始完整性要求。6.8.2系統(tǒng)儲存的數(shù)據(jù)信息或圖像信息應包含數(shù)據(jù)或圖像的編號、時間和日期。6.8.3系統(tǒng)的信息存儲單元在關閉電源或供電中斷之后，其內(nèi)部的所有信息均應被保留。6.8.4系統(tǒng)能在存儲容量達到設定的存儲時間前提示管理人員提前備份保存。6.8.5在運行周期內(nèi)系統(tǒng)的采樣周期不應大于100ms。6.8.6數(shù)據(jù)存儲時間不應少于30個連續(xù)工作日，視頻存儲時間不應少于72h。第三十二頁，共45頁。圖九

故障記錄第三十三頁，共45頁。6.9系統(tǒng)的顯示要求（見標準6.9條）6.9系統(tǒng)的顯示要求6.9.1系統(tǒng)應保證顯示信息在各種環(huán)境下清晰可辨，不干擾司機視線，不刺目。6.9.2系統(tǒng)應具有起重機械作業(yè)狀態(tài)的實時顯示功能，能以圖形、圖像、圖表和文字的方式顯示起重機械的工作狀態(tài)和工作參數(shù)。6.9.3系統(tǒng)顯示的文字表達應采用簡體中文。6.9.4系統(tǒng)的報警裝置應能向起重機械操作者和處于危險區(qū)域內(nèi)的人員發(fā)出清晰的聲光報警。第三十四頁，共45頁。圖十

圖像圖表第三十五頁，共45頁。6.10系統(tǒng)的通信協(xié)議要求（見標準6.10條）6.10系統(tǒng)的通信協(xié)議要求6.10.1系統(tǒng)的通信協(xié)議應符合國家現(xiàn)行標準的規(guī)定。6.10.2系統(tǒng)的用戶通信協(xié)議應是對外開放的。第三十六頁，共45頁。6.11系統(tǒng)管理權限要求（見標準6.11條）6.11系統(tǒng)管理權限要求系統(tǒng)的管理應由經(jīng)授權的人員進行。第三十七頁，共45頁。圖十一

管理權限第三十八頁，共45頁。七、試驗方法（見標準第7章）7.1起重量綜合誤差試驗（見標準7.1條）7.1起重量綜合誤差試驗

載荷試驗不少于三次，且試驗載荷不低于30%的額定起重量。100%額定起重量作為必測點。其他兩點在30%額定起重量與100%額定起重量之間任意選取。綜合誤差按式（1）計算：

………………（1）式中：EQ——起重量綜合誤差；Qa——系統(tǒng)顯示數(shù)據(jù)，單位為噸（t）；Qb——試驗載荷的實際數(shù)據(jù)，單位為噸（t）。第三十九頁，共45頁。7.2

幅度綜合誤差試驗（見標準7.2條）7.2幅度綜合誤差試驗

空載狀態(tài)下，取最大工作幅度的30%（R0.3）、60%（R0.6）、90%（R0.9），變幅機構在取點附近小范圍內(nèi)往返運行兩次后停止，測定實際幅度R0.3a、R0.6a、R0.9a，讀取顯示器相應顯示幅度R0.3b、R0.6b、R0.9b，分別計算它們的算術平均值Ra和Rb，綜合誤差按式（2）計算：

………………（2）式中：ER——幅度的綜合誤差；Ra——三次實際幅度的算術平均值，單位為米（m）；Rb——對應的三次顯示幅度的算術平均值，單位為米（m）。對于大型流動式起重機，應增加額定載荷狀態(tài)下的試驗。第四十頁，共45頁。7.3起重力矩的綜合誤差試驗（見標準7.3條）7.3起重力矩的綜合誤差試驗

在力矩曲線范圍內(nèi)選能代表機種力矩變化特性的三點作為檢測點，綜合誤差按式（3）計算：

………………（3）式中：EM——力矩的綜合誤差；Ma——實際的力矩值，單位為千牛米（kN.m）；Mb——對應的顯示力矩值，單位為千牛米（kN.m）。第四十一頁，共45頁。7.4其他檢驗項目試驗（見標準7.4條）7.4其他檢驗項目試驗7.4.1除系統(tǒng)綜合誤差外，其他檢驗項目