起重机械之智能操作系统应用现状及前景

1、起重机械之智能操作系统应用现状及前景 【摘要】随着经济的日益发展，在很多施工项目中，对起重机械的要求越来越高，起重机械操作系统的智能化也成为发展的必然，对其进行应用研究也有重要意义。文章通过对起重机械之智能操作系统的应用现状进行概述，提出了一些其发展需要解决的问题，并对其应用前景进行了分析。 【关键词】起重机械；智能操作系统；应用；前景 0 前言 起重机械是一种大型机电设备，主要功能是对重物进行垂直升降或同时进行升降和水平移动，一般其额定起重量大于或等于1t。由于其起重量大，起重机械应用范围也非常广泛，包括车间、码头、高层建筑等场所。随着科技与经济的发展，越来越多的施工项目对于机械有了更高、更

2、大型化的要求，用户对于起重机械的各种性能要求越来越高，促使起重机械也逐渐向大吨位、高效率、自动智能化及多用途方向发展，拥有智能操作系统的起重机械也随之应运而生。 1 起重机械之智能操作系统的应用现状 目前，对于起重机械的智能操作系统的研究已经引起了国内外的广泛关注，但是更多的只是针对起重机局部性能的改进与提高。与国内研究相比，国外的研究者们已经处于领先地位，他们在一些理论研究和应用方面都取得了一些成绩。但是智能操作系统目前的应用范围也比较有限，现阶段对于智能操作系统的应用主要包括以下几方面： 1.1 安全防护。对于起重机来讲，安全问题是首要问题。安全防护是保障起重机安全运行的一项重要措施。文献

3、利用物联网，开发设计了一种塔机集群安全作业智能控制系统。该系统包括了核心控制器、触控屏、传感器、塔机回转控制电路、塔机声光报警系统、无线通讯模块、起重量限制器和力矩限制器等组成。由于系统采取智能控制，当机械进入危险区域后，塔机由手动控制变成自动控制，大大降低了事故发生率。 通过在起重机械中集成智能控制系统，来实现对机械运行状态的实时监控，机械集群的协同工作以及对事故进行自动预警和紧急避险，从而提高了起重机械工作的安全性。 1.2 起重机械的防摇控制。起重机械在运行过程中，由于货物的运行速度影响，会在机械与货物之间产生不同程度的摇摆。机械的摇摆会对货物定位造成很大影响，使得货物很难精确定位，从而

4、降低生产工作效率，而且容易造成事故。因此，起重机械的精确定位以及防摇控制技术在现代控制中受到广泛关注，也成为现代物流装备中必备的技术。 就具体的防摇形式而言，通过计算机等电子技术对起重机械进行防摇控制是最实用有效的。这是由于系统的机构简单，对机械的控制效果也很好，从而能够轻松实现对系统的智能化控制，继而提高机械的控制水平。而具体的防摇控制主要是通过减少机械的残余振动来实现，包括输入整形或者设计一些相应的控制器来抑制摆动。目前，防摇技术已经在起重机械中得到了广泛的应用。 1.3 故障监测。对机械的故障监测也是智能化操作系统应用的另一方面，这项功能则更多的是通过将先进的计算机技术、电子技术、控制技

5、术、通信和网络技术等应用到起重机械中，机械维修人员直接通过计算机来对故障进行分析，从而对故障类型进行确定并解决故障。 通过计算机技术对机械进行远程故障监控，可以实时监视设备运行状态，再通过工业网络技术对起重机械各种电控系统信号进行采集，从而对起重机械实现全面图形化监控，并可以监控设备的运行状态和工作内容，统计设备的工作量。这可以使服务响应时间减小，提升排除机械故障的效率，保障生产安全性。 1.4 防碰撞监控 在操作过程中，由于操作人的注意力集中于货物上，起重机之间的安全距离很容易被忽视，极容易产生碰撞，从而产生严重后果。因此，起重机械防撞技术的研究在实际操作过程中意义重大。 防撞系统主要通过测

6、距来实现防撞目的，目前主要的测距方式包括红外、激光和超声雷达等。一套完整的防撞智能系统主要包含电子设备、智能系统和安全措施这几部分。系统主要通过电子设备进行测距，防止起重机械之间碰撞或起重机械与其他物体之间的碰撞，并防止机械对限制区域的集成电子系统进行非法侵入。防撞监控系统的主要功能是对所有的碰撞可能和非法侵入提供实时预警，远程监控设备的工作状态，将所有信息通过无线传输进行实时呈现，以达到降低机械碰撞的目的。 2 起重机械之智能操作系统的前景 目前，对于起重机械操作系统的智能化应用研究只局限于一个或几个方面，如上所述的安全防护、防摆控制、故障监测、防碰撞监测以及遥控技术，这其中主要涉及的就是起

7、重机械的智能防护与智能控制两大领域。而随着科技的进步，经济的发展，起重机械的智能化将成为必然，对现有的起重机械的智能操作系统的进行优化是后面发展的重点。 首先应该对起重机械的智能操作系统进行整合，把智能化的监测、控制、规划和结构进行融合。在之前的应用中可以看出，很多技术都只是实现了某种功能，没有在真正意义上形成智能化的操作系统。这就需要我们对起重机械的操作系统体系结构进行优化设计，使得系统各部分之间协同合作，确定系统的整体结构。 其次，我们可以将各项技术融合起来，比如将多传感器、自动控制与计算机和微电子技术进行综合应用，由于起重机工作环境的多样化，传感器在起重机械操作系统中起着举足轻重的作用，

8、将不同的传感器组合在一起，就可以同时收集不同的信息，再加上自动控制技术和计算机的应用，对信息进行处理，即可实现对起重机械的智能控制。而传感器的组合，也是一个亟待解决的问题之一。 3 结束语 起重机械智能操作系统的发展对于工业的发展是至关重要的，这意味着可以大大减少人力劳动，提高工作生产效率，并大大降低发生安全事故的几率；也可实现人类脑力劳动的自动化与机械化发展。由于我国经济总体水平相对滞后，起重机械操作系统智能化水平不高，从而导致我国起重机械产品安全与质量问题有明显不足。因此，起重机械的智能操作系统应用与发展将是工程机械发展的必然趋势。 参考文献： 1陈志梅，孟文俊.智能起重机系统研究与展望j.工程机械，2011，42（1）：39-44. 2胥洪流，张贞贞，关晓.塔式起重机集群安全作业智能控制系统及其应用j.