《無人值守起重機智能控制系統(tǒng)檢驗要求》

T/SASEXXX-202X無人值守起重機智能控制系統(tǒng)檢驗要求Unattendedcrane—Intelligentcontrolsystem—Inspection（征求意見稿）20xx-xx-xx發(fā)布20xx-xx-xx實施ICSXX.XXX.XXCCSXX.XX山東省特種設(shè)備協(xié)會???發(fā)布山東省特種設(shè)備協(xié)會???發(fā)布目??次前言………………I1 范圍……………12 規(guī)范性引用文件………………13 術(shù)語和定義……………………14 系統(tǒng)組成基本要求……………25 技術(shù)通用要求…………………26 工作模式控制要求……………27 智能控制界面要求……………28 作業(yè)環(huán)境自識別………………39 起重機參數(shù)的采集與監(jiān)控要求………………310 視頻要求………………………411 精度要求………………………412 安全要求………………………413 信息存儲………………………514 檢驗要求………………………5附錄A（規(guī)范性附錄）檢驗項目、內(nèi)容及檢驗方法……………7附錄B（規(guī)范性附錄）檢驗報告…………………9無人值守起重機智能控制系統(tǒng)檢驗要求范圍 本標(biāo)準規(guī)定了無人值守起重機的智能控制部分的相關(guān)技術(shù)要求，規(guī)定了該部分基本的檢驗項目、內(nèi)容及方法。 本標(biāo)準適用于橋、門式起重機在特定工作區(qū)等有限范圍內(nèi)工作的無人值守起重機，其他相關(guān)智能起重機也可參照執(zhí)行。規(guī)范性引用文件 下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。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。 GB/T3811 起重機設(shè)計規(guī)范 GB/T6067.1 起重機械安全規(guī)程第1部分：總則 GB/T5226.32 機械電氣安全機械電氣設(shè)備第32部分：起重機械技術(shù)條件 GB/T14405 通用橋式起重機 GB50054 低壓配電設(shè)計規(guī)范 GB50052 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 GB/T28264 起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)術(shù)語和定義 下列術(shù)語和定義適用于本文件，GB/T6974.1和GB/T6974.5界定的術(shù)語和定義適用于本文件。無人值守 起重機根據(jù)管理系統(tǒng)發(fā)送的工單指令，無需人員操作，自動執(zhí)行相應(yīng)作業(yè)任務(wù)。無人模式 起重機在無人模式下，起重機操作不需要司機，作業(yè)指令由無人值守起重機管理系統(tǒng)生成并且發(fā)送到起重機PLC控制系統(tǒng)，起重機PLC自動執(zhí)行系統(tǒng)發(fā)送過來的命令。有人模式 起重機在有人模式下，起重機由駕駛室的操作員控制，操作員根據(jù)作業(yè)指令進行操作。任何時間，起重機能夠通過急停按鈕急停。遠程控制模式 類似有人模式，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)輔助下，起重機由操作員在主控室通過控制臺進行操作。維護模式 此模式用于起重機檢修調(diào)試，當(dāng)起重機處于維護模式時，當(dāng)前起重機解除電氣連鎖限制，僅保留重要的機械連鎖限制。系統(tǒng)接口 用于不同系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浻布b置。人機交互系統(tǒng) 通過計算機等輸入、輸出設(shè)備，以有效的方式實現(xiàn)人與起重機等信息交換的系統(tǒng)。智能工作區(qū)域 起重機能夠在無人值守模式下正常工作的范圍。系統(tǒng)組成基本要求無人值守起重機智能控制系統(tǒng) 無人值守起重機智能控制系統(tǒng)主要由PLC系統(tǒng)、變頻器或伺服驅(qū)動系統(tǒng)、防搖擺控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和智能吊具系統(tǒng)等組成，應(yīng)至少包含但不限于具備以上功能的系統(tǒng)。無人值守起重機區(qū)域管理系統(tǒng) 無人值守起重機所在的工作區(qū)域應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)無人值守起重機（單臺或多臺）在智能工作區(qū)域的內(nèi)無人值守工作，且該系統(tǒng)應(yīng)是獨立、完整的二級系統(tǒng)，承擔(dān)智能工作區(qū)域運轉(zhuǎn)的所有必要功能，可根據(jù)實際情況包括但不限于以下功能：產(chǎn)品儲放位置管理、起重機作業(yè)順位管理、起重機作業(yè)結(jié)果管理、設(shè)備狀態(tài)實時監(jiān)控、起重機無人作業(yè)防碰撞控制、起重機無人作業(yè)規(guī)避控制、危險區(qū)域規(guī)避管理、車輛入庫及裝車管理等。技術(shù)通用要求系統(tǒng)設(shè)置要求5.1.1無人值守起重機智能控制與庫區(qū)管理系統(tǒng)應(yīng)突出結(jié)構(gòu)化、模塊化設(shè)計原則，具備擴展性和先進性。5.1.2無人值守起重機智能控制與庫區(qū)管理系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計成由一組相對獨立又互有關(guān)聯(lián)的模塊組成，各模塊之間應(yīng)采用可靠的通訊方式連接。5.1.3無人值守起重機智能控制與庫區(qū)管理系統(tǒng)應(yīng)能提供不同技術(shù)架構(gòu)的數(shù)據(jù)接口，具備兼容性和開放性。核心部件要求5.2.1服務(wù)器CPU、內(nèi)存、存儲空間應(yīng)保證足夠的冗余及備用量，以保證運行可靠。5.2.2應(yīng)選用性能可靠的執(zhí)行機構(gòu)。正常運行的執(zhí)行機構(gòu)，運行功率不應(yīng)大于該執(zhí)行機構(gòu)的額定功率。5.2.3傳感器應(yīng)從穩(wěn)定性、精度、靈敏度三個方面進行選型，保證設(shè)備的安全運行。5.2.4人機交互裝置應(yīng)滿足設(shè)備使用環(huán)境條件，操控靈活。5.2.5通信接口應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準的規(guī)定。5.2.6管理系統(tǒng)服務(wù)器應(yīng)采用穩(wěn)定性強的操作系統(tǒng)。工作模式控制要求無人模式 起重機應(yīng)設(shè)置可靠的轉(zhuǎn)換開關(guān)以切換有人或無人的工作模式，進入無人模式工作應(yīng)多于不同操作工位的兩處確認后方可開始工作。遠程控制模式 遠程控制模式屬于有人控制模式，轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)設(shè)置為有人模式，主控室人員按照屏幕上的作業(yè)工單指示，用遠程聯(lián)動臺直接操作起重機。駕駛室操作、地面遙控模式 駕駛室操作、地面遙控屬于有人控制模式，應(yīng)符合常規(guī)起重機的相關(guān)操作要求，駕駛室操作、地面遙控不能同時有效。工作模式互鎖起重機各種工作模均不允許同時有效，可以包含用戶要求的其它操作模式。協(xié)作模式兩臺或兩臺以上起重機協(xié)同作業(yè)時，系統(tǒng)還應(yīng)具有協(xié)調(diào)、協(xié)同作業(yè)處理功能，能夠?qū)崿F(xiàn)多臺起重機協(xié)同的全自動無人作業(yè)。智能控制界面要求起重機人機界面及功能要求人機界面尺寸建議不小于10英寸，界面采用直觀的2D或3D畫面顯示，管理人員可以通過操作客戶端畫面對智能工作區(qū)域內(nèi)的物料、起重機等進行各種管理操作，實現(xiàn)但不限于如下功能：設(shè)備管理、起重機調(diào)度規(guī)則配置、起重機自動控制管理、起重機運行參數(shù)監(jiān)控、故障診斷、數(shù)據(jù)統(tǒng)計總覽、系統(tǒng)日志、歷史記錄、用戶信息管理、權(quán)限管理等。智能工作區(qū)域管理人機界面推薦對智能工作區(qū)域建立獨立管理系統(tǒng)以實現(xiàn)工作區(qū)域總覽、工作位置信息管理等功能，且能夠與起重機管理系統(tǒng)協(xié)同運行。作業(yè)環(huán)境自識別識別項目無人值守起重機應(yīng)根據(jù)需要有識別作業(yè)環(huán)境的能力，識別項目宜包括：a)環(huán)境溫度；b)環(huán)境濕度；c)海拔高度；d)風(fēng)速風(fēng)向。識別要求作業(yè)環(huán)境的數(shù)值應(yīng)納入起重機管理系統(tǒng)記錄，并能實現(xiàn)監(jiān)控、預(yù)警、停止等相關(guān)聯(lián)動操作等功能。起重機參數(shù)的采集與監(jiān)控要求總則起重機械安全保護裝置的設(shè)置應(yīng)滿足GB/T6067.1及相關(guān)標(biāo)準的要求，起重機參數(shù)信息采集及監(jiān)控應(yīng)包括以下參數(shù)，驗證方法應(yīng)符合相關(guān)要求。起重量起升載荷時，顯示器上應(yīng)能顯示起重量，顯示計量單位是否為“t”，并且是否至少保留小數(shù)點后兩位。起升高度（下降深度）顯示器上應(yīng)能夠?qū)崟r顯示所吊運的物體起升高度和下降深度。在空載的條件下，將吊具起升到一定的位置，記錄此時顯示屏上起升高度的數(shù)值為H1，將激光測距儀等檢測儀器垂直架設(shè)到吊具的正下方，測試吊具的位置高度值并且記錄為h1，將起升機構(gòu)緩慢運行一定的高度，觀察顯示屏上起升高度的數(shù)值是否實時變化，待穩(wěn)定后記錄為H2，測量此時吊具的位置高度值并且記錄為h2，通過公式H=H2-H1,計算出顯示屏上起升高度的變化值，按照公式h=∣h2-h1∣，計算出吊具實際測量上升的高度h，以上操作至少重復(fù)三次，檢查H與h的數(shù)值是否一致。運行行程 起重機的小車運行、大車運行等運行行程應(yīng)能夠?qū)崟r顯示。在空載的條件下，將小車運行到某一位置，記錄顯示屏上小車運行行程的數(shù)值為S0，并且在小車運行的軌道上相應(yīng)位置做標(biāo)記，緩慢開動小車，移動一定的距離（一般不少于10mm），觀察顯示屏上小車運行行程的數(shù)值是否實時變化，待小車穩(wěn)定后記錄顯示屏幕上行程數(shù)值為S1，并且在運行的軌道上做標(biāo)記；用卷尺等檢測儀器測量兩處標(biāo)記的距離為s，按照公式S=∣S1-S0∣計算出系統(tǒng)顯示的距離，檢查S與s數(shù)值是否一致； 大車運行的行程驗證方法同前款。同一軌道運行機構(gòu)安全距離 根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計要求及相關(guān)標(biāo)準要求，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置有安全距離；當(dāng)小于設(shè)定的安全距離時，系統(tǒng)應(yīng)有正確響應(yīng)。 現(xiàn)場設(shè)置信號反射器具，起重機械同一或者不同一軌道存在碰撞危險時，在司機室和起重機械周圍應(yīng)能清晰的觀察到聲、光報警信號，起重機械應(yīng)停止運行。運行速度 應(yīng)能夠顯示在穩(wěn)定運行狀態(tài)下，起重機的水平位移速度，小車作橫移時的速度，工作載荷的垂直位移速度，單位m/min。工作時間與工作循環(huán) 系統(tǒng)應(yīng)能實時顯示和記錄工作時間，計量起重機械各機構(gòu)動作時間點、時間段，與監(jiān)控系統(tǒng)對應(yīng)值比較。 進行連續(xù)一個工作循環(huán)后，調(diào)取試驗過程中存儲的時間數(shù)據(jù)，現(xiàn)場驗證已完成的工作循環(huán)的時間系統(tǒng)是否全部累加、記錄和存儲。 顯示屏幕上應(yīng)有工作循環(huán)的次數(shù)。根據(jù)起重機械的特點記錄每個工作循環(huán)的次數(shù)。調(diào)取試驗過程中存儲的時間數(shù)據(jù)，檢查系統(tǒng)已完成的工作循環(huán)應(yīng)全部記錄和存儲。視頻要求10.1現(xiàn)場查看視頻系統(tǒng)，包括裝設(shè)攝像頭數(shù)量、安裝位置、所監(jiān)控的范圍。在一個工作循環(huán)的時間內(nèi)，視頻系統(tǒng)的屏幕上應(yīng)能觀察到起重機械主要機構(gòu)各主要工況實時工作的監(jiān)控畫面。10.2整個視頻系統(tǒng)應(yīng)能全程監(jiān)控起重機械工作的過程，做到實時監(jiān)控。一個工作循環(huán)后，調(diào)取相關(guān)視頻的信息，這些狀態(tài)的信息應(yīng)完整保存。10.3對于橋式起重機、門式起重機至少需要觀察到吊點、行走區(qū)域及智能工作區(qū)域。性能要求定位技術(shù)指標(biāo)無人值守起重機定位技術(shù)指標(biāo)針對不同應(yīng)用場景，三坐標(biāo)的定位要求可以不同，兩個典型應(yīng)用場景的精度推薦符合表1要求：表1無人值守起重機定位技術(shù)指標(biāo)推薦精度坐標(biāo)及項目庫區(qū)智能化場景（例如夾鉗夾取鋼卷、電磁吸盤吸取鋼板、電動夾鉗夾取板坯等）散料智能化場景（例如抓斗抓散料、電磁吸盤吸廢鋼等）無起重機自動裝車、卸車功能需求有起重機自動裝車、卸車功能需求大車檢測精度小于等于5mm小于等于30cm小于等于5mm控制精度小于等于±2cm小于等于±50cm小于等于±2cm小車檢測精度小于等于5mm小于等于30cm小于等于5mm控制精度小于等于±2cm小于等于±50cm小于等于±2cm主鉤檢測精度小于等于5mm小于等于5cm小于等于5mm控制精度小于等于±2cm小于等于±10cm小于等于±2cm上述精度如不能滿足實際應(yīng)用需要，應(yīng)按實際應(yīng)用場景提高精度要求，且應(yīng)滿足基本的安全要求，起重機每個機構(gòu)可以設(shè)置兩個位置的檢測設(shè)備互為冗余并互為校驗。防搖技術(shù)指標(biāo)無人值守起重機吊具防搖技術(shù)指標(biāo)： a)防搖停車檢測精度應(yīng)小于等于0.2°； b)防搖運行過程中控制精度應(yīng)小于等于±1°。運行指標(biāo)無人值守起重機相關(guān)系統(tǒng)的運行整體指標(biāo)： a)無人化運行率應(yīng)大于等于99%； b)安全聯(lián)鎖準確率應(yīng)達到100%； c)智能工作區(qū)域作業(yè)準確率100%。安全要求總則 無人值守起重機應(yīng)符合GB/T6067.1和GB/T5226.32的相關(guān)規(guī)定。 無人值守起重機在動作狀態(tài)（高度、運行方向、路徑、軌跡等）改變或供電異常、程序故障等情況下﹐不應(yīng)造成人身傷害。 無人值守起重機不應(yīng)因各元件的集成（如布線、接口、安裝位置、抗干擾等方面）而發(fā)生危險。安全檢測無人值守起重機在運行過程中應(yīng)進行安全檢測，對可能造成人身傷害、財產(chǎn)損失的工作指令，應(yīng)有識別、提示和采取規(guī)避措施的能力。動作前置條件邏輯設(shè)計 無人值守起重機在執(zhí)行工單任務(wù)前，應(yīng)完成系統(tǒng)自檢，保證控制系統(tǒng)運行正常，通訊傳輸正常、各檢測元器件工作正常，執(zhí)行機構(gòu)動作正常。系統(tǒng)軟件無人值守起重機系統(tǒng)軟件應(yīng)有識別和提示非指定控制裝置指令的措施，應(yīng)有不完整指令、錯誤指令的容錯措施。交互安全 人機交互系統(tǒng)應(yīng)具有防止用戶越權(quán)操作、保障數(shù)據(jù)安全等功能；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案（如協(xié)議﹑軟件等）及其服務(wù)應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準要求；不應(yīng)因互聯(lián)/互操作等功能的存在而發(fā)生危險；不應(yīng)因相互之間的影響或其他意外，而使協(xié)同工作的組件發(fā)生危險。網(wǎng)絡(luò)通訊起重機本體（包括整機以及具有獨立通訊功能的部件、機構(gòu)等）與控制系統(tǒng)的通訊延時不超過100ms。當(dāng)通訊中斷時，起重機應(yīng)能立即停止所有機構(gòu)運行。網(wǎng)絡(luò)安全等級符合國家網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)規(guī)定。抗干擾防護 無人值守起重機控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、交互系統(tǒng)等應(yīng)具備完善的屏蔽和接地措施，以免受自身電氣設(shè)備及外界干擾信號影響系統(tǒng)的正常運行。故障診斷 無人值守起重機系統(tǒng)應(yīng)具備運行狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測、報警、復(fù)位等功能，可實現(xiàn)故障自診斷，在故障處理中，應(yīng)確保設(shè)備及維修人員的安全。信息存儲總則 無人值守起重機相關(guān)功能及監(jiān)控參數(shù)的存儲應(yīng)可靠、統(tǒng)一、便利、有序，符合相關(guān)的國家標(biāo)準，方便用戶檢索。實時性 系統(tǒng)應(yīng)具有起重機械作業(yè)狀態(tài)、運行狀態(tài)、工作參數(shù)及故障信息等數(shù)據(jù)信息的實時顯示和存儲功能，數(shù)據(jù)信息應(yīng)以圖形、圖像、圖標(biāo)和文字相結(jié)合的方式實時顯示。系統(tǒng)存儲的數(shù)據(jù)信息或者圖像信息應(yīng)包含數(shù)據(jù)或者圖像的編號，時間和日期與起重機實際運行時的數(shù)據(jù)應(yīng)一致。存儲時間 根據(jù)設(shè)備的使用情況，系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲時間應(yīng)不少于30個連續(xù)工作日，視頻存儲時間不少于72h，系統(tǒng)存儲的數(shù)據(jù)信息或者圖像信息的日期應(yīng)按照年/月/日/時/分/秒的格式進行存儲。斷電后信息保存 系統(tǒng)應(yīng)有獨立的電源即UPS電源或者電瓶等裝置。起重機械主機電源斷電后，系統(tǒng)應(yīng)能持續(xù)工作至少15分鐘，起重機械數(shù)據(jù)應(yīng)能正常、完整保存。歷史追溯性 系統(tǒng)應(yīng)具有歷史數(shù)據(jù)查詢功能，可按指定時間范圍查詢和展示歷史數(shù)據(jù)記錄。系統(tǒng)存儲的數(shù)據(jù)信息或者圖像信息應(yīng)包含數(shù)據(jù)或者圖像的編號，時間和日期與應(yīng)與實際運行數(shù)據(jù)一致，應(yīng)能追溯到起重機械的運行狀態(tài)及故障報警信息。檢驗要求總則 無人值守起重機的智能控制與工作區(qū)域管理系統(tǒng)的檢驗應(yīng)在滿足起重機械安全技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準的基礎(chǔ)上，驗證其是否真實、有效、實時地反應(yīng)無人值守起重機的智能控制和工作區(qū)域管理等功能。 智能控制與管理系統(tǒng)的檢驗不包含對系統(tǒng)所選元器件及安全保護裝置的合格性檢驗，系統(tǒng)所選元器件及安全保護裝置應(yīng)有合格證和相應(yīng)的資質(zhì)證明。檢驗項目 無人值守起重機智能控制系統(tǒng)檢驗項目及其內(nèi)容、檢驗方法按附錄A進行。檢驗報告14.3.1無人值守起重機的智能控制系統(tǒng)檢驗工作結(jié)束后，應(yīng)出具檢驗報告，檢驗報告格式推薦按附錄B進行。14.3.2無人值守起重機的智能化過程如涉及對在用起重機的改造或重大修理，應(yīng)按要求進行改造或重大修理的監(jiān)督檢驗，并取得相應(yīng)的檢驗報告。14.3.3無人值守起重機智能控制系統(tǒng)的檢驗可以與起重機械的法定檢驗同時開展，其報告可以作為起重機構(gòu)檢驗報告的附件一并出具。

附 錄 A（規(guī)范性附錄）無人值守起重機智能控制系統(tǒng)檢驗項目、內(nèi)容及檢驗方法A.1無人值守起重機智能控制系統(tǒng)檢驗項目、內(nèi)容及檢驗方法按表A.1進行。A.2表A.1中檢驗方法為推薦的檢驗方式，具體檢驗方式可參照開發(fā)企業(yè)的試驗方法進行，以驗證相關(guān)功能符合要求為主。A.3考慮到無人值守起重機智能化技術(shù)及應(yīng)用的快速發(fā)展，除表A.1規(guī)定的檢驗項目外，也可以列出其他智能化功能及檢驗要求。表A.1檢驗項目、內(nèi)容及檢驗方法序號檢驗項目檢驗內(nèi)容技術(shù)及功能要求對應(yīng)條款檢驗方法系統(tǒng)組成起重起控制系統(tǒng)4.1宏觀檢查查看功能區(qū)域管理系統(tǒng)4.2技術(shù)要求系統(tǒng)設(shè)置5.1宏觀檢查查看資料核心部件5.2工作模式無人模式6.1操作試驗遠程控制模式6.2駕駛室操作、地面遙控模式6.3工作模式互鎖6.4協(xié)作模式6.5控制界面起重機人機界面7.1宏觀檢查操作試驗區(qū)域管理人機界面7.2環(huán)境識別識別能力8.1操作試驗查看資料聯(lián)動功能8.2參數(shù)采集與監(jiān)控起重量9.1操作試驗儀器測量起升高度（下降深度）9.2運行行程9.3同一軌道運行機構(gòu)安全距離9.4運行速度9.5工作時間與循環(huán)9.6視頻視頻監(jiān)控位置及信息保存10操作試驗性能起重機定位11.1操作試驗查看資料必要時測量防搖指標(biāo)11.2系統(tǒng)運行指標(biāo)11.3系統(tǒng)安全動作及功能集成12.1查看設(shè)計資料實物檢驗必要時試驗安全檢測12.2動作前置條件12.3系統(tǒng)軟件12.4交互安全12.5網(wǎng)絡(luò)通訊12.6抗干擾防護12.7故障診斷12.8信息儲存實時性13.2操作試驗存儲時間13.3斷電后信息保存13.4歷史追溯性13.5

附 錄 B（規(guī)范性附錄）無人值守起重機智能控制系統(tǒng)檢驗報告報告編號： 無人值守起重機智能控制系統(tǒng)檢驗報告使用單位名稱：系統(tǒng)開發(fā)單位名稱：設(shè)備類別：設(shè)備品種：設(shè)備型號規(guī)格：使用登記證編號：檢驗日期：（印制檢驗機構(gòu)名稱）

無人值守起重機智能控制系統(tǒng)檢驗報告報告編號： 使用單位名稱使用單位地