大型起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)講課

大型起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)講課第一頁(yè)，共45頁(yè)。

第一部分

背景第二頁(yè)，共45頁(yè)。

一、任務(wù)來源根據(jù)國(guó)務(wù)院國(guó)發(fā)【2010】23號(hào)文《國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)生產(chǎn)工作的通知》以及國(guó)家質(zhì)檢總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局檢特【2010】518號(hào)文《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)特種設(shè)備安全工作的若干意見》中有關(guān)“大型起重機(jī)械要安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)”的要求，2011年1月底全國(guó)起重機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出由中船第九設(shè)計(jì)研究院工程有限公司和北京起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)研究院負(fù)責(zé)起草國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《起重機(jī)械

安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》。本標(biāo)準(zhǔn)自標(biāo)準(zhǔn)起草工作組正式接到編寫通知到全國(guó)起重機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)年會(huì)上審查通過，歷經(jīng)7個(gè)月。第三頁(yè)，共45頁(yè)。

二、分工主編單位：

中船第九設(shè)計(jì)研究院、北京起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)研究院橋式起重機(jī)：

大連重工起重集團(tuán)有限責(zé)任公司、北京起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)研究院門式起重機(jī)：

中船第九設(shè)計(jì)研究院、北京起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)研究院、常州市常欣電子衡器有限公司流動(dòng)式起重機(jī)：徐工集團(tuán)徐州重型機(jī)械有限公司塔式起重機(jī)：

中國(guó)建筑科學(xué)研究院機(jī)械化研究分院門座起重機(jī)：

上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司纜索起重機(jī)：

水利部水工金屬結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心桅桿起重機(jī)：

華電鄭州機(jī)械設(shè)計(jì)研究院有限公司架橋機(jī)：

中鐵工程機(jī)械研究設(shè)計(jì)院、石家莊鐵道大學(xué)國(guó)防交通研究所升船機(jī)：

水利部水工金屬結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心第四頁(yè)，共45頁(yè)。

三、實(shí)施質(zhì)檢辦特聯(lián)【2013】5號(hào)文“國(guó)家質(zhì)檢總局辦公廳、國(guó)家安全監(jiān)管總局辦公廳關(guān)于在部分大型起重機(jī)械推廣應(yīng)用安全監(jiān)控管理系統(tǒng)及繼續(xù)深入開展示范試點(diǎn)工作的通知”要求：1、2013年7月1日起，制造和安裝單位應(yīng)當(dāng)在新制造的造船門式起重機(jī)和架橋機(jī)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(yīng)當(dāng)通過改造，在在用注冊(cè)登記的造船門式起重機(jī)和架橋機(jī)上依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(yè)，共45頁(yè)。第二部分

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《起重機(jī)械

安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》正文第六頁(yè)，共45頁(yè)。一、范圍（見標(biāo)準(zhǔn)第一章）本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱“系統(tǒng)”）的構(gòu)成、系統(tǒng)的監(jiān)控、系統(tǒng)的性能要求、試驗(yàn)方法和系統(tǒng)的檢驗(yàn)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于GB/T20776規(guī)定的橋式起重機(jī)、門式起重機(jī)、流動(dòng)式起重機(jī)、塔式起重機(jī)、門座起重機(jī)、纜索起重機(jī)、桅桿起重機(jī)、架橋機(jī)及升船機(jī)，其他類型起重機(jī)可參照使用。第七頁(yè)，共45頁(yè)。二、規(guī)范性引用文件（見標(biāo)準(zhǔn)第2章）下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)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(jī)械安全規(guī)程第1部分：總則GB5226.2機(jī)械安全機(jī)械電氣設(shè)備

第32部分：起重機(jī)械技術(shù)條件GB/T20776起重機(jī)械分類第八頁(yè)，共45頁(yè)。三、術(shù)語(yǔ)和定義（見標(biāo)準(zhǔn)第3章）3.1

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

對(duì)起重機(jī)械工作過程進(jìn)行監(jiān)控，能夠?qū)χ匾\(yùn)行參數(shù)和安全狀態(tài)進(jìn)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(duì)讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理的裝置。3.4

控制輸出單元outputcontrolunit向起重機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出控制信號(hào)的裝置。第九頁(yè)，共45頁(yè)。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(dǎo)出接口單元dataoutputinterfaceunit

向上級(jí)或下級(jí)單元輸出數(shù)據(jù)的裝置。3.7

遠(yuǎn)程傳輸單元remotedatatransferunit

信息傳送到遠(yuǎn)程服務(wù)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(shí)際數(shù)據(jù)的最大相對(duì)誤差。第十頁(yè)，共45頁(yè)。圖1網(wǎng)絡(luò)圖圖一

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

構(gòu)成（見標(biāo)準(zhǔn)4.1條）4.1起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)由硬件和軟件組成,其單元構(gòu)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(chǔ)單元、信息顯示單元、信息導(dǎo)出接口單元等。當(dāng)有遠(yuǎn)程監(jiān)控要求時(shí)，應(yīng)增加遠(yuǎn)程傳輸單元。當(dāng)起重機(jī)械集群作業(yè)時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)留有相應(yīng)接口，用于與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的信息交換。注：本系統(tǒng)是起重機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的一部分，非獨(dú)立產(chǎn)品。第十二頁(yè)，共45頁(yè)。4.2

起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式（見標(biāo)準(zhǔn)4.2條）第十三頁(yè)，共45頁(yè)。4.3起重機(jī)械安全監(jiān)控信息采集要求（打開標(biāo)準(zhǔn)中表1）第十四頁(yè)，共45頁(yè)。五、系統(tǒng)的監(jiān)控（見標(biāo)準(zhǔn)第5章）5.1總則（見標(biāo)準(zhǔn)5.1條）5.1總則系統(tǒng)應(yīng)具有滿足本標(biāo)準(zhǔn)要求的安全監(jiān)控管理功能。第十五頁(yè)，共45頁(yè)。5.2監(jiān)控內(nèi)容（見標(biāo)準(zhǔn)5.2條）5.2監(jiān)控內(nèi)容5.2.1起重機(jī)械安全保護(hù)裝置的設(shè)置應(yīng)滿足GB6067.1及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，系統(tǒng)中的主要監(jiān)控內(nèi)容應(yīng)滿足表2和表3的要求。5.2.2系統(tǒng)的輸出控制要求應(yīng)滿足GB6067.1及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。第十六頁(yè)，共45頁(yè)。圖三

操作指令第十七頁(yè)，共45頁(yè)。五、系統(tǒng)的監(jiān)控（見標(biāo)準(zhǔn)第5章）表2序號(hào)11.操作指令：指的是主令控制器、凸輪開關(guān)、按鈕等發(fā)出的操作命令，所有機(jī)型都應(yīng)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(jìn)去，發(fā)生事故無法追溯事故原因。表2序號(hào)13.工作時(shí)間：指的是每個(gè)工作狀態(tài)對(duì)應(yīng)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。見圖十二表2序號(hào)14.累計(jì)工作時(shí)間：指多個(gè)工作循環(huán)累積起來的時(shí)間，為給起重機(jī)械的使用壽命與報(bào)廢年限問題作參考。表2序號(hào)15.工作循環(huán)：指起重機(jī)從起吊一個(gè)物品起，到能開始起吊下一個(gè)物品止，包括起重機(jī)運(yùn)行及正常的停歇在內(nèi)的一個(gè)完整的過程。第十八頁(yè)，共45頁(yè)。謝謝！第十九頁(yè)，共45頁(yè)。圖四

視頻系統(tǒng)第二十頁(yè)，共45頁(yè)。六、系統(tǒng)的性能要求6.1總則（見標(biāo)準(zhǔn)6.1條）6.1總則系統(tǒng)的性能除應(yīng)滿足GB5226.2的相關(guān)要求外，還應(yīng)滿足6.2～6.11的要求。第二十一頁(yè)，共45頁(yè)。6.2使用環(huán)境條件（見標(biāo)準(zhǔn)6.2條）6.2使用環(huán)境條件系統(tǒng)應(yīng)滿足起重機(jī)械的實(shí)際使用環(huán)境條件要求。第二十二頁(yè)，共45頁(yè)。6.3系統(tǒng)綜合誤差（見標(biāo)準(zhǔn)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(jī)械實(shí)際使用工況下，系統(tǒng)的綜合誤差分別不應(yīng)大于5%。第二十三頁(yè)，共45頁(yè)。6.4系統(tǒng)的屏蔽要求（見標(biāo)準(zhǔn)6.4條）6.4系統(tǒng)的屏蔽要求6.4.1控制信號(hào)線宜選用雙絞屏蔽線，遠(yuǎn)距離傳輸或強(qiáng)干擾環(huán)境時(shí)可選用光纜方式。6.4.2采用變頻器驅(qū)動(dòng)的起重機(jī)械中，為防止變頻器產(chǎn)生的諧波和電磁輻射對(duì)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)造成干擾，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧?，特別是對(duì)信號(hào)線的抗干擾措施。第二十四頁(yè)，共45頁(yè)。6.5

系統(tǒng)的連續(xù)作業(yè)要求（見標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)符合其本身的技術(shù)規(guī)范。連續(xù)作業(yè)試驗(yàn)時(shí)間不應(yīng)低于16h或工作循環(huán)次數(shù)不應(yīng)低于20次。第二十五頁(yè)，共45頁(yè)。6.6系統(tǒng)信號(hào)接口要求（見標(biāo)準(zhǔn)6.6條）6.6系統(tǒng)信號(hào)接口要求信號(hào)的常用接口形式如下：a)無源開關(guān)量信號(hào)接口；b)模擬量信號(hào)接口；c)脈沖量信號(hào)接口；d)總線數(shù)據(jù)信號(hào)接口。第二十六頁(yè)，共45頁(yè)。6.7系統(tǒng)的功能要求（見標(biāo)準(zhǔn)6.7條）6.7系統(tǒng)的功能要求6.7.1系統(tǒng)應(yīng)具有對(duì)表1所列的信息進(jìn)行處理及控制的功能。6.7.2系統(tǒng)應(yīng)具有對(duì)起重機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)及故障信息進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄的功能。6.7.3系統(tǒng)應(yīng)具有對(duì)起重機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)及故障信息進(jìn)行歷史追溯的功能。6.7.4系統(tǒng)應(yīng)具有故障自診斷功能。在開機(jī)時(shí)應(yīng)有自檢程序，對(duì)警報(bào)、顯示等功能進(jìn)行驗(yàn)證；在系統(tǒng)自身發(fā)生故障而影響正常使用時(shí)，能立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。6.7.5系統(tǒng)的報(bào)警裝置應(yīng)具備止停功能。第二十七頁(yè)，共45頁(yè)。圖5運(yùn)行狀態(tài)圖五運(yùn)行狀態(tài)及實(shí)時(shí)監(jiān)控第二十八頁(yè)，共45頁(yè)。圖六

實(shí)時(shí)監(jiān)控第二十九頁(yè)，共45頁(yè)。圖七

故障分析第三十頁(yè)，共45頁(yè)。圖八

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

故障記錄第三十三頁(yè)，共45頁(yè)。6.9系統(tǒng)的顯示要求（見標(biāo)準(zhǔn)6.9條）6.9系統(tǒng)的顯示要求6.9.1系統(tǒng)應(yīng)保證顯示信息在各種環(huán)境下清晰可辨，不干擾司機(jī)視線，不刺目。6.9.2系統(tǒng)應(yīng)具有起重機(jī)械作業(yè)狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示功能，能以圖形、圖像、圖表和文字的方式顯示起重機(jī)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(dá)應(yīng)采用簡(jiǎn)體中文。6.9.4系統(tǒng)的報(bào)警裝置應(yīng)能向起重機(jī)械操作者和處于危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的人員發(fā)出清晰的聲光報(bào)警。第三十四頁(yè)，共45頁(yè)。圖十

圖像圖表第三十五頁(yè)，共45頁(yè)。6.10系統(tǒng)的通信協(xié)議要求（見標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。6.10.2系統(tǒng)的用戶通信協(xié)議應(yīng)是對(duì)外開放的。第三十六頁(yè)，共45頁(yè)。6.11系統(tǒng)管理權(quán)限要求（見標(biāo)準(zhǔn)6.11條）6.11系統(tǒng)管理權(quán)限要求系統(tǒng)的管理應(yīng)由經(jīng)授權(quán)的人員進(jìn)行。第三十七頁(yè)，共45頁(yè)。圖十一

管理權(quán)限第三十八頁(yè)，共45頁(yè)。七、試驗(yàn)方法（見標(biāo)準(zhǔn)第7章）7.1起重量綜合誤差試驗(yàn)（見標(biāo)準(zhǔn)7.1條）7.1起重量綜合誤差試驗(yàn)

載荷試驗(yàn)不少于三次，且試驗(yàn)載荷不低于30%的額定起重量。100%額定起重量作為必測(cè)點(diǎn)。其他兩點(diǎn)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(jì)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(yàn)載荷的實(shí)際數(shù)據(jù)，單位為噸（t）。第三十九頁(yè)，共45頁(yè)。7.2

幅度綜合誤差試驗(yàn)（見標(biāo)準(zhǔn)7.2條）7.2幅度綜合誤差試驗(yàn)

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(jī)構(gòu)在取點(diǎn)附近小范圍內(nèi)往返運(yùn)行兩次后停止，測(cè)定實(shí)際幅度R0.3a、R0.6a、R0.9a，讀取顯示器相應(yīng)顯示幅度R0.3b、R0.6b、R0.9b，分別計(jì)算它們的算術(shù)平均值Ra和Rb，綜合誤差按式（2）計(jì)算：

………………（2）式中：ER——幅度的綜合誤差；Ra——三次實(shí)際幅度的算術(shù)平均值，單位為米（m）；Rb——對(duì)應(yīng)的三次顯示幅度的算術(shù)平均值，單位為米（m）。對(duì)于大型流動(dòng)式起重機(jī)，應(yīng)增加額定載荷狀態(tài)下的試驗(yàn)。第四十頁(yè)，共45頁(yè)。7.3起重力矩的綜合誤差試驗(yàn)（見標(biāo)準(zhǔn)7.3條）7.3起重力矩的綜合誤差試驗(yàn)

在力矩曲線范圍內(nèi)選能代表機(jī)種力矩變化特性的三點(diǎn)作為檢測(cè)點(diǎn)，綜合誤差按式（3）計(jì)算：

………………（3）式中：EM——力矩的綜合誤差；Ma——實(shí)際的力矩值，單位為千牛米（kN.m）；Mb——對(duì)應(yīng)的顯示力矩值，單位為千牛米（kN.m）。第四十一頁(yè)，共45頁(yè)。7.4其他檢驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)（見標(biāo)準(zhǔn)7.4條）7.4其他檢驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)7.4.1除系統(tǒng)綜合誤差外，其他檢驗(yàn)項(xiàng)目