RU2267457C2 - Method of and device to protect load-lifting mechanism - Google Patents
Method of and device to protect load-lifting mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- RU2267457C2 RU2267457C2 RU2003134872/11A RU2003134872A RU2267457C2 RU 2267457 C2 RU2267457 C2 RU 2267457C2 RU 2003134872/11 A RU2003134872/11 A RU 2003134872/11A RU 2003134872 A RU2003134872 A RU 2003134872A RU 2267457 C2 RU2267457 C2 RU 2267457C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- operator
- lifting mechanism
- module
- load
- reading
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах управления и защиты от перегрузок и повреждения грузоподъемных механизмов, в частности стреловых грузоподъемных кранов.The invention relates to mechanical engineering and can be used in control systems and protection against overloads and damage to hoisting mechanisms, in particular jib cranes.
Известен способ защиты грузоподъемного механизма от перегрузки путем формирования сигнала управления грузоподъемным механизмом, измерения веса поднимаемого груза, выявления перегрузки грузоподъемного механизма путем сопоставления измеренного и предельно допустимого веса груза и последующей блокировки сигнала управления грузоподъемным механизмом при наличии перегрузки [1].There is a method of protecting the load lifting mechanism from overload by generating a control signal of the lifting mechanism, measuring the weight of the load lifted, detecting the load of the lifting mechanism by comparing the measured and maximum permissible weight of the load and subsequent blocking of the control signal of the lifting mechanism in the presence of overload [1].
Устройство для реализации этого способа типа ОГП-1 содержит датчик веса поднимаемого груза, соединенный с входом блока управления, содержащим исполнительное реле блокировки. Контакты реле блокировки включены в цепь управления грузоподъемным механизмом [1].A device for implementing this method of type OGP-1 comprises a load weight sensor connected to an input of a control unit containing an actuating lock relay. The contacts of the interlock relay are included in the control circuit of the hoisting mechanism [1].
Недостатком известного способа и устройства для его реализации является отсутствие защиты грузоподъемного оборудования от повреждения при столкновении с различными препятствиями при работе в стесненных условиях (отсутствие координатной защиты).A disadvantage of the known method and device for its implementation is the lack of protection of the lifting equipment from damage in a collision with various obstacles when working in cramped conditions (lack of coordinate protection).
Кроме того, в данном техническом решении не предусматривается фиксация (запись) рабочих параметров грузоподъемного механизма (отсутствует долговременное запоминающее устройство, регистратор параметров или «черный ящик»).In addition, this technical solution does not provide for the fixation (recording) of the operating parameters of the lifting mechanism (there is no long-term storage device, parameter logger or “black box”).
Этих недостатков не имеет способ защиты грузоподъемного механизма (крана) от перегрузки и повреждения путем формирования сигналов управления грузоподъемным механизмом (краном), измерения его рабочих параметров - грузового момента и фактического положения грузоподъемного (стрелового) оборудования, задания зоны допустимых положений этого оборудования, формирования сигналов блокировки механизмов управления краном путем сравнения измеренного грузового момента с предельно допустимым и путем сопоставления фактического положения грузоподъемного оборудования с зоной его предельно допустимых заданных положений, а также последующего отключения сигналов управления грузоподъемным механизмом в случае наличия сигналов блокировки, а также записи в энергонезависимое запоминающее устройство параметров грузоподъемного механизма (крана) с обеспечением возможности считывания в случае необходимости [2-5].These shortcomings do not have a way to protect the load-lifting mechanism (crane) from overload and damage by generating control signals of the load-lifting mechanism (crane), measure its operating parameters - load moment and the actual position of the load-lifting (boom) equipment, set the zone of permissible positions of this equipment, generate signals blocking of crane control mechanisms by comparing the measured load moment with the maximum permissible moment and by comparing the actual load position removable equipment with the zone of its maximum permissible preset positions, as well as the subsequent disconnection of the control signals of the lifting mechanism in the case of blocking signals, as well as writing to the non-volatile storage device the parameters of the lifting mechanism (crane) with the possibility of reading if necessary [2-5].
Данный способ реализован в ограничителе нагрузки крана типа ОНК-140 [2], в свидетельстве на полезную модель [3], в патенте [4] и в заявке [5].This method is implemented in the load limiter of the crane type ONK-140 [2], in the certificate for utility model [3], in the patent [4] and in the application [5].
Известное устройство содержит электронный блок с элементами индикации, долговременным запоминающим устройством и органами управления, к которому по радиальной схеме (при помощи отдельных проводов) подключены блок выходных реле, датчики рабочих параметров грузоподъемного механизма, датчик угла наклона стрелы, датчик азимута, датчики для определения усилия (преобразователи давления) и датчик длины стрелы [2-5].The known device contains an electronic unit with indication elements, a long-term storage device and control elements, to which a block of output relays, sensors of operating parameters of the load-lifting mechanism, an arrow angle sensor, an azimuth sensor, sensors for determining the force are connected via a radial circuit (using separate wires) (pressure transducers) and boom length sensor [2-5].
Недостатком известного технического решения является отсутствие ограничения доступа посторонних лиц к управлению грузоподъемным механизмом, а также отсутствие фиксации реального времени при записи параметров грузоподъемного механизма в долговременное запоминающее устройство. Кроме того, применение радиальной схемы подключения датчиков к электронному блоку приводит к наличию большого количества электрических жгутов на кране, что приводит к снижению надежности и увеличению трудоемкости монтажа и ремонта ограничителя на кране.A disadvantage of the known technical solution is the lack of restriction of access by unauthorized persons to control the load-lifting mechanism, as well as the lack of real-time fixation when recording the parameters of the load-lifting mechanism in a long-term storage device. In addition, the use of a radial scheme for connecting sensors to the electronic unit leads to the presence of a large number of electrical harnesses on the crane, which reduces reliability and increases the complexity of installation and repair of the limiter on the crane.
Известен также способ управления грузоподъемным краном путем сохранения кода оператора в специальном жетоне, ручного ввода аналогичного кода, сопоставления введенного и ранее сохраненного кодов и, в случае их совпадения, формирования кодированного сигнала, сравнения этого кодированного сигнала с предварительно сохраненным в памяти и, в случае их идентичности, разрешения работы грузоподъемного крана [6].There is also a method of controlling a crane by storing the operator code in a special token, manually entering a similar code, matching the entered and previously saved codes and, if they match, generating an encoded signal, comparing this encoded signal with a previously stored one in memory and, if identity, permit the operation of a crane [6].
Устройство для реализации известного способа содержит последовательно соединенные устройства ввода кода оператора, модуль ввода информации, микропроцессорный контроллер, блоки кодирования и декодирования команд управления исполнительными механизмами, а также модуль постоянного запоминающего устройства и модуль реального времени, соединенные с модулем ввода информации и с микропроцессорным контроллером общей микропроцессорной шиной, а также модуль индикации и модуль хранения персональных данных оператора, выполненный в виде специального жетона с электрически связанными между собой элементом памяти и разъединителем [6].A device for implementing the known method comprises serially connected devices for inputting an operator code, an information input module, a microprocessor controller, coding and decoding units for actuator control commands, as well as a read-only memory module and a real-time module connected to the information input module and to the common microprocessor controller a microprocessor bus, as well as an indication module and an operator personal data storage module, made in the form of special cial token with electrically interconnected memory element and disconnector [6].
Известное техническое решение позволяет повысить безопасность работы грузоподъемного механизма (крана) за счет исключения доступа к его управлению персонала, не имеющего специального разрешения, сократить аварии, обусловленные неправильным управлением и эксплуатацией кранов, а также устанавливать конкретных лиц, причастных к произошедшим авариям.The well-known technical solution allows to increase the safety of the load-lifting mechanism (crane) by eliminating access to its control personnel who do not have special permission, to reduce accidents caused by improper operation and operation of cranes, as well as to identify specific persons involved in the accidents.
Однако требования дополнительного ввода кода и подключения специального жетона приводит к необходимости выполнения оператором дополнительных действий при работе на кране и, соответственно, усложняет работу оператора. Кроме того, код (пароль) может быть забыт оператором, а жетон потерян. Это вызывает неудобства для оператора крана. Потерянным или переданным жетоном и подсмотренным или переданным паролем может воспользоваться другой человек, что не позволяет достоверно установить лиц, причастных к управлению краном или к произошедшим авариям.However, the requirements for additional code entry and the connection of a special token leads to the need for the operator to perform additional actions when working on a crane and, accordingly, complicates the operator's work. In addition, the code (password) can be forgotten by the operator, and the token is lost. This causes inconvenience to the crane operator. Another person can use the lost or transferred token and the watched or transmitted password, which does not allow to reliably identify the persons involved in the operation of the crane or in the occurrence of accidents.
Кроме того, существенным недостатком данного технического решения является отсутствие ограничения рабочих параметров грузоподъемного крана, а именно отсутствие как защиты от перегрузки по грузовому моменту, так и координатной защиты.In addition, a significant drawback of this technical solution is the lack of limitation of the operating parameters of the crane, namely the lack of both protection against overload at the load moment and coordinate protection.
Последнего недостатка не имеет наиболее близкий к предложенному способ управления грузоподъемным механизмом с фиксацией его характеристик, касающихся нагрузки, геометрии и режима его работы путем измерения рабочих параметров грузоподъемного механизма, обработки этих параметров, преобразованных в цифровую форму, в соответствии с предварительно запомненными сигналами, определяющими порядок этой обработки в реальном масштабе времени, их индикации, сравнения обработанных рабочих параметров с допустимыми значениями, формирования управляющих сигналов в зависимости от результатов этого сравнения и подачи последних на исполнительное устройство, задания временного интервала, а также, в случае превышения рабочих параметров установленных пороговых значений в течение заданного интервала времени, записи значений рабочих параметров, управляющих сигналов и времени их появления в долговременную энергонезависимую память для хранения с возможностью считывания в случае необходимости [7].The last drawback does not have the closest to the proposed method of controlling the lifting mechanism with fixing its characteristics regarding the load, geometry and mode of operation by measuring the operating parameters of the lifting mechanism, processing these parameters, converted to digital form, in accordance with previously stored signals that determine the order this processing in real time, their indication, comparing the processed operating parameters with acceptable values, forming a control signals depending on the results of this comparison and the latter being fed to the actuator, setting the time interval, and also, if the operating parameters exceed the established threshold values for a specified time interval, recording the values of operating parameters, control signals and the time of their appearance in a long-term non-volatile memory for storage with the ability to read if necessary [7].
Одним из вариантов реализации известного способа, наиболее близким к предложенному устройству, является система защиты грузоподъемного механизма (крана), содержащая микропроцессорный вычислитель (электронный блок или цифровую вычислительную машину), модуль управления, модуль ввода/вывода информации, модуль памяти, модуль индикации, исполнительный модуль и датчики рабочих параметров, соединенные с первыми входами/выходами модуля ввода/вывода информации, вторые входы/выходы которого соединены с первыми входами/выходами микропроцессорного вычислителя, вторые, третьи и четвертые входы/выходы которого соединены с входами/выходами соответственно модуля управления, модуля индикации и модуля памяти [8].One of the options for implementing the known method closest to the proposed device is a protection system for a lifting mechanism (crane) containing a microprocessor computer (electronic unit or digital computer), a control module, an information input / output module, a memory module, an indication module, an executive a module and sensors of operating parameters connected to the first inputs / outputs of the information input / output module, the second inputs / outputs of which are connected to the first inputs / outputs of a microprocessor computer, the second, third and fourth inputs / outputs of which are connected to the inputs / outputs of the control module, display module and memory module, respectively [8].
В известном способе [7] и реализующем его устройстве [8] обеспечивается ограничение рабочих параметров грузоподъемного механизма (защита как от перегрузки по грузовому моменту, так и координатная защита), а также запись необходимых параметров в долговременную энергонезависимую память (регистратор параметров).In the known method [7] and the device implementing it [8], the operating parameters of the load-lifting mechanism are limited (protection against both overloading by the load moment and coordinate protection), as well as the recording of the necessary parameters in a long-term non-volatile memory (parameter logger).
Однако недостатками известного технического решения является отсутствие доступа к управлению грузоподъемным механизмом посторонних лиц, отсутствие разграничений прав операторов грузоподъемного механизма по выполняемым функциям, отсутствие автоматического изменения ограничений на рабочие параметры в зависимости от квалификации оператора, а также отсутствие контроля времени работы и времени отдыха оператора и автоматической оценки квалификации оператора грузоподъемного механизма.However, the disadvantages of the known technical solution are the lack of access to control of the hoisting mechanism of unauthorized persons, the lack of differentiation of the rights of the operators of the hoisting mechanism according to the functions performed, the absence of automatically changing the restrictions on operating parameters depending on the skill of the operator, and the lack of control over the operating time and rest time of the operator and automatic qualification assessment of the operator of the lifting mechanism.
Задачами, на решение которых направлено заявляемое изобретение, являются:The tasks to be addressed by the claimed invention are:
- исключение доступа к управлению грузоподъемным механизмом посторонних лиц;- the exclusion of access to control the lifting mechanism of unauthorized persons;
- разграничение прав лиц, имеющих доступ к управлению грузоподъемным механизмом, по выполняемым функциям (оператор-крановщик, наладчик, ремонтный рабочий и т.д.) с соответствующим изменением режимов и (или) параметров работы системы безопасности грузоподъемного механизма;- differentiation of the rights of persons having access to control the hoisting mechanism according to the functions performed (operator-crane operator, adjuster, repair worker, etc.) with a corresponding change in the modes and (or) operating parameters of the safety system of the hoisting mechanism;
- автоматическое изменение ограничений на рабочие параметры грузоподъемного механизма (допустимых значений рабочих параметров) в зависимости от квалификации оператора;- automatic change of restrictions on the operating parameters of the lifting mechanism (permissible values of the operating parameters) depending on the skill of the operator;
- автоматический учет и обеспечение возможности последующего контроля времени работы и времени отдыха оператора;- automatic accounting and ensuring the possibility of subsequent monitoring of the operating time and rest time of the operator;
- автоматическая оценка квалификации оператора грузоподъемного механизма.- automatic assessment of the qualification of the operator of the lifting mechanism.
В способе защиты грузоподъемного механизма путем измерения его рабочих параметров, обработки этих параметров, преобразованных в цифровую форму, в соответствии с предварительно запомненными сигналами, определяющими порядок этой обработки в реальном масштабе времени, их индикации, сравнения обработанных рабочих параметров с допустимыми значениями, формирования управляющих сигналов в зависимости от результатов этого сравнения и подачи последних на исполнительное устройство, а также записи сигналов и времени их появления в долговременную энергонезависимую память для хранения с возможностью считывания в случае необходимости, поставленные цели достигаются тем, что дополнительно считывают биометрические данные оператора грузоподъемного механизма, в результате чего и формируют сигналы, которые подвергают указанной записи. Причем указанное считывание биометрических данных оператора может осуществляться путем выявления отпечатков его пальцев, путем их перезаписи с долговременной памяти смарт-карты (чип-карты, удостоверения оператора, паспорта и т.п.), путем приема предварительно сформированного в последовательном коде радиочастотного, ультразвукового или оптического (инфракрасного) сигнала, путем акустического контроля его голоса или оптического контроля (видеоконтроля) его лица.In the method of protecting the load-lifting mechanism by measuring its operating parameters, processing these parameters, converted to digital form, in accordance with previously stored signals that determine the order of this processing in real time, their indication, comparing the processed operating parameters with acceptable values, generating control signals depending on the results of this comparison and the supply of the latter to the actuator, as well as the recording of signals and the time of their appearance in the long run non-volatile memory for storage with the ability to read if necessary, the goals are achieved by the fact that they additionally read the biometric data of the operator of the lifting mechanism, as a result of which they generate signals that are subjected to the specified record. Moreover, the specified biometric data reading of the operator can be carried out by identifying fingerprints, by overwriting them from the long-term memory of a smart card (chip card, operator’s ID, passport, etc.), by receiving a radio frequency, ultrasonic or optical (infrared) signal, by acoustic control of his voice or optical control (video control) of his face.
В предложенном способе поставленные цели могут достигаться также тем, что биометрические данные оператора грузоподъемного механизма предварительно выявляют и сохраняют в долговременной энергонезависимой памяти, а перед началом работы грузоподъемного механизма после считывания биометрических данных оператора производят их сравнение с предварительно сохраненными в долговременной энергонезависимой памяти и, в случае отсутствия их совпадения, дополнительно формируют подаваемые на исполнительное устройство управляющие сигналы, запрещающие работу грузоподъемного механизма.In the proposed method, the set goals can also be achieved by the fact that the biometric data of the operator of the lifting mechanism are pre-identified and stored in a long-term non-volatile memory, and before the work of the lifting mechanism after reading the biometric data of the operator, they are compared with those previously stored in the long-term non-volatile memory and, in the case of the absence of their coincidence, additionally form the control signals supplied to the actuator, eschayuschie job lifting mechanism.
При считывании биометрических данных оператора грузоподъемного механизма, с того же носителя информации или из долговременной энергонезависимой памяти возможно дополнительное считывание информации о допустимых значениях рабочих параметров грузоподъемного механизма, соответствующих оператору со считанными биометрическими данными, и последующая установка этих допустимых значений. Кроме того, возможно дополнительное считывание информации о выполняемых функциях данного оператора (наладчик, оператор-крановщик, слесарь по ремонту грузоподъемного механизма и т.д.) и установка в соответствии с этим допустимых значений рабочих параметров грузоподъемной машины и (или) вида индицируемых параметров и (или) предоставление оператору возможности считывания и (или) изменения данных, хранящихся в долговременной энергонезависимой памяти.When reading the biometric data of the operator of the load-lifting mechanism, from the same storage medium or from long-term non-volatile memory, it is possible to additionally read information about the permissible values of the operating parameters of the load-lifting mechanism, corresponding to the operator with the read biometric data, and then set these allowable values. In addition, it is possible to additionally read the information on the functions performed by the given operator (installer, crane operator, load-lifting mechanism repairman, etc.) and set in accordance with this the permissible values of the operating parameters of the load-lifting machine and (or) the type of displayed parameters and (or) providing the operator with the ability to read and (or) change data stored in long-term non-volatile memory.
В предложенном способе для достижения поставленных целей в процессе работы грузоподъемного механизма возможно также дополнительное определение параметра, характеризующего квалификацию оператора с данными считанными биометрическими данными, например путем подсчета числа превышений допустимых рабочих параметров грузоподъемного механизма, допускаемых этим оператором в единицу времени. При этом для оператора низкой квалификации или при увеличении числа превышений им допустимых рабочих параметров грузоподъемного механизма в единицу времени, может осуществляться пропорциональное снижение допустимых значений рабочих параметров грузоподъемного механизма.In the proposed method, in order to achieve the set goals during the operation of the lifting mechanism, it is also possible to additionally define a parameter characterizing the qualification of the operator with the data read by biometric data, for example, by counting the number of excesses of the permissible operating parameters of the lifting mechanism allowed by this operator per unit time. In this case, for an operator of low qualification or with an increase in the number of excesses of the permissible operating parameters of the lifting mechanism per unit of time, a proportional decrease in the permissible values of the operating parameters of the lifting mechanism can be carried out.
При считывании биометрических данных оператора грузоподъемного механизма с того же носителя информации или из долговременной энергонезависимой памяти возможно дополнительное считывание информации о наиболее удобном для данного оператора языке информационных сообщений и их последующая индикация на этом языке (русском, английском и т.д.).When reading the biometric data of the operator of the lifting mechanism from the same storage medium or from long-term non-volatile memory, it is possible to additionally read information about the language of information messages most convenient for the operator and their subsequent display in this language (Russian, English, etc.).
Поставленные цели в предложенном способе достигаются также тем, что при считывании биометрических данных оператора грузоподъемного механизма с того же носителя информации дополнительно считывают данные о типах разрешенных для данного оператора грузоподъемных механизмах и (или) времени разрешенной работы (времени до даты очередной переаттестации), сопоставляют эти данные со считанным из долговременной энергонезависимой памяти типом данного грузоподъемного механизма и (или) с дополнительно вводятся модуль реального времени, входы/выходы которого соединяются с пятыми входами/выходами микропроцессорного вычислителя, и модуль считывания биометрической информации, выходы которого подключаются к дополнительным входам/выходам микропроцессорного вычислителя и (или) модуля ввода/вывода информации. При этом модуль считывания информации может быть выполнен в виде датчика отпечатков пальца оператора грузоподъемного механизма, видеокамеры или микрофона, а микропроцессорный вычислитель выполнен с возможностью выявления особенностей отпечатков пальцев, черт лица или речи оператора. Модуль считывания информации может быть выполнен также в виде считывателя смарт- или чип-карты (удостоверения оператора, паспорта и т.п.) со встроенным элементом долговременной энергонезависимой памяти.The goals in the proposed method are also achieved by the fact that when reading the biometric data of the operator of the lifting mechanism from the same storage medium, additionally read data on the types of lifting mechanisms permitted for this operator and (or) the time allowed (time to the date of the next recertification), compare these data with the type of the load-lifting mechanism read from long-term non-volatile memory and (or) with the additional input of the real-time module, inputs / outputs ode which are connected to the fifth input / output microprocessor calculator, and biometric information reading unit which outputs are connected to additional inputs / outputs of the microprocessor and calculating (or) of the module input / output information. In this case, the information reading module can be made in the form of a fingerprint sensor of an operator of a lifting mechanism, a video camera or a microphone, and a microprocessor calculator is configured to detect features of fingerprints, facial features or speech of an operator. The information reading module can also be made in the form of a smart or chip card reader (operator ID, passport, etc.) with an integrated element of long-term non-volatile memory.
Для достижения поставленных целей модуль индикации и (или) исполнительный модуль в устройстве могут быть дополнительно соединены (соединен) с выходами микропроцессорного вычислителя, а выходы модуля управления - с дополнительными входами модуля ввода/вывода информации.To achieve these goals, the display module and (or) the executive module in the device can be additionally connected (connected) with the outputs of the microprocessor computer, and the outputs of the control module with additional inputs of the information input / output module.
Для учета присутствия оператора на рабочем месте устройство может дополнительно содержать концевой выключатель вертикального перемещения кресла оператора, выход которого подключается к дополнительному входу модуля управления или модуля ввода/вывода.To account for the presence of the operator at the workplace, the device may additionally contain a limit switch for vertical movement of the operator’s chair, the output of which is connected to the additional input of the control module or input / output module.
На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующего предложенный способ защиты грузоподъемного механизма.The drawing shows a functional diagram of a device that implements the proposed method of protecting the lifting mechanism.
Устройство защиты грузоподъемного механизма содержит микропроцессорный вычислитель (цифровую вычислительную машину) 1, модуль управления 2, модуль ввода/вывода информации 3, модуль памяти 4, модуль реального времени 5, исполнительный модуль 6, модуль индикации 7, модуль считывания биометрической информации 8 и датчики рабочих параметров 9, соединенные с первыми входами/выходами модуля ввода/вывода информации 3, вторые входы/выходы которого соединены с первыми входами/выходами микропроцессорного вычислителя 1, вторые, третьи и четвертые входы/выходы которого соединены с входами/выходами соответственно модуля управления 2, модуля индикации 7 и модуля памяти 4. Входы/выходы модуля реального времени 5 соединены с пятыми входами/выходами микропроцессорного вычислителя 1, а выходы модуля считывания биометрической информации 8 подключены к дополнительным входам/выходам микропроцессорного вычислителя 1 и (или) модуля ввода/вывода информации 3.The protection device of the lifting mechanism contains a microprocessor computer (digital computer) 1, a control module 2, an input / output information module 3, a memory module 4, a real-time module 5, an executive module 6, an indication module 7, a biometric information reader 8, and working sensors 9 parameters connected to the first inputs / outputs of the information input / output module 3, the second inputs / outputs of which are connected to the first inputs / outputs of the microprocessor calculator 1, the second, third and fourth inputs the s / outputs of which are connected to the inputs / outputs of the control module 2, the display module 7, and the memory module 4. The inputs / outputs of the real-time module 5 are connected to the fifth inputs / outputs of the microprocessor calculator 1, and the outputs of the biometric information reader 8 are connected to additional inputs / outputs of microprocessor calculator 1 and (or) information input / output module 3.
Модуль индикации 7 и исполнительный модуль 6 соединены с выходами микропроцессорного вычислителя 1, а выходы модуля управления 2 дополнительно соединены с дополнительными входами модуля ввода/вывода информации 3.The indicating module 7 and the executive module 6 are connected to the outputs of the microprocessor calculator 1, and the outputs of the control module 2 are additionally connected to the additional inputs of the information input / output module 3.
Устройство может дополнительно содержать концевой выключатель вертикального перемещения кресла оператора, выход которого подключен к дополнительному входу модуля управления 2 или модуля ввода/вывода информации 3 (на чертеже условно не показано).The device may further comprise a limit switch for vertical movement of the operator’s chair, the output of which is connected to an additional input of the control module 2 or information input / output module 3 (not shown conventionally in the drawing).
Датчики рабочих параметров 9 в общем случае включают в себя датчик угла подъема стрелы, датчик длины стрелы, датчик массы груза (датчик силы или датчики давления), датчик угла поворота площадки крана (датчик азимута), датчик предельного подъема грузозахватного органа и другие датчики, необходимость установки которых определяется конструкцией конкретного грузоподъемного механизма, на который устанавливается система защиты. Датчики рабочих параметров 9 могут быть выполнены с общей мультиплексной линией связи и, соответственно, объединены через эту линию.Sensors of operating parameters 9 in the general case include a boom angle sensor, a boom length sensor, a load weight sensor (a force sensor or pressure sensors), a crane platform rotation angle sensor (azimuth sensor), a load lifting device maximum load sensor, and other sensors, the need the installation of which is determined by the design of the specific lifting mechanism on which the protection system is installed. Sensors operating parameters 9 can be performed with a common multiplex communication line and, accordingly, combined through this line.
Микропроцессорный вычислитель (электронный блок) 1 может быть выполнен на микроконтроллере, например типа АТ89С55 фирмы Atmel, модуль управления 2 - в виде клавиатуры (набора кнопок-клавиш). Модуль ввода/вывода информации 3, обеспечивающий согласование логических уровней входных и выходных сигналов микропроцессорного вычислителя 1 с модулем управления 2, с модулем считывания биометрической информации 8, с датчиками рабочих параметров 9, с исполнительным модулем 6 и с модулем индикации 7, может быть выполнен на базе интерфейсных микросхем, например типа ULN2003, МС14489, МСР2510 и т.д.The microprocessor calculator (electronic unit) 1 can be performed on a microcontroller, for example, Atmel type AT89C55, control module 2 - in the form of a keyboard (a set of button keys). Information input / output module 3, which ensures matching of logical levels of input and output signals of a microprocessor calculator 1 with a control module 2, with a biometric information reader 8, with operating parameters sensors 9, with an executive module 6, and with an indication module 7, can be performed on interface chip base, for example, type ULN2003, MC14489, MCP2510, etc.
Модуль памяти 4 может быть выполнен на базе микросхем типа АТ24С512, модуль индикации 7 - в виде набора светодиодов и символьных жидкокристаллических индикаторов, модуль реального времени 5 - на основе специализированной микросхемы, например RTC8593 со встроенным кварцевым резонатором и литиевой батарей питания, а исполнительный модуль 6 - в виде набора силовых электромагнитных реле или защищенных силовых электронных ключей, подключенных к электрогидравлическим клапанам гидросистемы грузоподъемного механизма.Memory module 4 can be made on the basis of AT24C512 type microcircuits, display module 7 - in the form of a set of LEDs and symbolic liquid crystal indicators, real-time module 5 - based on a specialized microcircuit, for example RTC8593 with an integrated quartz resonator and lithium power batteries, and an executive module 6 - in the form of a set of power electromagnetic relays or protected power electronic keys connected to electro-hydraulic valves of the hydraulic system of the load-lifting mechanism.
Модуль считывания биометрической информации 8 может быть выполнен в виде считывателя отпечатков пальцев, например на микросхеме АТ77С101В фирмы Atmel, в виде считывателя смарт- или чип-карты (удостоверения оператора, паспорта и т.п.), например типа ZU-95130SR фирмы Data Modul, в виде видеокамеры, микрофона или приемника излучения (радиоизлучения, инфракрасного IRDA и т.п.). Микропроцессорный вычислитель 1 может быть выполнен с возможностью выявления особенностей биометрической информации - отпечатков пальцев, черт лица или речи оператора. В этом случае в вычислителе 1 осуществляется обработка считанной биометрической информации по программе, хранящейся в модуле памяти 4. Возможна также программная обработка биометрической информации и соответствующее выявление ее особенностей, позволяющих идентифицировать конкретного оператора, непосредственно в модуле считывания информации 8. В этом случае данный модуль содержит дополнительный микропроцессорный вычислитель с собственным блоком программной и оперативной памяти.The biometric information reader 8 can be made in the form of a fingerprint reader, for example, on an Atmel AT77C101B chip, in the form of a smart or chip card reader (operator ID, passport, etc.), for example, type ZU-95130SR from Data Modul , in the form of a video camera, microphone or radiation receiver (radio emission, infrared IRDA, etc.). The microprocessor calculator 1 can be configured to identify features of biometric information - fingerprints, facial features or speech of the operator. In this case, in the calculator 1, the read biometric information is processed according to the program stored in the memory module 4. It is also possible to program the biometric information and correspondingly identify its features that allow identifying a particular operator directly in the information reading module 8. In this case, this module contains additional microprocessor computer with its own unit of program and RAM.
Поясним суть предложенного способа на примере работы реализующего его устройства.Let us explain the essence of the proposed method using the example of the device that implements it.
При включении напряжения питания устройства микропроцессорный вычислитель 1, работая по программе, предварительно записанной в модуле памяти 4 (т.е. работая в соответствии с предварительно запомненными сигналами, определяющими порядок обработки сигналов в реальном масштабе времени), непосредственно или через модуль ввода/вывода информации 3 передает на исполнительный модуль 6 сигналы управления, запрещающие работу грузоподъемного механизма.When turning on the supply voltage of the device, the microprocessor calculator 1, working according to the program previously recorded in the memory module 4 (i.e., working in accordance with previously stored signals that determine the order of signal processing in real time), directly or through the input / output information module 3 transmits to the executive module 6 control signals prohibiting the operation of the lifting mechanism.
Для начала работы необходимо перевести устройство в активное состояние, что возможно только после считывания биометрических данных человека-оператора. В варианте с биометрическими данными в виде отпечатков пальцев, модуль считывания информации 8 выполняется, например, в виде кнопки включения устройства со встроенным датчиком отпечатком пальцев.To get started, you must put the device in an active state, which is possible only after reading the biometric data of the human operator. In the variant with biometric data in the form of fingerprints, the information reading module 8 is performed, for example, in the form of a power button of a device with an integrated fingerprint sensor.
В этом случае оператор прикасается к кнопке включения системы или прокатывает по ней свой палец. В модуле считывания информации 8 реализуется, например, технология создания отображения пальца в реальном времени без наличия оптики или источника света за счет использования собственного тепла пальца путем «прокатывания» всего пальца по датчику, создающему при этом несколько отображений. Затем специальное программное обеспечение, хранящееся в модуле памяти 4 или непосредственно в модуле считывания информации 8, восстанавливает по ним полный отпечаток пальца. Возможно также получение информация об отпечатке пальца с модуля считывания информации 8, выполненного виде оптического сканера.In this case, the operator touches the system power button or rolls his finger on it. The information reading module 8 implements, for example, a technology for creating a finger display in real time without the presence of optics or a light source by using the finger’s own heat by “rolling” the entire finger through a sensor that creates several displays. Then, special software stored in the memory module 4 or directly in the information reading module 8 restores a complete fingerprint from them. It is also possible to obtain information about the fingerprint from the information reading module 8, made in the form of an optical scanner.
Возможно применение двух основополагающих алгоритма распознавания отпечатков пальцев - по отдельным деталям (характерным точкам), и по рельефу всей поверхности пальца. Соответственно в первом случае модуль считывания 8 совместно с микропроцессорным вычислителем 1 "обращают внимание" только на некоторые участки, уникальное для конкретного отпечатка, и определяет их взаимное расположение. Во втором случае обрабатывается изображение всего отпечатка.It is possible to use two fundamental fingerprint recognition algorithms - for individual details (characteristic points), and for the relief of the entire surface of the finger. Accordingly, in the first case, the reading module 8 together with the microprocessor calculator 1 “pay attention” only to some areas that are unique to a particular fingerprint and determines their relative position. In the second case, the image of the entire print is processed.
Считанная информация обрабатывается в соответствии с одним из двух указанных алгоритмов или с применением их комбинации и сохраняется в модуле памяти 4. Т.е. отпечатки пальцев программно преобразуются в единственно верный для данного оператора набор чисел (собственный индекс человека-оператора) и записываются в модуль памяти 4 одновременно с временем и датой этого считывания, получаемых с модуля реального времени 5.The read information is processed in accordance with one of the two indicated algorithms or using a combination of them and stored in the memory module 4. That is, Fingerprints are programmatically converted into the only set of numbers that is correct for the given operator (the personal index of the human operator) and written to memory module 4 simultaneously with the time and date of this reading received from the real-time module 5.
Аналогичным образом фиксируются и далее преобразуются в единственно верный для данного оператора набор чисел черты лица (при помощи фотокамеры) или особенности речи (по выходным сигналам микрофона).Likewise, they are fixed and further converted into the only set of facial features (using the camera) or speech features (based on microphone output signals) that is the only one true for the given operator.
При этом оператору не требуется выполнять какие-либо дополнительные операции. В то же время обеспечивается полная идентификация оператора, поскольку биометрическая характеристика человека-оператора не может быть подсмотрена, подобрана, украдена или передана другому человеку, как, например, пароль, код, специальный ключ, жетон и т.п.In this case, the operator does not need to perform any additional operations. At the same time, full identification of the operator is ensured, since the biometric characteristics of the human operator cannot be spied, picked up, stolen or transferred to another person, such as, for example, password, code, special key, token, etc.
Кроме того, биометрические признаки, неразрывно связанные с данной личностью и не требующие особых действий для своего представления, обладают для оператора грузоподъемного механизма еще и дополнительным преимуществом - они не могут быть забыты или потеряны, как это может случиться с паролями или ключами.In addition, biometric features that are inextricably linked with this person and do not require special actions for their presentation, have an additional advantage for the operator of the lifting mechanism - they cannot be forgotten or lost, as can happen with passwords or keys.
В первом варианте предложенного технического решения наличие считанной информации является для микропроцессорного вычислителя 1 условием, достаточным для включения грузоподъемного механизма в работу.In the first version of the proposed technical solution, the availability of the read information is a condition for a microprocessor computer 1 sufficient to enable the load-lifting mechanism to work.
В случае необходимости (например после смены стрелового оборудования) перед началом работы оператор в ручном режиме при помощи органов управления, расположенных на модуле управления 2, осуществляет ввод в микропроцессорный вычислитель 1 параметров работы, определяющих режимы работы грузоподъемного механизма (положение выдвижных опор, степень запасовки полиспаста, наличие, длину и угол наклона гуська и т.д.). Введенные параметры сохраняются в модуле памяти 4.If necessary (for example, after changing the boom equipment), before starting work, the operator in manual mode, using the controls located on the control module 2, enters into the microprocessor computer 1 operating parameters that determine the operating modes of the load-lifting mechanism (position of the sliding supports, the degree of stocking of the chain hoist , the presence, length and angle of the jib, etc.). The entered parameters are stored in memory module 4.
При работе грузоподъемного механизма датчики рабочих параметров 9 осуществляют измерение параметров загрузки грузоподъемного механизма (крана) и положения его грузоподъемного (стрелового оборудования).When the load-lifting mechanism, the sensors operating parameters 9 measure the load parameters of the load-lifting mechanism (crane) and the position of its load-lifting (boom equipment).
Зона допустимых значений положения грузоподъемного (стрелового) оборудования вводится при задании параметров координатной защиты при помощи органов управления, расположенных на модуле управления 2 и сохраняется в памяти микропроцессорного вычислителя 1 или в модуле памяти 4.The zone of permissible position values of the lifting (boom) equipment is entered when the coordinate protection parameters are set using the controls located on the control module 2 and stored in the memory of the microprocessor calculator 1 or in the memory module 4.
Микропроцессорный вычислитель 1 работает по программе, записанной в модуле памяти 4 (или в собственной памяти микроконтроллера), и через устройство ввода/вывода информации 3 поочередно формирует запрос на получение информации от каждого датчика 9. Сигналы с датчиков 9 по отдельным линиям или по мультиплексной линии связи через устройство ввода/вывода 3 поступают на микропроцессорный вычислитель 1 в цифровой форме (в последовательном коде по мультиплексной линии связи). В случае применения датчиков 9 с аналоговыми выходными сигналами устройство ввода/вывода 3 содержит аналого-цифровой преобразователь.Microprocessor calculator 1 operates according to the program recorded in memory module 4 (or in the microcontroller’s own memory), and through the input / output device 3, one by one forms a request for information from each sensor 9. Signals from sensors 9 on separate lines or on a multiplex line communications through the input / output device 3 are received on the microprocessor computer 1 in digital form (in serial code over the multiplex communication line). In the case of using sensors 9 with analog output signals, the input / output device 3 contains an analog-to-digital converter.
После получения информации от датчиков 9 микропроцессорный вычислитель 1, работая по программе, заложенной в модуле памяти 4 или в памяти микроконтроллера, по известным функциональным зависимостям определяет текущую нагрузку грузоподъемного механизма (крана) и положение его грузоподъемного (стрелового) оборудования. Допустимые режимы нагружения в виде грузовых характеристик хранятся в памяти микроконтроллера микропроцессорного вычислителя 1 или в модуле памяти 4.After receiving information from the sensors 9, the microprocessor calculator 1, working according to the program embedded in the memory module 4 or in the memory of the microcontroller, determines the current load of the load-lifting mechanism (crane) and the position of its load-lifting (boom) equipment using known functional dependencies. Permissible loading modes in the form of cargo characteristics are stored in the memory of the microcontroller of microprocessor calculator 1 or in the memory module 4.
Микропроцессорный вычислитель 1 осуществляет сравнение фактического нагружения грузоподъемного механизма с предельно допустимым, а также сравнение фактического положения грузоподъемного оборудования с зоной допустимых положений, заданных при введении координатной защиты и, в зависимости от результатов указанных сравнений, непосредственно или через модуль ввода/вывода информации 3 передает на исполнительный модуль 6 сигналы блокировки включения исполнительных механизмов грузоподъемного механизма, осуществляя его автоматическую защиту от перегрузки по грузовому моменту и защиту от столкновений стрелового оборудования с различными препятствиями (координатную защиту).Microprocessor calculator 1 compares the actual load of the lifting mechanism with the maximum permissible, as well as comparing the actual position of the lifting equipment with the zone of permissible positions specified during the introduction of coordinate protection and, depending on the results of these comparisons, directly or through the input / output module 3 sends information to executive module 6 signals blocking the inclusion of actuators of the lifting mechanism, realizing its automatic protection against overloading at the load moment and protection against collisions of boom equipment with various obstacles (coordinate protection).
При этом одновременно микропроцессорный вычислитель 1 осуществляет запись в модуль памяти 4 (в долговременную энергонезависимую память) для хранения как рабочие параметры грузоподъемного механизма, так и время их появления. В итоге, в модуле памяти 4 (в регистраторе параметров) одновременно хранятся обработанные биометрические данные оператора грузоподъемного механизма (собственный индекс человека-оператора), а также время и рабочие параметры грузоподъемного механизма.At the same time, the microprocessor calculator 1 writes to the memory module 4 (in long-term non-volatile memory) for storing both the operating parameters of the lifting mechanism and the time of their appearance. As a result, the memory module 4 (in the parameter logger) simultaneously stores the processed biometric data of the load-lifting mechanism operator (its own human operator index), as well as the time and operating parameters of the load-lifting mechanism.
Это дает возможность однозначно определить лицо, управляющее грузоподъемным механизмом (краном) и, соответственно, причастное к произошедшим авариям.This makes it possible to uniquely identify the person controlling the lifting mechanism (crane) and, accordingly, involved in the accidents that have occurred.
После выключения напряжения питания или через определенный интервал времени, например через 4 или 8 часов, задаваемых модулем реального времени, или после ухода оператора с рабочего места, определяемого по сигналу концевого выключателя, встроенного в его кресло, происходит автоматическое отключение разрешения работы грузоподъемного механизма. Для продолжения работы требуется повторное считывание биометрической информации, что обеспечивает идентификацию лица, управляющего грузоподъемным механизмом при смене операторов.After turning off the supply voltage or after a certain period of time, for example, after 4 or 8 hours specified by the real-time module, or after the operator leaves the workplace, determined by the signal of the limit switch built into his chair, the permission to operate the load-lifting mechanism is automatically turned off. To continue the work, a repeated reading of biometric information is required, which ensures the identification of the person controlling the load-lifting mechanism when changing operators.
Инженерно-техническим работником, ответственным за эксплуатацию грузоподъемного механизма, или иным лицом, для каждого оператора грузоподъемного механизма в модуль памяти 4 может быть заранее введена биометрическая информация, а также дополнительная информация о выполняемых функциях данным оператором, типы разрешенных для него грузоподъемных механизмов, допустимые для данного оператора значения рабочих параметров, дата очередной переаттестации, язык информационных сообщений и т.д.For each operator of the load-lifting mechanism, or another person, for each operator of the load-lifting mechanism, biometric information can be entered in memory module 4 in advance, as well as additional information about the functions performed by this operator, the types of load-lifting mechanisms permitted for him, valid for of the given operator, values of operating parameters, date of the next recertification, language of information messages, etc.
В устройстве, в котором осуществляется считывание смарт-карты, чип-карты, водительских прав или паспорта в виде карточки со встроенным элементом памяти, дополнительная информация для данного оператора может не вводиться заранее, а считываться одновременно с биометрическими данными оператора модулем считывания 8 и далее записываться микропроцессорным вычислителем 1 в модуль памяти 5.In a device that reads a smart card, chip card, driver’s license or passport in the form of a card with a built-in memory element, additional information for this operator may not be entered in advance, but be read out simultaneously with the biometric data of the operator by the reading module 8 and then written down microprocessor computer 1 in the memory module 5.
Аналогичным образом эта информация вместе с биометрическими данными может приниматься в виде предварительно сформированного в последовательном коде сигнала, модулем считывания 8, выполненным в виде приемника радиочастотного, ультразвукового или оптического (инфракрасного) излучения.Similarly, this information together with biometric data can be received in the form of a signal preformed in a serial code by a reading module 8, made in the form of a receiver of radio-frequency, ultrasonic or optical (infrared) radiation.
При наличии в модуле памяти 4 предварительно введенных биометрических данных оператора, перед началом работы грузоподъемного механизма после считывания биометрических данных оператора, микропроцессорный вычислитель 1 производят сравнение считанных и предварительно введенных биометрических данных оператора и, в случае отсутствия их совпадения, дополнительно формируют подаваемые на исполнительный модуль 6 управляющие сигналы, запрещающие работу грузоподъемного механизма.If there are 4 previously entered biometric data of the operator in the memory module, before the lifting mechanism starts working after reading the biometric data of the operator, microprocessor calculator 1 compares the read and previously entered biometric data of the operator and, if there is no match, they additionally form the data supplied to the executive module 6 control signals prohibiting the operation of the lifting mechanism.
Благодаря этому обеспечивается повышение безопасности работы грузоподъемного механизма (крана) за счет исключения доступа к его управлению персонала, не имеющего специального разрешения. Кроме того, однозначно устанавливаются конкретные лица, причастные к произошедшим авариям.This ensures increased safety of the lifting mechanism (crane) by eliminating access to its management personnel who do not have special permission. In addition, specific persons involved in the accidents unambiguously are identified.
После считывания биометрических данных микропроцессорный вычислитель 1, работая по программе, записанной в памяти его микроконтроллера или в модуле памяти 5, производит сравнение считанных и предварительно введенных биометрических данных оператора и, выявив совпадение, считывает из модуля памяти 5 дополнительную информации для данного оператора - выполняемые данным оператором функции, типы разрешенных для него грузоподъемных механизмов, допустимые для данного оператора значения рабочих параметров, дату очередной переаттестации, язык информационных сообщений и т.д. Далее в соответствии с этим осуществляется изменение алгоритмов или параметров работы микропроцессорного вычислителя 1.After reading the biometric data, the microprocessor calculator 1, working according to the program recorded in the memory of its microcontroller or in the memory module 5, compares the read and previously entered biometric data of the operator and, having detected a match, reads from the memory module 5 additional information for this operator - performed by functions, types of lifting mechanisms permitted for it, permissible operating parameters for a given operator, date of the next recertification, language information messages, etc. Further, in accordance with this, a change is made to the algorithms or operation parameters of the microprocessor computer 1.
Если, например, дополнительная информация идентифицирует оператора с данными биометрическими данными как работника, считывающего данные из модуля памяти (встроенного регистратора параметров), то для данного оператора управление грузоподъемным механизмом запрещается (допустимые для данного оператора значения рабочих параметров устанавливаются равными нулю), микропроцессорный вычислитель 1 на модуль индикации 7 выводит данные модуля памяти 5 (данные встроенного регистратора параметров), а органы управления, расположенные на модуле управления 2, переключаются в режим выбора необходимого блока (сектора) памяти.If, for example, additional information identifies the operator with the biometric data as an employee reading data from the memory module (built-in parameter logger), then for this operator the control of the load-lifting mechanism is prohibited (the values of the operating parameters allowed for this operator are set to zero), microprocessor calculator 1 displays 7 data of the memory module 5 (data of the built-in parameter recorder) to the display module 7, and the controls located on the control module Messages 2, switch to the mode of selecting the necessary block (sector) of memory.
Если же микропроцессорный вычислитель 1 идентифицирует оператора со считанными биометрическими данными как работника обслуживающего персонала (ремонтника, наладчика и т.п.), то для него допустимые значения рабочих параметров в части нагрузки устанавливаются равными нулю, а ограничения по перемещению рабочего (стрелового) оборудования снимаются. В этом случае обслуживающий персонал может осуществлять управление грузоподъемным механизмом (краном) только без нагрузки (без груза).If microprocessor calculator 1 identifies the operator with read biometric data as an employee of the maintenance personnel (repairman, adjuster, etc.), then for him the permissible values of the operating parameters in terms of load are set to zero, and restrictions on the movement of working (boom) equipment are removed . In this case, the maintenance personnel can only control the load-lifting mechanism (crane) without load (without load).
Аналогичным образом микропроцессорный вычислитель 1 передает на модуль индикации 7 информацию на языке, наиболее удобном для данного оператора, а также устанавливает, разрешено ли управление данному оператору этим грузоподъемным механизмом (с формированием на исполнительный модуль 6 соответствующих сигналов блокировок), и сопоставляет время разрешенной работы данного оператора (времени до даты очередной переаттестации с показаниями часов реального времени) и, в случае отсутствия совпадения, дополнительно формирует соответствующие предупреждающие сигналы индикации на модуль индикации 5 и (или) дополнительно формирует подаваемые на исполнительный модуль 6 управляющие сигналы, запрещающие работу грузоподъемного механизма.Similarly, microprocessor calculator 1 transfers information to the display module 7 in the language most convenient for the operator, and also determines whether this operator is allowed to control this load-lifting mechanism (with the formation of the corresponding blocking signals on the executive module 6), and compares the time allowed for this operator (time until the date of the next recertification with the readings of the real-time clock) and, in the absence of a match, additionally generates the appropriate warning signals of indication to the indication module 5 and (or) additionally generates control signals supplied to the executive module 6, prohibiting the operation of the load-lifting mechanism.
Для оператора с невысокой квалификацией инженерно-технический работник, ответственный за эксплуатацию грузоподъемного механизма, может установить пониженные допустимые значения рабочих параметров в части нагрузки или перемещений. Например, возможна установка предельной рабочей нагрузки, равной 70% номинальной грузоподъемности механизма. В этом случае микропроцессорный вычислитель 1 считывает из модуля памяти 4 и устанавливает пониженные предельные значения рабочих параметров, благодаря чему обеспечивается необходимая надежность грузоподъемного механизма при работе неквалифицированного оператора. For an operator with low qualifications, the engineer and technical worker responsible for the operation of the lifting mechanism can set lower permissible operating parameters in terms of load or displacements. For example, it is possible to set the maximum working load equal to 70% of the rated load capacity of the mechanism. In this case, the microprocessor calculator 1 reads from the memory module 4 and sets the lower limit values of the operating parameters, which ensures the necessary reliability of the lifting mechanism during operation of an unskilled operator.
В предложенном техническом решении возможно также дополнительное определение параметра, характеризующего квалификацию оператора с данными, считанными биометрическими данными. Это осуществляется, в частности, путем подсчета микропроцессорным контроллером 1 числа превышений допустимых рабочих параметров грузоподъемного механизма, допускаемых этим оператором в единицу времени. Например, подсчитывается количество превышений допустимых рабочих параметров грузоподъемного механизма, например, в течение месяца или в течение всего времени работы грузоподъемного механизма, и полученное количество превышений делится на общую продолжительность работы данного оператора. В итоге получается число, характеризующее квалификацию оператора. Далее для оператора низкой квалификации (при увеличении числа превышений им допустимых рабочих параметров грузоподъемного механизма в единицу времени) микропроцессорный вычислитель осуществляет пропорциональное снижение допустимых значений рабочих параметров грузоподъемного механизма. Например, при отсутствии перегрузок устанавливается допустимый уровень нагрузок (вес поднимаемого груза или грузовой момент), равный 100% номинальной грузоподъемности механизма, и далее этот уровень линейно снижается до нулевого значения при увеличении количества превышений допустимых рабочих параметров грузоподъемного механизма, например, до 10 случаев за час работы.In the proposed technical solution, it is also possible to additionally define a parameter characterizing the qualification of the operator with data read by biometric data. This is done, in particular, by counting by the microprocessor controller 1 the number of excesses of the permissible operating parameters of the load-lifting mechanism allowed by this operator per unit time. For example, the number of excesses of the permissible operating parameters of the lifting mechanism is calculated, for example, during the month or during the entire operating time of the lifting mechanism, and the resulting number of excesses is divided by the total duration of the given operator. The result is a number characterizing the qualifications of the operator. Further, for a low-skilled operator (with an increase in the number of excesses of the permissible operating parameters of the lifting mechanism per unit of time), the microprocessor calculator proportionally reduces the permissible operating parameters of the lifting mechanism. For example, in the absence of overloads, an allowable load level (weight of the load to be lifted or load moment) is set equal to 100% of the rated load capacity of the mechanism, and then this level decreases linearly to zero when the number of excesses of the permissible operating parameters of the load lifting mechanism exceeds, for example, up to 10 cases per hour of work.
В любых режимах работы устройства микропроцессорный вычислитель 1 осуществляет запись в модуль памяти 4 значения рабочих параметров, предупреждающих сигналов индикации, управляющих сигналов и время их появления в модуль памяти 4 (энергонезависимую память) для хранения и обеспечивает считывание записанной информации в случае необходимости.In any operating modes of the device, the microprocessor calculator 1 writes to the memory module 4 the values of the operating parameters, warning indication signals, control signals and the time of their appearance in the memory module 4 (non-volatile memory) for storage and provides reading of the recorded information if necessary.
На безопасность работы грузоподъемного механизма существенно влияет усталость оператора. Поэтому в предложенном техническом решении может осуществляться автоматический учет времени работы и отдыха каждого оператора со считанными биометрическими данными, например, в соответствии с регламентированными ЕСТР (Европейское соглашение, касающееся работы экипажей транспортных средств) и Директивами ЕЭС №3820/85 и №3821/85 режимами труда и отдыха водителей, с выдачей предупреждающий сообщений и записью в долговременную энергонезависимую память (модуль памяти 4). Это обеспечивает микропроцессорный контроллер 1, работающий по программе, записанной в памяти его микроконтроллера или модуле памяти 4, и использующий для учета этого времени выходные сигналы модуля реального времени 5. При нарушении оператором установленной продолжительности работы и отдыха микропроцессорный контроллер 1 формирует на модуль индикации 7 соответствующие предупреждающие сигналы и дополнительно их записывает в модуль памяти 4 (долговременную энергонезависимую память).The safety of the load-lifting mechanism is significantly affected by operator fatigue. Therefore, in the proposed technical solution, automatic recording of the operating and resting hours of each operator with read biometric data can be carried out, for example, in accordance with the regulated AETR (European Agreement concerning the work of crews of vehicles) and EEC Directives No. 3820/85 and No. 3821/85 work and rest of drivers, with the issuance of warning messages and recording in long-term non-volatile memory (memory module 4). This provides a microprocessor controller 1 that runs on a program recorded in the memory of its microcontroller or memory module 4, and uses the output signals of the real-time module 5 to account for this time. If the operator violates the set duration of work and rest, the microprocessor controller 1 generates the corresponding indication module 7 warning signals and additionally writes them to memory module 4 (long-term non-volatile memory).
Для более точного контроля продолжительности работы оператора возможен учет (в частности, путем вычитания) продолжительности перерывов в работе оператора. Для этого микропроцессорный вычислитель 1 дополнительно выявляет присутствие оператора на рабочем месте, в частности, по массе оператора или вертикальному перемещению его кресла. Это может быть сделано при помощи концевого выключателя, реагирующего на вертикальные перемещения кресла оператора. Другой вариант выявления присутствия оператора на рабочем месте - выполнение модуля считывания 8 в виде видеокамеры. Возможно также осуществление контроля наличия оператора на рабочем месте по изменениям параметров системы безопасности, например, по периодическому изменению углового положения стрелы или угла азимута.For more precise control of the operator’s working hours, it is possible to take into account (in particular, by subtracting) the duration of breaks in the operator’s work. For this, the microprocessor calculator 1 additionally detects the presence of the operator at the workplace, in particular, by the weight of the operator or the vertical movement of his chair. This can be done using a limit switch that responds to vertical movements of the operator's seat. Another option for detecting the presence of the operator at the workplace is the implementation of the reading module 8 in the form of a video camera. It is also possible to monitor the presence of an operator at the workplace by changing security system parameters, for example, by periodically changing the boom angle or azimuth angle.
Источники информацииInformation sources
1. Ограничитель предельного груза ОПГ-1. Руководство по эксплуатации ЛГФИ.408844.011 РЭ, г. Арзамас. - 14 с.1. Limit load limiter OPG-1. Operation manual LGFI.408844.011 RE, Arzamas. - 14 p.
2. Ограничитель нагрузки крана ОНК-140-13. Новые нормативные материалы по безопасной эксплуатации подъемных сооружений. Вып.2, 1999. - М.: Изд-во ПИО ОБТ, с.47-86.2. Crane load limiter ONK-140-13. New regulatory materials for the safe operation of lifting structures. Issue 2, 1999. - M.: Publishing House of PIO OBT, pp. 47-86.
3. Свидетельство на полезную модель RU 7097 U1, МПК6, B 66 C 23/90 "Ограничитель нагрузки стрелового механизма", 16.07.1998.3. Certificate for utility model RU 7097 U1, MPK6, B 66 C 23/90 "Load limiter of the boom mechanism", 07.16.1998.
4. Патент RU 2151732 C1, МПК7 B 66 C 15/00, 23/88, 27.06.2000.4. Patent RU 2151732 C1, IPC7 B 66 C 15/00, 23/88, 06/27/2000.
5. Заявка Японии № 5874496, МПК7 B 66 C 23/88, 1983.5. Japanese application No. 5874496, IPC7 B 66 C 23/88, 1983.
6. Патент RU 2173665 C1, МПК7 B 66 C 23/88, 20.09.2001.6. Patent RU 2173665 C1, IPC7 B 66 C 23/88, 09/20/2001.
7. Патент RU 2116240 C1, МПК6 B 66 C 23/90, 27.07.1998.7. Patent RU 2116240 C1, IPC6 B 66 C 23/90, July 27, 1998.
8. Патент RU 2237006 C2, МПК7 B 66 C 13/18, 13/56, 27.09.2004 (по заявке RU 2002109339 A, МПК7 B 66 C 15/00, 10.12.2002).8. Patent RU 2237006 C2, IPC7 B 66 C 13/18, 13/56, September 27, 2004 (according to the application RU 2002109339 A, IPC7 B 66 C 15/00, 12/10/2002).
Claims (20)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003134872/11A RU2267457C2 (en) | 2003-12-01 | 2003-12-01 | Method of and device to protect load-lifting mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003134872/11A RU2267457C2 (en) | 2003-12-01 | 2003-12-01 | Method of and device to protect load-lifting mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003134872A RU2003134872A (en) | 2005-01-10 |
| RU2267457C2 true RU2267457C2 (en) | 2006-01-10 |
Family
ID=34881993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003134872/11A RU2267457C2 (en) | 2003-12-01 | 2003-12-01 | Method of and device to protect load-lifting mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2267457C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104386600A (en) * | 2014-09-15 | 2015-03-04 | 天时海洋工程及石油装备研究院（青岛）有限公司 | Moment limiter |
| RU2800941C2 (en) * | 2018-12-10 | 2023-08-01 | МАНИТОУ ИТАЛИА С.р.л. | Advanced safety system for self-propelled machines |
-
2003
- 2003-12-01 RU RU2003134872/11A patent/RU2267457C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104386600A (en) * | 2014-09-15 | 2015-03-04 | 天时海洋工程及石油装备研究院（青岛）有限公司 | Moment limiter |
| RU2800941C2 (en) * | 2018-12-10 | 2023-08-01 | МАНИТОУ ИТАЛИА С.р.л. | Advanced safety system for self-propelled machines |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003134872A (en) | 2005-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101978381B (en) | Biometric security device | |
| US8674804B2 (en) | Control of equipment using remote display | |
| US20200410791A1 (en) | Site supervisor system for construction sites | |
| CN104766393A (en) | Intelligent access control system | |
| CN107533624A (en) | Detect and prevent the illegal use of equipment | |
| RU2267457C2 (en) | Method of and device to protect load-lifting mechanism | |
| JP2008150090A (en) | Fuel supply control program, recording medium recording thereon the program, fuel supply system controller, and fuel supply system controlling method | |
| KR101134454B1 (en) | System for preventing disaster of construction in the field | |
| KR102246250B1 (en) | Power Plant Operation History Device and Method of Managing Operation History of Power Plant Using Wearable Device | |
| CN208361617U (en) | A kind of authorization device of building hoist | |
| JP6618828B2 (en) | Security system | |
| WO2023065771A1 (en) | Regulation violation behavior identification method and intelligent anti-regulation violation sensor system | |
| JP3940276B2 (en) | Facility management system | |
| CN101022335B (en) | Method for the secure transmission of operating data | |
| JP6618827B2 (en) | Security system | |
| CN111028458A (en) | Safety system, safety equipment and control device for commodity anti-theft | |
| JP6618815B2 (en) | Security system | |
| RU2557107C1 (en) | Tractor assembly with system for restriction of access to assembly control | |
| CN204695381U (en) | Heavy-duty machinery equipment compartmentalization safety management system | |
| RU2796285C1 (en) | System of personalized engine start for self-propelled machine | |
| JP6618831B2 (en) | Security system | |
| CN113963472B (en) | Cross-sea bridge intelligent access control method, system, storage medium and intelligent terminal | |
| KR102383418B1 (en) | User authentication and theft detection method of mobile means using smart helmet | |
| CN210136515U (en) | Power distribution room behavior safety management and control system | |
| US20220366738A1 (en) | Method and apparatus for automated impact recording, access control, geo-fencing, and operator compliance in industrial lift trucks |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151202 |