CN207209796U - 海上平台起重机健康监测与维保服务系统 - Google Patents
海上平台起重机健康监测与维保服务系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种海上平台起重机健康监测与维保服务系统，包括多级传感器系统、信息数据采集子系统、远程控制端，多级传感器系统包括主运行机构检测传感器子系统、电气系统检测的传感器子系统、液压系统检测的传感器子系统、动力系统检测的传感器子系统；各子系统分别通过三相开关于主控制器和从控制器相连，主运行机构检测传感器子系统安装在减速机部件上；电气系统检测的传感器子系统安装在起重机电气部件上；液压系统检测的传感器子系统安装在起重机液压系统上；动力系统检测的传感器子系统安装在起重机电动机、柴油机部件上；通过信息数据采集子系统与远程控制端相连通信。本实用新型降低现场定期监测的劳动强度，提高了故障排除的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及海上平台起重机领域，尤其涉及海上平台起重机健康监测与维保服务系统。
背景技术
海上平台起重机属于起重机械的一种，其工作环境更为复杂，由于长期处于潮湿、多盐的工作环境以及频繁作业的工作状态，装卸船时还要受到海浪冲击载荷的影响，更容易出现腐蚀、裂纹等现象。近年来，随着起重机使用数量的增多，由此产生的事故也呈逐年上升的趋势。
传统海上平台起重机健康检测和维保服务一般都是通过定期的人工现场检测，然后得出起重机是否需要进一步维保的意见。在此过程中，需要定期采取现场人工测量的方式，工作量较大，无法远程实时对各类状态进行监测，一旦发现问题时，起重机可能已经形成较大的安全隐患，对现场生产产生较大的影响。
实用新型内容
1、实用新型目的。
本实用新型提供了海上平台起重机健康监测与维保服务系统，本实用新型能全面、实时、高效监控海上平台起重机的健康状态，并实时提供报警状态和维保警告。
2、本实用新型所采用的技术方案。
本实用新型提出的一种海上平台起重机健康监测与维保服务系统，包括多级传感器系统、信息数据采集子系统、远程控制端，其特征在于：所述的多级传感器系统包括主运行机构检测传感器子系统、电气系统检测的传感器子系统、液压系统检测的传感器子系统、动力系统检测的传感器子系统；所述的多级传感器系统中的各子系统分别通过三相开关于主控制器和从控制器相连，主运行机构检测传感器子系统安装在起升、变幅、回转减速机部件上；电气系统检测的传感器子系统安装在起重机电气部件上；液压系统检测的传感器子系统安装在起重机液压系统上；动力系统检测的传感器子系统安装在起重机电动机、柴油机部件上；所述的多级传感器系统分别通过信息数据采集子系统与远程控制端相连通信。由于采用了多级子系统，数据传输量比较大，通过多级三通开关控制数据传输的路径，可以分解数据显示及处理的量并且可以在任一控制器出现故障的时候及时进行监控，防止发生危险事故。
更进一步具体实施方式中，还包括关键结构传感器子系统安装在起重机臂架、桅杆、基座、立柱和转台上，通过三通开关和主控制器及从控制器相连。
更进一步具体实施方式中，所述的关键结构传感器子系统中包括结构应力检测传感器、结构振动检测传感器、工作环境温度检测传感器。
更进一步具体实施方式中，所述的主运行机构检测传感器子系统包括温度传感器、振动传感器、转速传感器。
更进一步具体实施方式中，所述的电气系统检测的传感器子系统包括电压/电流的传感器以及控制信号的采集器。
更进一步具体实施方式中，所述的液压系统检测的传感器子系统包括油压传感器、油温传感器、油路开关传感器。
更进一步具体实施方式中，动力系统检测的传感器子系统包括振动传感器以及发动机与电动机信号采集板。
更进一步具体实施方式中，关键结构传感器子系统采用应变传感器微应变信号转换成CAN总线数字信号。
更进一步具体实施方式中，应变传感器外部包裹防水防雾涂层。
更进一步具体实施方式中，所述的应变传感器采用焊接式应变计。
3、本实用新型所产生的技术效果。
(1)本实用新型基于多级传感器子系统，基于应力、振动、油压、温度等多传感器采集的数据，并结合读取起重机控制系统数据和动力系统数据，通过无线或者有线方式，将数据进行发送和显示，使得用户不仅仅在本地可以监控起重机健康状态，也可以在异地监控起重机健康数据，为起重机维保人员的提供了数据参考，降低了现场定期监测的劳动强度，提高了故障排除的效率。
(2)本实用新型基于多级子系统，会存在数据传输量过大，处理缓慢的问题，通过多级三通开关控制数据传输的路径，可以分解数据显示及处理的量并且可以在任一控制器出现故障的时候及时进行监控，防止发生危险事故。
附图说明
图1为海上平台起重机传感器监测系统的结构示意图。
图2为海上平台起重机健康监测与维保服务系统的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
本实用新型提供了海上平台起重机健康监测与维保服务系统，本实用新型能全面、实时、高效监控海上平台起重机的健康状态，并实时提供报警状态和维保警告，海上平台起重机健康监测与维保服务系统，参见图2：
海上平台起重机健康监测与维保服务系统，所述检测系统包括：传感器子系统、信息数据采集子系统、计算与控制子系统、远程数据传输子系统、数据库云平台子系统；
如图1所示,所述传感器子系统主要用于采集海上平台起重机的运行数据；
信息数据采集子系统主要用于将传感器采集的数据进行统一处理，简化电路通道后，形成标准总线信号后传输给计算与控制子系统；
计算与控制子系统主要用于将采集的数据进行存储、计算和输出显示，通过计算分析，可以输出海上平台起重机的实施运行状态，并根据计算分析得到起重机主要结构、机构、电气元件、液压元件的健康状态及故障形式，并显示和输出健康报告；同时，输出需要维保的报警信号，为维保部门进行实地勘察提供警示信息；
远程数据传输子系统主要用于通过无线或者有线传输方式，将处理好的数据发送给数据库云平台子系统，用户随时随地可以通过云平台子系统进行数据监控与管理；
数据库平台子系统主要用于数据的云端存储和漫游，并提供客户端供客户登陆使用；用户可以通过客户端，反向将数据传输到海洋平台上的起重机计算与控制子系统，将数据显示到大屏幕显示器上。
所述传感器子系统包括：
用于结构检测的传感器，包括结构应力检测传感器、结构振动检测传感器、工作环境温度检测传感器三类，用于检测结构的健康状态和故障状态；
用于主运行机构检测的传感器，包括机构运行转速传感器、机构振动检测传感器、机构工作温度检测传感器三类，用于检测机构的健康状态和故障状态；
用于电气系统检测的传感器，包括测量电压、电流的传感器，通过对电气系统主要运行状态信息的测量和读取，包括控制状态、故障代码等信息，实时检测电气系统是否运行正常；如果电气系统具有控制器通讯接口，可以直接采用信息数据采集子系统中的通讯接口与电气系统进行通讯，获取相应运行数据；
用于液压系统检测的传感器，包括油压传感器、油温传感器、油路开关传感器等三类信号，通过对主要关键点压力、温度、报警点开关量的测量，实时检测液压系统是否运行正常；
用于动力系统检测的传感器，包括振动传感器，如果动力系统具有控制器通讯接口，可以直接采用信息数据采集子系统中的通讯接口与动力系统进行通讯，获取相应运行数据；通过对发动机或者电动机运行状态信息的读取，包括控制状态、故障代码等信息，实时检测发动机或电动机是否运行正常。
所述信息数据采集子系统主要用于将传感器采集的数据进行统一处理，简化电路通道后，形成标准总线信号后传输给计算与控制子系统；
应变传感器输出的信号为微应变信号，通过本子系统，将微应变信号转换成CAN总线数字信号；
应变传感器采用焊接式应变计，可以牢固焊接于关键结构件的表面，对结构应力进行监测；
应变传感器外部包裹防水防雾涂层，防止海洋环境下的腐蚀；
应变传感器的安装点主要覆盖臂架底节、臂架顶节、标准节连接处、桅杆底部、桅杆顶部、立柱与回转支撑焊接处、基座底部焊接、转台多焊缝连接处等应力较大的区域，具体区域的确定需要采用有限元分析方法确定；
振动传感器、压力传感器、油温传感器等其他传感器输出的信号为0-5V直流电压信号或者4-20mA电流信号，通过本子系统，将各类信号转换成CAN总线数字信号；
本子系统具有多种通讯接口，可直接和起重机的电气系统或者动力系统进行连接，读取相应信号，转化成CAN总线信号输出。
通过CAN总线简化电路通道，再通过CAN接口和计算与控制子系统相连接实现通讯。
所有有线数据接口采用IP65或以上防护等级的接插件；
所述计算与控制子系统，主要为一套高性能计算机，并通过通用数据接口VGA或DVI或HDMI连接大屏幕显示器。
计算机具有CAN总线接口，与信息数据采集子系统连接。本子系统主要用于各类数据的本地存储、计算、显示、输出管理等功能，在大屏幕显示器上可以显示各类运行参数，当出现故障信息时，提示故障代码、报警灯信息。
计算机装载有海上平台起重机健康监测与维保服务系统软件，包括多个软件子模块。
所述远程数据传输子系统，将数据打包后，通过无线或者有线的通讯方式，发送到数据库平台。无线方式采用海事卫星发送数据，有线方式采用海底光缆发送数据。
所述数据库平台子系统，包括云平台和客户端两个内容。云平台将接收到的数据，进行云端存储、显示，客户端是客户与数据进行交互的接口，采用B/S架构设计。只要客户能够登录云平台，就可以通过客户端对数据进行监测。
客户也可以通过客户端，发出指令，数据通过云平台反向传输给远程数据传输子系统，再传输到计算与控制子系统，在大屏幕上进行显示或报警。
本实用新型提供的用于海上平台起重机健康监测与维保服务系统，不存在对软件部分的改进，该系统中可能用到的应力与载荷计算等，均为本领域中公知的技术，本实用新型实施例对此不做赘述。
综上所述，本实用新型通过采用上述设计能够不仅仅在本地可以监控起重机健康状态，也可以在异地监控起重机健康数据，为起重机维保人员的提供了数据参考，降低了现场定期监测的劳动强度，提高了故障排除的效率。
本实用新型实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种海上平台起重机健康监测与维保服务系统，包括多级传感器系统、信息数据采集子系统、远程控制端，其特征在于：所述的多级传感器系统包括主运行机构检测传感器子系统、电气系统检测的传感器子系统、液压系统检测的传感器子系统、动力系统检测的传感器子系统；所述的多级传感器系统中的各子系统分别通过三相开关于主控制器和从控制器相连，主运行机构检测传感器子系统安装在起升、变幅、回转减速机部件上；电气系统检测的传感器子系统安装在起重机电气部件上；液压系统检测的传感器子系统安装在起重机液压系统上；动力系统检测的传感器子系统安装在起重机电动机、柴油机部件上；所述的多级传感器系统分别通过信息数据采集子系统与远程控制端相连通信,远程控制端通过卫星或光缆交互远程云平台数据。
2.根据权利要求1所述的海上平台起重机健康监测与维保服务系统，其特征在于：还包括关键结构传感器子系统安装在起重机臂架、桅杆、基座、立柱和转台上，通过三通开关和主控制器及从控制器相连。
3.根据权利要求2所述的海上平台起重机健康监测与维保服务系统，其特征在于：所述的关键结构传感器子系统中包括结构应力检测传感器、结构振动检测传感器、工作环境温度检测传感器。
4.根据权利要求1所述的海上平台起重机健康监测与维保服务系统，其特征在于：所述的主运行机构检测传感器子系统包括温度传感器、振动传感器、转速传感器。
5.根据权利要求1所述的海上平台起重机健康监测与维保服务系统，其特征在于：所述的电气系统检测的传感器子系统包括电压/电流的传感器以及控制信号的采集器。
6.根据权利要求1所述的海上平台起重机健康监测与维保服务系统，其特征在于：所述的液压系统检测的传感器子系统包括油压传感器、油温传感器、油路开关传感器。
7.根据权利要求1所述的海上平台起重机健康监测与维保服务系统，其特征在于：动力系统检测的传感器子系统包括振动传感器以及发动机与电动机信号采集板。
8.根据权利要求2所述的海上平台起重机健康监测与维保服务系统，其特征在于：关键结构传感器子系统采用应变传感器微应变信号转换成CAN总线数字信号。
9.根据权利要求8所述的海上平台起重机健康监测与维保服务系统，其特征在于：应变传感器外部包裹防水防雾涂层。
10.根据权利要求9所述的海上平台起重机健康监测与维保服务系统，其特征在于：所述的应变传感器采用焊接式应变计。
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