CN101178061A - 混凝土泵智能监测和控制系统 - Google Patents

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李伟
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Abstract

本发明公开了一种混凝土泵智能监测和控制系统。磁致伸缩式位移传感器分别安装在混凝土泵主油缸活塞杆上；在主泵送液压系统，混凝土泵主油缸，摆动液压系统，摆动油缸，混凝土输送缸活塞，混凝土泵出口，混凝土泵支腿液压系统和搅拌液压系统上分别装有压力传感器，主油泵出口和辅油泵出口上分别装有流量计；转速传感器安装在电机主轴上；开关传感器分别安装在混凝土泵水箱处；温度传感器，液位传感器安装在混凝土泵油箱处；以上器件分别与混凝土泵和PLC连接，PLC分别与报警指示装置，触摸屏，上位计算机和无线通信模块连接。本发明能对混凝土泵进行实时在线及远程状态监测、故障诊断和智能控制，提高混凝土泵的整体性能。

Description

混凝土泵智能监测和控制系统
技术领域
本发明涉及建设机械领域，尤其是涉及一种混凝土泵智能监测和控制系统。
背景技术
混凝土泵是一种用于输送和浇筑混凝土的施工设备，能够一次连续完成水平运输和垂直运输，效率高、劳动力省、费用低，尤其对于一些工地狭窄和有障碍物的施工现场，用其他运输工具难以直接靠近施工工程，混凝土泵则能够有效地发挥作用，在现代建筑施工中已经得到广泛使用。
目前生产的混凝土泵控制面板上通常只设有电机启停、主泵排量控制、自动泵送启停、泵送点动、摆缸点动、正反泵、加减速和有线遥控转换等主要按钮控制开关，而其它一些功能如高低压切换、搅拌转向等多为手动操作。另外，由于控制装置只有按钮控制开关，不能对混凝土泵工作状态进行监测，不能对混凝土泵工作情况和性能参数进行显示，不能对混凝土泵进行故障诊断，不能对混凝土泵动作进行智能控制。
随着混凝土泵在现代建筑施工中的广泛使用，混凝土泵向提高工作可靠性和效率、系统化、智能化、多功能化等方向发展，而传统的控制装置越来越无法胜任混凝土泵在性能、操作、维护等方面的要求。为了确保混凝土泵在工作时能达到规定的技术状态、降低维修成本、提高使用的可靠性和寿命，应在整合现有电液控制方式的基础上，采用先进的传感器检测技术和计算机技术，设计和开发功能完备的混凝土泵智能监测和控制系统。
混凝土泵智能监测和控制系统能够对混凝土泵工作状态进行实时监测、显示混凝土泵工作状态和性能参数、对混凝土泵进行故障诊断、自动提示违规操作信息和故障信息并给出解决措施、自动完成各种主要功能和辅助操作，使混凝土泵实现智能化和多功能化，达到更高程度的自动化水平；使用户在使用过程中，减轻操作人员劳动强度，减少故障判断和检修时间，从而为用户提供更高的经济效益；使混凝土泵在恶劣的工作环境下，也能具有较高的可靠性，有效提高混凝土泵的整体性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混凝土泵智能监测和控制系统。该系统能够对混凝土泵进行实时在线及远程状态监测、故障诊断和智能控制，提高混凝土泵的整体性能。
本发明是通过下面的技术方案来实现的：
包括两个磁致伸缩式位移传感器，十四个压力传感器，两个流量计，转速传感器，两个开关传感器，温度传感器，液位传感器，PLC，报警指示装置，触摸屏，上位计算机和无线通信模块；两个磁致伸缩式位移传感器分别安装在混凝土泵主油缸活塞杆上；第一压力传感器安装在主泵送液压系统上，第二、第三压力传感器分别安装在混凝土泵主油缸上，第四压力传感器安装在摆动液压系统上，第五、第六压力传感器分别安装在摆动油缸上，第七、第八压力传感器分别安装在混凝土输送缸活塞上，第九压力传感器安装在混凝土泵出口上，第十、第十一、第十二、第十三压力传感器分别安装在混凝土泵支腿液压系统上，第十四压力传感器安装在搅拌液压系统上，第一流量计安装在主油泵出口；第二流量计安装在辅油泵出口；转速传感器安装在电机主轴上；第一、第二开关传感器分别安装在混凝土泵水箱处；温度传感器，液位传感器安装在混凝土泵油箱处；两个磁致伸缩式位移传感器，十四个压力传感器，两个流量计，转速传感器，两个开关传感器，温度传感器和液位传感器分别与混凝土泵和PLC连接，PLC分别与报警指示装置，触摸屏，上位计算机和无线通信模块连接。
本发明具有的有益效果是：
能够对混凝土泵工作状态进行实时监测、显示混凝土泵工作状态和性能参数、对混凝土泵进行故障诊断、自动提示违规操作信息和故障信息并给出解决措施、自动完成各种主要功能和辅助操作，使混凝土泵实现智能化和多功能化，达到更高程度的自动化水平；使用户在使用过程中，减轻操作人员劳动强度，减少故障判断和检修时间，从而为用户提供更高的经济效益；使混凝土泵在恶劣的工作环境下，也能具有较高的可靠性，有效提高混凝土泵的整体性能。
附图说明
图1是本发明总体结构框图；
图2是本发明传感器和流量计安装示意图；
图中：1、磁致伸缩式位移传感器，2、磁致伸缩式位移传感器，3、压力传感器，4、压力传感器，5、压力传感器，6、压力传感器，7、压力传感器，8、压力传感器，9、压力传感器，10、压力传感器，11、压力传感器，12、压力传感器，13、压力传感器，14、压力传感器，15、压力传感器，16、压力传感器，17、流量计，18、流量计，19、转速传感器，20、开关传感器，21、开关传感器，22、温度传感器，23、液位传感器，24、PLC，25、报警指示装置，26、触摸屏，27、上位计算机，28、无线通信模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明
如图1、图2所示，本发明包括两个磁致伸缩式位移传感器1、2，十四个压力传感器3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16，两个流量计17、18，转速传感器19，两个开关传感器20、21，温度传感器22，液位传感器23，可编程逻辑控制器(PLC)24，报警指示装置25，触摸屏26，上位计算机27和无线通信模块28；两个磁致伸缩式位移传感器1、2分别安装在混凝土泵主油缸活塞杆上；第一压力传感器3安装在主泵送液压系统上，第二、第三压力传感器4、5分别安装在混凝土泵主油缸上，第四压力传感器6安装在摆动液压系统上，第五、第六压力传感器7、8分别安装在摆动油缸上，第七、第八压力传感器9、10分别安装在混凝土输送缸活塞上，第九压力传感器11安装在混凝土泵出口上，第十、第十一、第十二、第十三压力传感器12、13、14、15分别安装在混凝土泵支腿液压系统上，第十四压力传感器16安装在搅拌液压系统上，第一流量计17安装在主油泵出口；第二流量计18安装在辅油泵出口；转速传感器19安装在电机主轴上；第一、第二开关传感器20、21分别安装在混凝土泵水箱处；温度传感器22，液位传感器23安装在混凝土泵油箱处；两个磁致伸缩式位移传感器1、2，十四个压力传感器3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16，两个流量计17、18，转速传感器19、两个开关传感器20、21，温度传感器22和液位传感器23分别与混凝土泵和PLC24连接，PLC24分别与报警指示装置25，触摸屏26，上位计算机27和无线通信模块28连接。
本发明的工作过程如下：
启动PLC，混凝土泵开始正常泵送后，磁致伸缩式位移传感器1、2测量混凝土泵主油缸活塞位移；压力传感器3测量主泵送液压系统压力；压力传感器4、5测量混凝土泵主油缸压力；压力传感器6测量摆动液压系统压力；压力传感器7、8测量摆动油缸压力；压力传感器9、10测量混凝土输送缸压力；压力传感器11测量混凝土泵出口；压力传感器12、13、14、15测量混凝土泵支腿液压系统上；压力传感器16测量搅拌液压系统压力；流量计17测量主油泵流量；流量计18测量辅油泵流量；转速传感器19测量电机主轴转速；开关传感器20、21测量每个泵送冲程开始和停止的时间；温度传感器22测量油箱中液压油温度；液位传感器23测量油箱中液压油高度。
将传感器和流量计检测的信号传送至PLC，PLC与报警指示装置连接。如果没有故障发生，则各个指示灯显示为绿色；当有故障发生时，在故障发生位置的指示灯显示为红色，并发出声音提示故障信息。此外，混凝土泵上各种基本控制功能按钮与PLC连接，根据传感器和流量计检测的信号，通过PLC编程实现对混凝土泵的控制。
将PLC与触摸屏连接，传感器和流量计检测的信号以及各种故障信息将实时显示在触摸屏上，并提示故障解决措施。同时，通过在触摸屏上点击各个控制按钮图标，可实现对混凝土泵的控制。
将PLC与上位计算机连接，传感器和流量计检测的信号以及各种故障信息将传送给上位计算机。上位计算机一方面读取检测信号和各种故障信息并进行显示和保存，另一方面通过建立故障诊断专家系统，根据检测信号和故障信息判断故障发生的位置和类型，并传送至报警显示装置，同时给出解决故障的提示信息。此外，通过在上位计算机上编制对PLC的读写操作程序，对混凝土泵进行控制。
将PLC与无线通信模块连接，传感器和流量计检测的信号以及各种故障信息将通过无线通信模块发送给控制中心。控制中心一方面读取检测信号和各种故障信息并进行显示和保存，另一方面通过建立故障诊断专家系统，根据检测信号和故障信息判断故障发生的位置和类型，并传送至报警显示装置，同时给出解决故障的提示信息。此外，通过在控制中心编制对PLC的读写操作程序，对混凝土泵进行控制。
本发明采用的位移传感器、压力传感器、流量计、转速传感器、开关传感器、温度传感器、液位传感器、油质传感器、报警指示装置、PLC、触摸屏、上位计算机、无线通信模块等，市面上均可购买。

Claims (1)

1.一种混凝土泵智能监测和控制系统，包括混凝土泵；其特征在于：包括两个磁致伸缩式位移传感器(1、2)，十四个压力传感器(3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16)，两个流量计(17、18)，转速传感器(19)，两个开关传感器(20、21)，温度传感器(22)，液位传感器(23)，PLC(24)，报警指示装置(25)，触摸屏(26)，上位计算机(27)和无线通信模块(28)；两个磁致伸缩式位移传感器(1、2)分别安装在混凝土泵主油缸活塞杆上；第一压力传感器(3)安装在主泵送液压系统上，第二、第三压力传感器(4、5)分别安装在混凝土泵主油缸上，第四压力传感器(6)安装在摆动液压系统上，第五、第六压力传感器(7、8)分别安装在摆动油缸上，第七、第八压力传感器(9、10)分别安装在混凝土输送缸活塞上，第九压力传感器(11)安装在混凝土泵出口上，第十、第十一、第十二、第十三压力传感器(12、13、14、15)分别安装在混凝土泵支腿液压系统上，第十四压力传感器(16)安装在搅拌液压系统上，第一流量计(17)安装在主油泵出口；第二流量计(18)安装在辅油泵出口；转速传感器(19)安装在电机主轴上；第一、第二开关传感器(20、21)分别安装在混凝土泵水箱处；温度传感器(22)，液位传感器(23)安装在混凝土泵油箱处；两个磁致伸缩式位移传感器(1、2)，十四个压力传感器(3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16)，两个流量计(17、18)，转速传感器(19)，两个开关传感器(20、21)，温度传感器(22)和液位传感器(23)分别与混凝土泵和PLC(24)连接，PLC(24)分别与报警指示装置(25)，触摸屏(26)，上位计算机(27)和无线通信模块(28)连接。
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