RU2280608C2 - Method of supporting crane operator to provide safe operation of load-lifting crane - Google Patents

Method of supporting crane operator to provide safe operation of load-lifting crane Download PDF

Info

Publication number
RU2280608C2
RU2280608C2 RU2004134628/11A RU2004134628A RU2280608C2 RU 2280608 C2 RU2280608 C2 RU 2280608C2 RU 2004134628/11 A RU2004134628/11 A RU 2004134628/11A RU 2004134628 A RU2004134628 A RU 2004134628A RU 2280608 C2 RU2280608 C2 RU 2280608C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crane
actions
operator
emergency
display
Prior art date
Application number
RU2004134628/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004134628A (en
Inventor
Владимир Андреевич Коровин (RU)
Владимир Андреевич Коровин
Константин Владимирович Коровин (RU)
Константин Владимирович Коровин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс"
Priority to RU2004134628/11A priority Critical patent/RU2280608C2/en
Publication of RU2004134628A publication Critical patent/RU2004134628A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2280608C2 publication Critical patent/RU2280608C2/en

Links

Landscapes

  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: according to proposed method of supporting crane operator to provide safe operation of load-lifting crane, operating parameters of crane are measured and processed and information is shown on display for necessity of taking measures to eliminate emergency situation. Data base is created additionally concerning combination of operating parameters of crane at different loads and spatial positions of boom or load-gripping member giving rise to danger at crane operation and said data base is kept on crane. Forecasting of appearance of emergency situation is provided by means of computer with use of data base and, when necessary, by means of mathematical model of crane, and additional measures taken by crane operator to prevent trouble are shown on display.
EFFECT: improved safety of crane operation and operating conditions for crane operator.
22 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использовано в системах защиты и управления грузоподъемных кранов.The invention relates to hoisting and transport machinery and can be used in protection and control systems of hoisting cranes.

Известен способ поддержки крановщика по обеспечению безопасной работы грузоподъемного крана, заключающийся в том, что измеряют рабочие параметры грузоподъемного крана, вводят их в вычислительное устройство и обрабатывают по заранее записанной в его памяти программе, в результате чего выявляют перегрузку крана и при ее наличии представляют на индикаторах информацию о необходимости выполнения крановщиком действий по устранению возникшей перегрузки, а также автоматически передают на исполнительное устройство сигнал блокировки (отключения) работы крана [1, 2].There is a method of supporting the crane operator to ensure the safe operation of the crane, which consists in measuring the operating parameters of the crane, input them into the computing device and process it using a program stored in its memory, as a result of which crane overload is detected and, if available, is presented on indicators information about the need for the crane operator to take action to eliminate the overload that has occurred, and they also automatically transmit a blocking signal to the actuator (I’ll turn off eniya) crane operation [1, 2].

Недостатком этого технического решения являются ограниченные функциональные возможности, поскольку крановщику предоставляется информация только о наличии перегрузки крана.The disadvantage of this technical solution is limited functionality, since the crane operator is provided with information only on the presence of crane overload.

Более совершенным и наиболее близким к предложенному является способ поддержки крановщика по обеспечению безопасной работы грузоподъемного крана, заключающийся в том, что измеряют рабочие параметры грузоподъемного крана и, при необходимости, параметры состояния внешней среды, вводят их в вычислительное устройство и обрабатывают по заранее записанной в его памяти программе, в результате чего выявляют отклонение какого-либо параметра или режима работы крана от штатного, при наличии такого отклонения представляют на индикаторе или дисплее информацию о необходимости выполнения крановщиком действий по устранению возникшей аварийной ситуации, а также формируют на дисплее неподвижное изображение рабочей зоны крана и схематичное изображение кранового механизма в реальном масштабе времени (в динамике) [3, 4].The most advanced and closest to the proposed method is to support the crane operator to ensure the safe operation of the crane, which consists in measuring the operating parameters of the crane and, if necessary, the parameters of the state of the environment, enter them into the computing device and process them in advance memory of the program, as a result of which a deviation of any parameter or operating mode of the crane from the standard one is detected, if there is such a deviation, they are presented on the indicator or display further information about the need for the crane operator to take actions to eliminate the emergency situation, and they also form on the display a fixed image of the crane working area and a schematic image of the crane mechanism in real time (in dynamics) [3, 4].

В этом техническом решении крановщику предоставляется не только информация о необходимости выполнения действий по устранению какой-либо возникшей аварийной ситуации, но и информация о значениях любого контролируемого рабочего параметра крана (по команде от клавиши, которую крановщик активизирует во время заданного режима работы крана). Кроме того, формирование визуального изображения рабочей зоны крана и движущегося на ней изображения кранового механизма дает возможность крановщику визуально оценить потенциальную возможность возникновения аварийных ситуаций.In this technical solution, the crane operator is provided not only with information about the need to take actions to eliminate any emergency situation that has arisen, but also with information about the values of any controlled operating parameter of the crane (by a command from a key that the crane operator activates during a given operating mode of the crane). In addition, the formation of a visual image of the crane working area and the crane mechanism image moving on it enables the crane operator to visually assess the potential for emergencies.

Однако при этом осуществляется только формирование указанного изображения, а прогноз возможности возникновения аварийных ситуаций не производится и возлагается на крановщика. Имеющиеся в этом техническом решении рекомендации по безопасности сводятся только к выводу на дисплей грузовой характеристики крана и графического изображения рабочего процесса крана без каких-либо указаний на конкретные действия крановщика по управлению краном или по предотвращению аварийных ситуаций, что приводит к снижению безопасности работы крана.However, in this case, only the formation of the indicated image is carried out, and the prediction of the possibility of emergency situations is not made and rests with the crane operator. The safety recommendations contained in this technical solution boil down to the display of the crane’s cargo characteristics and a graphic representation of the crane’s working process without any indication of the crane’s specific actions to control the crane or prevent emergency situations, which reduces the crane’s safety.

Кроме того, в известном способе не рассматривается синтез или выбор наилучших действий крановщика или автоматической системы управления по выводу крана из аварийных ситуаций, не дается оценка величины времени до наступления аварийной ситуации и не проводится анализ ошибок крановщика при управлении краном. Это также приводит к снижению безопасности работы грузоподъемного крана.In addition, the known method does not consider the synthesis or selection of the best actions of the crane operator or the automatic control system for removing the crane from emergency situations, does not assess the amount of time before the emergency and does not analyze the mistakes of the crane operator when operating the crane. This also reduces the safety of the crane.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является повышение безопасности работы крана при одновременном улучшении условий работы крановщика за счет:The technical result, the achievement of which the claimed invention is directed, is to increase the safety of the crane while improving the working conditions of the crane operator due to:

- повышения надежности выбора решений крановщиком по управлению краном и соответственно уменьшения вероятности ошибочных действий, путем оперативной выработки для крановщика рекомендаций по принятию решений по управлению краном и определения приоритетных для безопасности крана действий крановщика с учетом прогноза развития возможных штатных и аварийных ситуаций;- increase the reliability of the choice of decisions by the crane operator for managing the crane and, accordingly, reduce the likelihood of erroneous actions, by quickly developing recommendations for the crane operator to take decisions on managing the crane and identifying crane operator's priorities for crane safety, taking into account the forecast of the development of possible regular and emergency situations;

- повышения эффективности, в том числе оперативности, восприятия, анализа и переработки крановщиком информации об обстановке при одновременном упрощении работы на кране (упрощении пользования прибором или системой безопасности);- improving efficiency, including efficiency, perception, analysis and processing by the crane operator of information about the situation while simplifying work on the crane (simplifying the use of the device or security system);

- обеспечения контроля за деятельностью крановщика по предупреждению опасного развития штатных и аварийных ситуаций и соответственно возможности своевременной реализации профилактических мер, направленных на уменьшение его ошибок;- ensuring control over the activities of the crane operator to prevent the dangerous development of regular and emergency situations and, accordingly, the possibility of timely implementation of preventive measures aimed at reducing its errors;

- обеспечения защиты от ошибочных или умышленных действий крановщика, приводящих к аварии крана, в том числе путем автоматического перехода от ручного управления краном к автоматическому.- providing protection against erroneous or intentional actions of the crane operator leading to a crane accident, including by automatically switching from manual control of the crane to automatic.

В предложенном способе поддержки крановщика по обеспечению безопасной работы грузоподъемного крана, заключающемся в том, что измеряют рабочие параметры грузоподъемного крана и при необходимости параметры состояния внешней среды, вводят их в вычислительное устройство и обрабатывают по заранее записанной в его памяти программе, в результате чего выявляют отклонение по меньшей мере одного параметра или режима работы крана от штатного, при наличии такого отклонения представляют на индикаторе или дисплее информацию о необходимости выполнения крановщиком действий по устранению возникшей аварийной ситуации, поставленная техническая задача решается за счет того, что дополнительно при помощи вычислительного устройства по предварительно записанной в его памяти программе и математической модели осуществляют прогноз возникновения аварийной ситуации и величины времени до ее наступления, выявляют уменьшение величины этого времени до заранее установленного значения, после чего осуществляют дополнительное представление на индикаторе или дисплее информации о действиях крановщика по предотвращению угрозы возникновения аварийной ситуации.In the proposed method of supporting the crane operator to ensure the safe operation of the crane, which consists in measuring the operating parameters of the crane and, if necessary, the state of the environment, enter them into the computing device and process it using a program written in its memory, as a result of which a deviation is detected at least one parameter or operating mode of the crane from the standard one; if there is such a deviation, information on the need to perform the crane operator’s actions to eliminate the emergency that has arisen, the technical task posed is solved by the fact that, with the help of a computing device, using the program and a mathematical model previously stored in his memory, a forecast of the emergency situation and the amount of time before its occurrence is detected, a decrease in this time is detected to a predetermined value, after which an additional presentation of information on the actions of the cr novschika to prevent the threat of an emergency.

При этом указанный прогноз возникновения аварийной ситуации осуществляют с помощью экспертной системы прогноза аварийных (катастрофических) ситуаций, для чего предварительно путем экспертных оценок, основанных, в частности, на анализе причин предыдущих аварий грузоподъемных кранов, создают базу данных о сочетании рабочих параметров крана, создающих потенциальную опасность в его работе, сохраняют эту базу данных на грузоподъемном кране и далее используют ее при работе вычислительного устройства для прогноза возникновения аварийной ситуации.At the same time, the specified forecast of the occurrence of an emergency is carried out using an expert system for forecasting emergency (catastrophic) situations, for which preliminary, using expert estimates, based, in particular, on the analysis of the causes of previous accidents of hoisting cranes, create a database of a combination of crane operating parameters that create potential danger in his work, save this database on a crane and then use it when the computing device is used to predict the occurrence of emergency iteration.

В базу данных о сочетании рабочих параметров крана, создающих потенциальную опасность в его работе, включают, в частности, поворот крана с грузом в сторону его меньшей устойчивости, а в качестве прогнозируемой аварийной ситуации принимают потерю устойчивости (опрокидывание) крана, при этом прогноз величины времени до наступления этой аварийной ситуации осуществляют на основании скорости изменения угла азимута и текущего значения грузовой устойчивости крана. В этом случае при дополнительном представлении на индикаторе или дисплее информации о действиях крановщика по предотвращению угрозы возникновения указанной аварийной ситуации, осуществляют отображение информации о необходимости уменьшить вылет грузозахватного органа или откинуть противовес крана.The database on the combination of the crane operating parameters that create a potential hazard in its operation includes, in particular, the crane turning with the load in the direction of its lower stability, and the crane’s loss of stability (tipping over) is taken as a predicted emergency situation, while the time value forecast before this emergency occurs, based on the rate of change of the azimuth angle and the current value of the cargo stability of the crane. In this case, when the information on the crane operator’s actions to prevent the threat of the specified emergency situation is additionally presented on the indicator or display, information is displayed on the need to reduce the departure of the load-gripping body or to tilt the crane counterweight.

Дополнительно для достижения указанного технического результата путем экспертных оценок может создаваться база данных о наиболее целесообразной последовательности действий крановщика по безопасному управлению краном в различных режимах его работы, которая сохраняется на грузоподъемном кране и далее используется при работе вычислительного устройства для формирования на индикаторе или дисплее информации о действиях крановщика по предотвращению угрозы возникновения аварийной ситуации. При этом формирование на индикаторе или дисплее информации о действиях крановщика по предотвращению угрозы возникновения аварийной ситуации может осуществляться, в частности, путем выбора из указанной базы данных наиболее целесообразной последовательности действий крановщика, соответствующих текущему сочетанию рабочих параметров грузоподъемного крана.Additionally, to achieve the indicated technical result, expert estimates can create a database of the most appropriate sequence of actions of the crane operator to safely control the crane in various modes of operation, which is stored on the crane and then used when the computing device operates to generate information on actions on the indicator or display crane operator to prevent the threat of an emergency. Moreover, the formation on the indicator or display of information about the actions of the crane operator to prevent the threat of an emergency can be carried out, in particular, by selecting from the specified database the most appropriate sequence of actions of the crane operator corresponding to the current combination of operating parameters of the crane.

Кроме того, для получения необходимого технического результата с помощью вычислительного устройства может предварительно определяться безопасная траектория перемещения груза краном, а указанное дополнительное представление на индикаторе или дисплее информации о действиях крановщика по предотвращению угрозы возникновения аварийной ситуации может производиться с учетом реализации указанной траектории. Для этого предварительно определяют или вводят в вычислительное устройство в ручном режиме начальную и конечную точки перемещения стрелы или груза при выполнении грузоподъемной операции, после чего определяют указанную безопасную траекторию перемещения груза краном. Предварительное определение начальной и конечной точки перемещения стрелы или груза при выполнении грузоподъемной операции может осуществляться путем установки стрелы без груза или грузозахватного органа крана в начальное и конечное положение и запоминания этих положений, или при помощи бесконтактного, например лазерного, измерителя координат начального и конечного положения груза, работа которого поддерживается вычислительным устройством.In addition, to obtain the desired technical result using a computing device, a safe trajectory of cargo movement by a crane can be preliminarily determined, and the indicated additional presentation on the indicator or display of information on actions of the crane operator to prevent the threat of an emergency can be made taking into account the implementation of this trajectory. To do this, the initial and final points of movement of the boom or load when performing a lifting operation are preliminarily determined or entered into a computing device in a manual mode, after which the indicated safe trajectory of movement of the cargo by the crane is determined. Preliminary determination of the start and end point of movement of the boom or cargo during the lifting operation can be carried out by setting the boom without the load or the lifting device of the crane to the initial and final position and memorizing these positions, or using a non-contact, for example, laser, measuring instrument of the coordinates of the initial and final position of the load whose operation is supported by a computing device.

В вычислительное устройство дополнительно в ручном режиме может вводиться значение веса понимаемого груза, либо значение этого веса может определяться на начальной стадии выполнения грузоподъемной операции, с последующим выявлением при помощи вычислительного устройства возможности безопасного перемещения этого груза в конечную точку, с представлением на индикаторе или дисплее соответствующей информации для крановщика или автоматической блокировки (запрета) работы крана при отсутствии такой возможности.In addition to the manual mode, the weight value of the understood load can be entered into the computing device, or the value of this weight can be determined at the initial stage of the lifting operation, with the subsequent identification by the computing device of the possibility of safe movement of this cargo to the end point, with the presentation on the indicator or display of the corresponding information for the crane operator or automatic blocking (prohibition) of the crane operation in the absence of such a possibility.

Достижение заявленного технического результата может обеспечиваться также за счет того, что дополнительно выявляют уменьшение величины времени до наступления аварийной ситуации до значения, соответствующего времени предотвращения этой ситуации автоматической системой управления краном, после чего осуществляют автоматическое формирование сигналов управления краном, в частности автоматически запрещают его дальнейшую работу.The achievement of the claimed technical result can also be achieved due to the fact that they additionally detect a decrease in the time before the emergency to a value corresponding to the time for preventing this situation by the automatic crane control system, after which the crane control signals are automatically generated, in particular, its further operation is automatically prohibited .

Дополнительно, для достижения необходимого технического результата, путем экспертных оценок, основанных, в частности, на анализе причин предыдущих аварий грузоподъемных кранов, создают базу данных характеристик аварийных ситуаций грузоподъемного крана и базу данных о наилучших (приоритетных) действиях по управлению краном в аварийных ситуациях, сохраняют эти базы данных на грузоподъемном кране и далее используют их при работе вычислительного устройства для представления на индикаторе или дисплее информации по наилучшим (приоритетным) действиям крановщика по выходу из аварийной ситуации или для формирования сигналов автоматического управления краном в аварийных ситуациях. Эти базы данных могут быть представлены в виде сочетаний (наборов, комбинаций) значений рабочих параметров крана в различных аварийных ситуациях и сигналов наилучшего управления краном, соответствующих каждому из этих сочетаний. В этом случае при работе грузоподъемного крана после измерения рабочих параметров грузоподъемного крана и ввода их в вычислительное устройство выявляют наличие такого сочетания и осуществляют выбор сигналов наилучшего управления краном, соответствующих выявленному сочетанию.Additionally, in order to achieve the required technical result, by means of expert evaluations based, in particular, on the analysis of the causes of previous accidents of hoisting cranes, a database of characteristics of emergency situations of a hoisting crane and a database of the best (priority) actions for controlling the crane in emergency situations are stored these databases on the crane and then use them when the computing device is operating to present information on the indicator or display on the best (priority l) actions of the crane operator to exit the emergency or to generate signals for automatic control of the crane in emergency situations. These databases can be represented in the form of combinations (sets, combinations) of crane operating parameters in various emergency situations and the best crane control signals corresponding to each of these combinations. In this case, during the operation of the crane after measuring the operating parameters of the crane and entering them into the computing device, the presence of such a combination is detected and the signals for the best crane control corresponding to the identified combination are selected.

Кроме того, для достижения необходимого технического результата, дополнительно, например на основе данных экспертов, создают базу данных об ошибках или умышленно неправильных действиях крановщика при управлении грузоподъемным краном, сохраняют эту базу данных на грузоподъемном кране, а в процессе работы крана после измерения и введения в вычислительное устройство данных о рабочих параметрах крана, дополнительно путем обработки этих данных вычислительным устройством с использованием указанной базы данных осуществляют оценку правильности действий крановщика, после чего дополнительно представляют результаты этой оценки на индикаторе или дисплее. Эта база данных может быть представлена, в частности, в виде сочетаний (наборов, комбинаций) значений управляющих воздействий крановщика и рабочих параметров крана, по меньшей мере одно из которых отличается от штатного.In addition, to achieve the desired technical result, additionally, for example, based on expert data, create a database of errors or deliberately incorrect actions of the crane operator when operating the crane, save this database on the crane, and during operation of the crane after measuring and entering computing device data on the operating parameters of the crane, in addition, by processing this data by the computing device using the specified database, the rules are evaluated the actions of the crane operator, after which they additionally present the results of this assessment on an indicator or display. This database can be presented, in particular, in the form of combinations (sets, combinations) of values of the control actions of the crane operator and operating parameters of the crane, at least one of which differs from the standard one.

При этом результаты оценки правильности действий крановщика дополнительно записывают в энергонезависимое запоминающее устройство с возможностью считывания в случае необходимости.At the same time, the results of evaluating the correctness of the actions of the crane operator are additionally recorded in a non-volatile storage device with the ability to read if necessary.

Для получения указанного технического результата дополнительно выявляют начало работы грузоподъемного крана, например, путем выявления момента времени включения напряжения питания системы управления грузоподъемного крана, после чего из энергонезависимого запоминающего устройства дополнительно считывают данные о результате оценки правильности действий крановщика за предыдущий период работы грузоподъемного крана и представляют их на индикаторе или дисплее. Кроме того, на этих индикаторе или дисплее дополнительно представляют информацию о том, что данные о рабочих параметрах грузоподъемного крана или действия крановщика по управлению грузоподъемным краном записываются в энергонезависимое запоминающее устройство.To obtain the specified technical result, the start of operation of the crane is additionally revealed, for example, by detecting the time of switching on the supply voltage of the crane control system, after which data on the result of evaluating the correct operation of the crane operator for the previous period of operation of the crane are read from the non-volatile storage device and present on the indicator or display. In addition, this indicator or display additionally provides information that the data on the operating parameters of the crane or the actions of the crane operator to control the crane are recorded in non-volatile memory.

Достижение заявленного технического результата обеспечивается также благодаря тому, что представление информации на дисплее о необходимости выполнения крановщиком действий по управлению краном осуществляют с применением мультипликации, либо представляют эту информацию в виде системы пиктографических знаков, дифференцированных по степени отклонения контролируемых параметров от штатных и отражающих оценку степени безопасности крана. Дополнительно в энергонезависимое запоминающее устройство может предварительно записываться информация о правилах безопасной эксплуатации грузоподъемного крана, которая по командам крановщика или автоматически при помощи вычислительного устройства может быть выведена (представлена) на индикатор или дисплей.Achieving the claimed technical result is also ensured by the fact that the information on the display about the need for the crane operator to perform crane control actions is carried out using animation, or this information is presented in the form of a system of pictographic signs differentiated by the degree of deviation of the controlled parameters from the standard ones and reflecting an assessment of the degree of safety crane. Additionally, information on the rules for the safe operation of a crane can be pre-recorded in a non-volatile storage device, which can be displayed (presented) to an indicator or display by the crane operator’s instructions or automatically by a computing device.

Из приведенных признаков наиболее важными отличительными признаками заявленного способа являются:Of the above signs, the most important distinguishing features of the claimed method are:

- автоматический прогноз возникновения аварийной ситуации и величины времени до ее наступления с использованием математической модели крана;- automatic prediction of the occurrence of an emergency and the amount of time before its onset using a mathematical model of the crane;

- реализация этого прогноза с помощью экспертной системы прогноза аварийных (катастрофических) ситуаций, включающей в себя базу данных о сочетании рабочих параметров крана, создающих потенциальную опасность в его работе;- the implementation of this forecast with the help of an expert system for forecasting emergency (catastrophic) situations, which includes a database of a combination of crane operating parameters that create a potential danger in its operation;

- создание путем экспертных оценок базы данных о наиболее целесообразной последовательности действий крановщика по безопасному управлению краном в различных режимах его работы и использование ее для формирования рекомендаций крановщику по предотвращению угрозы возникновения аварийных ситуаций;- creating, through expert assessments, a database of the most appropriate sequence of actions for the crane operator to safely control the crane in various modes of operation and using it to formulate recommendations for the crane operator to prevent the threat of emergency situations;

- автоматическое представление на индикаторе или дисплее рекомендаций крановщику о его действиях по предотвращению угрозы возникновения аварийной ситуации при уменьшении времени до возникновения аварийной ситуации;- automatic presentation on the indicator or display of recommendations to the crane operator about his actions to prevent the threat of an emergency while reducing the time before the emergency;

- определение безопасной траектории перемещения груза краном и формирование рекомендаций крановщику по управлению краном с учетом этой траектории;- determination of the safe trajectory of the cargo by the crane and the formation of recommendations to the crane operator on the control of the crane, taking into account this trajectory;

- ввод в вычислительное устройство (или определение на начальной стадии выполнения грузоподъемной операции) значения веса поднимаемого груза с последующим определением возможности его безопасного перемещения в конечную точку и при отсутствии такой возможности представление на индикаторе или дисплее соответствующей информации для крановщика или автоматическая блокировка работы крана;- entering into the computing device (or determining at the initial stage of the lifting operation) the weight of the load to be lifted, followed by determining the possibility of its safe movement to the end point and, if this is not possible, presenting information to the crane operator on the indicator or display or automatically blocking the crane operation;

- выявление уменьшения времени до наступления аварийной ситуации до значения, соответствующего времени предотвращения этой ситуации автоматической системой управления краном, с последующим автоматическим переходом от ручного управления краном к автоматическому;- identification of a decrease in the time before an emergency to a value corresponding to the time to prevent this situation from being automatically controlled by the crane, with the subsequent automatic transition from manual control of the crane to automatic;

- создание базы данных характеристик аварийных ситуаций грузоподъемного крана и базы данных о наилучших (приоритетных) действиях по управлению краном в различных аварийных ситуациях и использование этих баз данных для предоставления крановщику рекомендаций по его наилучшим (приоритетным) действиям по выходу из каждой аварийной ситуации или для формирования соответствующих сигналов автоматического управления краном;- Creation of a database of characteristics of emergency situations of a crane and a database of the best (priority) actions for controlling the crane in various emergencies and the use of these databases to provide the crane operator with recommendations on his best (priority) actions to get out of each emergency or to form corresponding signals of automatic control of the crane;

- создание базы данных об ошибках или умышленно неправильных действиях крановщика при управлении грузоподъемным краном и использование этой базы данных для оценки правильности действий крановщика, с последующим отображением результатов этой оценки на индикаторе или дисплее и записью в энергонезависимое запоминающее устройство;- creating a database of errors or deliberately wrong actions of the crane operator while operating the crane and using this database to assess the correctness of the crane operator’s actions, followed by displaying the results of this assessment on an indicator or display and writing to non-volatile storage device;

- использование для представления информации на дисплее мультипликации, а также пиктографических знаков, дифференцированных по степени отклонения контролируемых параметров от штатных и отражающих оценку степени безопасности крана;- use for presentation of information on the display of animation, as well as pictographic signs, differentiated by the degree of deviation of the controlled parameters from the standard and reflecting the assessment of the degree of safety of the crane;

- запись в энергонезависимое запоминающее устройство информации о правилах безопасной эксплуатации грузоподъемного крана и ее последующее воспроизведение на дисплее.- recording in the non-volatile storage device information about the safe operation of the crane and its subsequent playback on the display.

Ранее эти признаки в устройствах и системах сигнализации, защиты или управления грузоподъемных кранов не использовались. Применение этих признаков в других областях техники для повышения безопасности работ при одновременном улучшении условий работы оператора-крановщика также неизвестно.Previously, these signs were not used in devices and systems of alarm, protection or control of hoisting cranes. The use of these features in other areas of technology to improve the safety of work while improving the working conditions of the operator-crane operator is also unknown.

Реализация этих признаков приводит к уменьшению вероятности ошибочных действий крановщика, к повышению эффективности, в том числе оперативности, восприятия, анализа и переработки крановщиком информации об обстановке, обеспечивает защиту от ошибочных или умышленных действий крановщика, приводящих к аварии крана, а также позволяет осуществить контроль за деятельностью крановщика по предупреждению опасного развития штатных и аварийных ситуаций и соответственно дает возможность своевременно реализовать профилактические меры по снижению аварийности работы грузоподъемного крана.The implementation of these signs reduces the likelihood of erroneous actions by the crane operator, increases efficiency, including efficiency, perception, analysis and processing by the crane operator of information about the situation, provides protection against erroneous or deliberate actions of the crane operator, leading to a crane accident, and also allows monitoring activities of the crane operator to prevent the dangerous development of regular and emergency situations and, accordingly, makes it possible to timely implement preventive measures to reduce uw emergency operation of the crane.

Очевидно, что это приводит к существенному повышению безопасности работы крана при одновременном улучшении условий работы крановщика. Поэтому указанные отличительные признаки предложенного технического решения находятся в непосредственной причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом.Obviously, this leads to a significant increase in the safety of the crane while improving the working conditions of the crane operator. Therefore, these distinguishing features of the proposed technical solution are in direct causal connection with the achieved technical result.

На чертеже в качестве примера приведена система безопасности грузоподъемного крана, выполненная в виде экспертной системы и поясняющая сущность предложенного способа поддержки крановщика по обеспечению безопасной работы грузоподъемного крана.The drawing as an example shows the safety system of a crane, made in the form of an expert system and explaining the essence of the proposed method of supporting the crane operator to ensure the safe operation of the crane.

Система безопасности (экспертная система) содержит подсистему взаимодействия с внешней средой 1, подсистему прогноза поведения крана 2, информационную подсистему 3 и подсистему взаимодействия с крановщиком 4. Все указанные подсистемы 1-4 объединены через интеллектуальный контроллер 5, который организует обмен данными между подсистемами и внешними каналами связи.The security system (expert system) contains a subsystem for interacting with the external environment 1, a subsystem for predicting the behavior of a crane 2, an information subsystem 3, and a subsystem for interacting with a crane operator 4. All of these subsystems 1-4 are combined through an intelligent controller 5, which organizes the exchange of data between subsystems and external communication channels.

Каждая из подсистем 1-4 и интеллектуальный контроллер 5 реализованы программно на основе вычислительных устройств, каждое из которых содержит микроконтроллер, блоки памяти, в том числе энергонезависимой памяти программ и данных, и периферийные устройства. Возможна также реализация нескольких подсистем 1-4 и интеллектуального контроллера 5 на основе одного вычислительного устройства, вычислительные ресурсы которого выбираются из условия возможности реализации всех возложенных на него функций.Each of subsystems 1-4 and intelligent controller 5 are implemented in software based on computing devices, each of which contains a microcontroller, memory blocks, including non-volatile program and data memory, and peripheral devices. It is also possible to implement several subsystems 1-4 and an intelligent controller 5 based on one computing device, the computing resources of which are selected from the condition of the possibility of implementing all the functions assigned to it.

Подсистема взаимодействия с внешней средой 1 включает в себя:The subsystem of interaction with the external environment 1 includes:

- устройство (или блок) идентификации ситуации 6, выполненное в виде датчиков рабочих параметров грузоподъемного крана (например, датчиков угла наклона и длины стрелы, датчика азимута, датчика приближения к линии электропередачи, датчика нагрузки, датчика положения грузозахватного органа и т.д.), датчиков параметров окружающей среды (датчика скорости ветра, датчика температуры окружающей среды и т.д.) и датчиков управляющих воздействий крановщика (набора кнопок-клавиш на пульте управления прибором (системой) безопасности, датчиков положения рычагов управления гидравлическими распределителями и т.д.);- a device (or unit) for identifying the situation 6, made in the form of sensors of the operating parameters of the crane (for example, sensors of the angle of inclination and length of the boom, azimuth sensor, proximity sensor to the power line, load sensor, position sensor of the load gripping member, etc.) , sensors of environmental parameters (wind speed sensor, ambient temperature sensor, etc.) and sensors of control actions of the crane operator (a set of button keys on the control panel of the safety device (system), sensors laid I have the controls hydraulic valves, etc.);

- устройства (или блока) проверки информации на достоверность 7, реализованного программно или аппаратно, обеспечивающего подтверждение правильности, точности и полноты восприятия информации блоком 6;- a device (or block) for checking information for authenticity 7, implemented in software or hardware, providing confirmation of the correctness, accuracy and completeness of perception of information by block 6;

- устройства (или блока) идентификации решаемой задачи 8, реализованного программно или аппаратно и обеспечивающего выявление выполняемой задачи или режима работы грузоподъемного крана в данный момент времени (например, транспортного состояния крана, режима подъема груза, режима перемещения груза, режима возврата стрелы или грузозахватного органа в исходное состояние и т.д.).- a device (or block) for identifying the task 8 to be solved, implemented software or hardware and ensuring the identification of the task or the operating mode of the crane at a given time (for example, the transport state of the crane, the mode of lifting the load, the mode of moving the cargo, the mode of returning the boom or load gripping body in the initial state, etc.).

Подсистема прогноза поведения крана 2 включает в себя:The subsystem for predicting the behavior of the crane 2 includes:

- базу (блок памяти) данных моделей крана (или данных моделей составных частей крана) 9, представленную, в частности, в виде набора коэффициентов или параметров математических моделей, в том числе с учетом возможных изменений этих коэффициентов и параметров, вызванных аварийными ситуациями и неисправностями грузоподъемного крана, а также предельных (отличающихся от штатных) значений рабочих параметров крана, включая грузовую характеристику крана, и параметров окружающей среды;- a base (memory block) of crane model data (or crane component model data) 9, presented, in particular, in the form of a set of coefficients or parameters of mathematical models, including taking into account possible changes in these coefficients and parameters caused by emergency situations and malfunctions crane, as well as limiting (different from the standard) values of the crane operating parameters, including the crane load characteristics, and environmental parameters;

- базу (блок памяти) моделей крана (или моделей составных частей крана) 10, представленную, в частности, в виде программы решения системы уравнений, представляющих эти модели;- the base (memory block) of crane models (or models of crane components) 10, presented, in particular, in the form of a program for solving a system of equations representing these models;

- блок прогноза поведения крана в штатном режиме 11, реализованный программно и обеспечивающий возможность по данным 9 и математическим моделям 10 вычислить ожидаемые значения рабочих параметров грузоподъемного крана в динамике, а также время до возникновения аварийной ситуации;- a block for predicting the behavior of the crane in normal mode 11, implemented programmatically and providing the ability to calculate the expected values of the operating parameters of the crane in dynamics over time using data 9 and mathematical models 10, as well as the time before the emergency;

- блок прогноза поведения крана в аварийной ситуации 12, реализованный программно и обеспечивающий возможность по данным 9 и математическим моделям 10 дать прогноз изменения рабочих параметров грузоподъемного крана в различных аварийных ситуациях, в том числе при наличии неисправностей грузоподъемного крана.- a block for predicting the behavior of the crane in emergency situation 12, implemented programmatically and providing the ability, according to data 9 and mathematical models 10, to forecast changes in the operating parameters of the crane in various emergency situations, including in the presence of malfunctions of the crane.

Информационная подсистема 3 включает в себя:Information subsystem 3 includes:

- базы (или блоки памяти) справочных данных 13, включающие в себя базу данных о сочетании рабочих параметров крана, создающих потенциальную опасность в его работе, базу данных характеристик аварийных ситуаций грузоподъемного крана, базу данных о наилучших (приоритетных) действиях по управлению краном в штатном и аварийном режимах его работы, базу данных об ошибках или умышленно неправильных действиях крановщика при управлении грузоподъемным краном, базу графических пиктографических знаков и мультипликационных изображений для поддержки работы дисплея и базу данных о правилах безопасной эксплуатации грузоподъемного крана;- databases (or memory blocks) of reference data 13, including a database of a combination of crane operating parameters that create a potential hazard in its operation, a database of emergency crane characteristics, a database of the best (priority) crane control operations in the standard and emergency modes of its operation, a database of errors or deliberately incorrect actions of the crane operator when controlling a crane, a database of graphic pictographic signs and animated images to support display operations and a database on the rules for the safe operation of a crane;

- блок тестирования и диагностики технического состояния системы безопасности 14, включающий в себя соответствующий набор программных и аппаратных средств (в частности, при реализации всех подсистем со встроенными функциями самодиагностики (самотестирования), блок тестирования и диагностики 14 осуществляет сбор и анализ диагностических данных, поступающих от подсистем 1-4);- a unit for testing and diagnosing the technical condition of the security system 14, which includes an appropriate set of software and hardware (in particular, when implementing all subsystems with built-in self-diagnosis (self-testing) functions, the unit for testing and diagnostics 14 collects and analyzes diagnostic data from subsystems 1-4);

- регистратор параметров 15, выполненный в виде энергонезависимого запоминающего устройства с возможностью записи в него и считывания данных о рабочих параметрах грузоподъемного крана, данных о параметрах внешней среды, а также данных об управляющих воздействиях крановщика, включая допущенные им ошибки и умышленно неправильные действия;- parameter logger 15, made in the form of a non-volatile memory device with the ability to write to it and read data on the operating parameters of the crane, data on the parameters of the external environment, as well as data on the control actions of the crane operator, including errors and deliberate wrong actions;

- канал связи с внешними устройствами 16, выполненный в виде радиоканала, например по стандарту GSM, GPRS, ZigBee или Bluetooth или канала инфракрасной связи по стандарту IRDA или в виде контроллера/драйвера проводной линии связи по какому-либо стандарту, например по RS-485 или RS-232C.- a communication channel with external devices 16, made in the form of a radio channel, for example, according to the GSM, GPRS, ZigBee or Bluetooth standard or an infrared communication channel according to the IRDA standard or in the form of a controller / driver of a wired communication line according to some standard, for example, according to RS-485 or RS-232C.

Подсистема взаимодействия с крановщиком 4 включает в себя:The subsystem of interaction with the crane operator 4 includes:

- блок синтеза наилучших решений по управлению краном 17, реализующий программным путем выбор наилучшего решения по управлению краном на основании соответствующих баз справочных данных 13 и результатов прогноза поведения крана в штатном режиме 11 и в аварийной ситуации 12;- a synthesis block of the best crane control solutions 17, which implements the software to select the best crane control solution based on the corresponding reference data bases 13 and the results of the crane behavior forecast in the normal mode 11 and in emergency 12;

- блок информационной поддержки крановщика 18, содержащий дисплей, в частности графический, и (или) набор индикаторов, например светодиодных, а также соответствующий контроллер дисплея и (или) индикаторов;- information support unit for the crane operator 18, comprising a display, in particular a graphic one, and (or) a set of indicators, for example LEDs, as well as a corresponding display controller and (or) indicators;

- блок оценки действий крановщика 19, выявляющий программным путем ошибки и умышленно неправильные действия крановщика с использованием идентификации решаемой задачи 8 и базы справочных данных 13;- a unit for evaluating the actions of the crane operator 19, identifying programmatically errors and deliberately incorrect actions of the crane operator using the identification of the problem to be solved 8 and the reference database 13;

- блок поддержки принятия решений 19, реализующий, с использованием базы справочных данных 13 и прогноза поведения крана в штатном режиме 11 или в аварийной ситуации 12, автоматический переход от ручного управления краном к автоматическому при наличии опасности возникновения или неблагоприятного развития аварийной ситуации, в том числе при бездействии или при неправильных действиях крановщика.- a decision support unit 19 that implements, using the reference database 13 and the crane behavior forecast in normal mode 11 or in emergency 12, the automatic transition from manual control to automatic crane in the presence of a risk of occurrence or adverse development of the emergency, including with inaction or with incorrect actions of the crane operator.

Поясним суть предложенного способа на примере работы реализующей его системы.Let us explain the essence of the proposed method using the example of the system that implements it.

Предварительно путем экспертных оценок, например при анализе ранее произошедших аварий грузоподъемных кранов, анализе требований и рекомендаций нормативных документов (правил безопасного производства работ, инструкций по охране труда, руководства по эксплуатации грузоподъемного крана и т.д.), рекомендаций специалистов-экспертов по наиболее рациональному управлению краном в штатных режимах и в аварийных ситуациях, а также на основании расчетов, выполненных при проектировании грузоподъемного крана, создаются базы данных:Preliminarily through expert assessments, for example, when analyzing previously occurred accidents of hoisting cranes, analyzing requirements and recommendations of normative documents (rules for safe work, instructions for labor protection, operating instructions for hoisting cranes, etc.), recommendations of expert experts on the most rational the crane control in normal conditions and in emergency situations, as well as on the basis of calculations performed during the design of the crane, the following databases are created:

- сочетаний рабочих параметров крана, создающих потенциальную опасность в его работе;- combinations of operating parameters of the crane, creating a potential danger in its operation;

- характеристик аварийных ситуаций грузоподъемного крана;- characteristics of emergency situations of a crane;

- наилучших (приоритетных) действий по управлению краном в штатном и аварийном режимах его работы;- the best (priority) actions to control the crane in the normal and emergency modes of operation;

- ошибках или умышленно неправильных действий крановщика;- errors or intentionally incorrect actions of the crane operator;

- графических пиктографических знаков и мультипликационных изображений работы крана;- graphic pictographic signs and animated images of the crane;

- наиболее важных правил безопасной эксплуатации грузоподъемного крана, которые целесообразно представлять на дисплее.- the most important rules for the safe operation of a crane, which are advisable to present on the display.

Возможная процедура создания этих баз данных состоит в следующем.A possible procedure for creating these databases is as follows.

Группа экспертов рассматривает различные аварийные ситуации грузоподъемного крана, в том числе вызванные техническими неисправностями крана, и определяет наиболее рациональные действия крановщика или автоматической системы по управлению краном в каждой отдельно взятой ситуации. Эти рекомендации обобщаются. Далее каждой аварийной ситуации сопоставляется определенный набор рабочих параметров крана, параметров окружающей среды и при необходимости управляющих воздействий крановщика. Если при этом необходимы численные значения каких-либо параметров, то они определяются расчетным путем. В результате этого сопоставления реализуется идентификация каждой аварийной ситуации. Далее каждой аварийной ситуации, в соответствии с обобщенными рекомендациями экспертов, сопоставляются данные о наиболее рациональных управляющих действиях крановщика или автоматической системы управления. В итоге формируется база данных о наилучших (приоритетных) действиях по управлению краном в штатных и аварийных режимах его работы.The expert group considers various emergency situations of the crane, including those caused by technical malfunctions of the crane, and determines the most rational actions of the crane operator or the automatic crane control system in each individual situation. These recommendations are summarized. Then, each emergency situation is associated with a specific set of crane operating parameters, environmental parameters and, if necessary, control actions of the crane operator. If numerical values of any parameters are required, then they are determined by calculation. As a result of this comparison, identification of each emergency is implemented. Further, each emergency situation, in accordance with the generalized recommendations of experts, compares data on the most rational control actions of the crane operator or automatic control system. As a result, a database is formed on the best (priority) actions for controlling the crane in normal and emergency modes of operation.

База данных графических пиктографических знаков и мультипликационных изображений работы крана, а также наиболее важных правил безопасной эксплуатации грузоподъемного крана, также формируется на основе экспертных оценок. Группа экспертов дает рекомендации, какие именно пиктографические знаки, мультипликационные изображения и пункты правил безопасной эксплуатации грузоподъемного крана, в каких режимах работы крана и в какие периоды времени целесообразно отображать на дисплее для информационной поддержки крановщика (блок 18). Далее аналогичным образом каждому пиктографическому знаку, мультипликационному изображению и пункту правил безопасной эксплуатации грузоподъемного крана сопоставляется определенный набор рабочих параметров крана, параметров окружающей среды и при необходимости управляющих воздействий крановщика, при которых соответствующая информация выводится на дисплей. В результате чего и формируется эта база данных.The database of graphic pictographic signs and animated images of the crane, as well as the most important rules for the safe operation of the crane, is also formed on the basis of expert estimates. The group of experts gives recommendations which particular pictographic signs, animated images and points of the rules for the safe operation of the crane, in which operating modes of the crane and at what time periods it is advisable to display on the display for information support of the crane operator (block 18). Further, in the same way, each pictographic sign, cartoon image and paragraph of the rules for the safe operation of the crane is associated with a certain set of crane operating parameters, environmental parameters and, if necessary, control actions of the crane operator, in which the corresponding information is displayed. As a result, this database is formed.

Аналогичным образом формируются другие указанные базы данных.Similarly, other specified databases are formed.

Информация в этих базах данных, зависящая от конструкции конкретного грузоподъемного крана, может быть представлена в виде многомерных таблиц или функций, аргументами которых являются рабочие параметры грузоподъемного крана, параметры внешней среды и управляющие воздействия крановщика. Эта информация записывается в память базы справочных данных 13 до начала работы грузоподъемного крана.Information in these databases, depending on the design of a particular crane, can be presented in the form of multidimensional tables or functions, the arguments of which are the operating parameters of the crane, environmental parameters and the control actions of the crane operator. This information is recorded in the memory of the reference database 13 before the operation of the crane.

База данных о сочетаниях рабочих параметров крана, создающих потенциальную опасность в его работе, в частности величины нагрузок, допустимых для различных пространственных положений ее стрелы или грузозахватного органа, сохраняется в базе данных моделей 9. Дополнительно, перед началом работы грузоподъемного крана, в базу данных моделей 9 крановщик, с помощью кнопок-клавиш пульта управления прибором (системой) безопасности, входящего в устройство идентификации ситуации 6, вводит дополнительные параметры, характеризующие геометрию или условия работы грузоподъемного крана, включая максимально допустимые (пороговые или предельные) значения отдельных рабочих параметров. Количество, вид и значения этих параметров определяются конструкцией конкретного грузоподъемного крана и требованиями к его безопасной эксплуатации. К ним относятся, в частности, ограничения по координатной защите (максимально допустимые значения отдельных координат пространственного положения стрелы), вид используемого стрелового оборудования (наличие, длина и угол наклона гуська), характеристики опорного контура, степень запасовки грузового полиспаста, напряжение в линии электропередачи (для реализации защиты от опасного приближения к линии электропередачи) и т.д.The database of combinations of crane operating parameters that create a potential hazard in its operation, in particular, the loads allowed for various spatial positions of its boom or load-lifting body, is stored in the database of models 9. Additionally, before starting the operation of the crane, to the model database 9 the crane operator, using the button keys of the control panel of the safety device (system) included in the situation identification device 6, enters additional parameters characterizing the geometry or operating conditions of the crane, including the maximum allowable (threshold or limit) values of individual operating parameters. The quantity, type and values of these parameters are determined by the design of a particular crane and the requirements for its safe operation. These include, in particular, restrictions on coordinate protection (maximum permissible values of the individual coordinates of the spatial position of the boom), the type of boom equipment used (presence, length and angle of inclination of the jib), characteristics of the support contour, the degree of stocking of the chain hoist, voltage in the power line ( to implement protection against dangerous proximity to the power line), etc.

Вычислительные устройства (микроконтроллеры) всех подсистем 1-4 и интеллектуального контроллера 5 работают по программам, которые разрабатываются при проектировании системы безопасности (экспертной системы) и также записываются в соответствующие энергонезависимые запоминающие устройства (в блоки памяти программ) до начала работы грузоподъемного крана.Computing devices (microcontrollers) of all subsystems 1-4 and intelligent controller 5 operate according to the programs that are developed during the design of the security system (expert system) and are also written to the corresponding non-volatile memory devices (in program memory blocks) before the crane starts working.

После включения системы микроконтроллер подсистемы взаимодействия с внешней средой 1, работая по программе, путем опроса датчиков рабочих параметров крана, датчиков параметров внешней среды и датчиков управляющих воздействий крановщика, осуществляет идентификацию текущей ситуации (блок 6), проверку полученной информации на достоверность (блок 7) и последующую идентификацию решаемой грузоподъемным краном задачи (блок 8).After turning on the system, the microcontroller of the subsystem for interaction with the external environment 1, working according to the program, by interrogating the sensors of the operating parameters of the crane, the sensors of the parameters of the external environment and the sensors of the control actions of the crane operator, identifies the current situation (block 6), checks the received information for reliability (block 7) and subsequent identification of the task being solved by a crane (block 8).

Далее, для данной решаемой задачи микроконтроллер подсистемы прогноза поведения крана 2 с использованием моделей 10 и базы данных моделей 9 осуществляет оценку текущего состояния и прогноз изменения рабочих параметров крана, т.е. определяет предстоящие (ожидаемые) значения усилий, пространственного положения стрелы и т.д. После чего эта подсистема 2 путем сопоставления этого прогноза (ожидаемых или прогнозируемых значений рабочих параметров крана) с сохраненной в блоке 13 базой данных о сочетаниях рабочих параметров грузоподъемного крана, создающих потенциальную опасность в его работе, осуществляет прогноз возникновения аварийных ситуаций, включая прогноз времени их возникновения. Далее результаты этого прогноза через интеллектуальный контроллер 5 передаются в подсистему взаимодействия с крановщиком 4.Further, for this task, the microcontroller of the subsystem for predicting the behavior of the crane 2 using models 10 and the database of models 9 assesses the current state and forecasts changes in the operating parameters of the crane, i.e. determines the upcoming (expected) values of effort, the spatial position of the boom, etc. Then this subsystem 2, by comparing this forecast (expected or predicted values of the crane operating parameters) with the database stored in block 13 on the combination of crane operating parameters that create a potential hazard in its operation, makes a forecast of emergencies, including a forecast of the time of their occurrence . Further, the results of this forecast through the intelligent controller 5 are transmitted to the subsystem of interaction with the crane operator 4.

Блок синтеза наилучших решений по управлению краном 17 после получения результатов прогноза поведения крана в штатном режиме программным путем с использованием соответствующей базы справочных данных 13 реализует выбор наилучшего решения по управлению краном и отображает эту информацию на дисплее, входящем в блок информационной поддержки крановщика 18.The synthesis unit for the best crane management decisions 17 after receiving the results of the crane behavior forecast in the normal mode, programmatically using the appropriate database of reference data 13 implements the selection of the best crane control solution and displays this information on the display included in the crane operator information support block 18.

При этом дополнительно осуществляется сравнение величины прогнозируемого интервала времени до возникновения аварийной ситуации с заранее установленными значениями. Установленные значения времени до наступления аварийных ситуаций, при которых целесообразно передавать крановщику необходимые информационные сообщения, определяются путем экспертных оценок для каждого движения грузоподъемного крана и для каждого режима его работы. Очевидно, что это время, с одной стороны, должно быть выбрано из условия исключения предоставления крановщику преждевременной (излишней) информации, а с другой стороны должно быть достаточным для того, чтобы крановщик мог своевременно среагировать на потенциальную опасность и предотвратить возможную аварию крана. Полученные величины интервалов времени сохраняются в базе справочных данных 13.At the same time, the magnitude of the predicted time interval before an emergency occurs is compared with predefined values. The established values of the time before emergencies, in which it is advisable to transmit the necessary information messages to the crane operator, are determined by expert estimates for each movement of the crane and for each mode of its operation. Obviously, this time, on the one hand, should be chosen from the condition of excluding the provision of premature (excessive) information to the crane operator, and on the other hand should be sufficient so that the crane operator can timely respond to potential danger and prevent a possible crane accident. The obtained values of the time intervals are stored in the database of reference data 13.

Например, в базу данных о сочетании рабочих параметров крана, создающих потенциальную опасность в его работе, входящую в состав баз справочных данных 13, включают поворот крана с грузом в сторону его меньшей устойчивости, а в качестве прогнозируемой аварийной ситуации принимают потерю устойчивости (опрокидывание) крана. При этом прогноз величины времени до наступления этой аварийной ситуации в блоке 11 осуществляют на основании скорости изменения угла азимута, получаемой с блока идентификации ситуации 6 и значения грузовой устойчивости крана, предварительно записанного в базе данных моделей 9. В этом случае при представлении на дисплее блока информационной поддержки крановщика 18 информации о действиях крановщика по предотвращению угрозы возникновения указанной аварийной ситуации, выявленных блоком синтеза наилучших решений по управлению краном 17, осуществляют отображение информации о необходимости уменьшить вылет грузозахватного органа или откинуть противовес крана.For example, the database on the combination of the crane operating parameters that create a potential hazard in its operation, which is part of the reference databases 13, includes the crane turning with the load in the direction of its lower stability, and the crane’s loss of stability (capsizing) is taken as a predictable emergency . In this case, the forecast of the amount of time before the onset of this emergency in block 11 is carried out on the basis of the rate of change of the azimuth angle obtained from the situation identification block 6 and the load stability value of the crane previously recorded in the model database 9. In this case, when the information block is displayed on the display support for the crane operator 18 information about the actions of the crane operator to prevent the threat of the specified emergency situation identified by the synthesis unit of the best solutions for crane control 17, os fected display of information about the need to reduce the lifting body flight or discard the crane counterweight.

Подобным образом осуществляется также работа системы в аварийных режимах работы крана. Основное отличие при этом заключается в выборе других баз данных - базы характеристик аварийных ситуаций грузоподъемного крана и базы данных по наилучшим (приоритетным) действиям по управлению краном в аварийном режиме. В этом режиме, очевидно, задача предотвращения аварий не рассматривается, а целью функционирования системы является выход с наименьшими потерями из аварийной ситуации, уже возникшей по каким-либо причинам (например, вследствие механического повреждения крана). В данном случае фактически рассматривается вопрос о выработке рекомендаций крановщику в части выбора наиболее оптимального (наилучшего) действия из нескольких альтернативных. Если, например, автомобильный стреловой кран был установлен на опорах на грунте с низкой несущей способностью и при повороте крана в сторону одной из его опор, произошла просадка грунта под этой опорой, т.е. возникла аварийная ситуация, то экспертная система дает конкретные рекомендации, каким образом целесообразнее всего выйти из этой аварийной ситуации - прекратить поворот крана или уменьшить вылет путем втягивания стрелы или опустить груз и т.д. Причем очевидно, что наиболее правильные действия крановщика зависят от конструкции конкретного грузоподъемного крана и стадии развития данной аварийной ситуации, что и подлежит определению с помощью экспертных оценок и внесению результатов этих оценок в соответствующую базу данных (одну из баз справочных данных 13).Similarly, the system also operates in emergency operation of the crane. The main difference in this case is the choice of other databases - a database of characteristics of emergency situations of a crane and a database of the best (priority) actions for controlling the crane in emergency mode. In this mode, obviously, the task of preventing accidents is not considered, and the purpose of the system is to exit with the least loss from an emergency that has already arisen for some reason (for example, due to mechanical damage to the crane). In this case, the issue of making recommendations to the crane operator regarding the choice of the most optimal (best) action from several alternative ones is actually being considered. If, for example, an automobile jib crane was installed on supports on the ground with low bearing capacity and when the crane was turned in the direction of one of its supports, there was a subsidence of the ground under this support, i.e. If an emergency occurs, the expert system gives specific recommendations on how best to get out of this emergency - stop turning the crane or reduce the reach by retracting the boom or lower the load, etc. Moreover, it is obvious that the most correct actions of the crane operator depend on the design of a particular crane and the stage of development of this emergency, which is to be determined using expert estimates and entering the results of these evaluations into the appropriate database (one of the reference data bases 13).

В данной системе рассматривается одновременная работа и крановщика, и автоматической системы управления. Причем при прочих равных условиях предпочтение отдается крановщику, т.е. человек остается главным звеном системы управления краном. Именно он ставит цели управления, планирует, направляет и контролирует весь рабочий процесс.This system considers the simultaneous operation of both the crane operator and the automatic control system. Moreover, ceteris paribus, preference is given to the crane operator, i.e. the person remains the main link in the crane control system. It is he who sets the goals of management, plans, directs and controls the entire work process.

Однако в случае его бездействия или неправильных действий возможно уменьшение величины времени до наступления аварийной ситуации до значения, соответствующего предельно возможному времени предотвращения этой ситуации автоматической системой управления краном. В этом случае блок поддержки принятия решений 19 с использованием базы справочных данных 13 и прогноза поведения крана в штатном режиме 11 или в аварийной ситуации 12 осуществляет автоматический переход от ручного управления краном к автоматическому, т.е. автоматически (независимо от крановщика) формирует сигналы управления краном, в частности запрещает дальнейшую работу крана, предотвращая неблагоприятное развитие ситуации.However, in case of its inaction or incorrect actions, it is possible to reduce the amount of time before an emergency to a value corresponding to the maximum possible time to prevent this situation from being automatically controlled by the crane control system. In this case, the decision support block 19 using the reference data base 13 and the crane behavior forecast in the normal mode 11 or in emergency 12 carries out an automatic transition from manual control to automatic, i.e. automatically (regardless of the crane operator) generates crane control signals, in particular, prohibits further crane operation, preventing an unfavorable situation.

Значения интервалов времени, необходимых для предотвращения аварийных ситуаций автоматической системой управления краном, зависят от конструкции крана и его конкретного исполнительного механизма, определяются экспериментальным путем или при проектировании грузоподъемного крана и составляют одну из баз справочных данных 13.The values of the time intervals necessary to prevent emergencies by an automatic crane control system depend on the design of the crane and its specific actuator, are determined experimentally or when designing a crane, and make up one of the reference data bases 13.

Каждое вмешательство автоматической системы в управление краном идентифицируется как ошибочное или неправильное действие крановщика. Дополнительно, путем экспертных оценок, создается и запоминается база данных об ошибках или умышленно неправильных действий крановщика. Вопросы о том, какие именно действия крановщика следует считать ошибками или умышленно неправильными, решается экспертами. К таким действиям могут быть отнесены, в частности, попытки быстрого поворота крана с большим грузом на крюке, подтаскивание груза краном и т.д.Each intervention of an automatic system in crane control is identified as an erroneous or incorrect action by the crane operator. Additionally, through expert assessments, a database of errors or intentionally incorrect actions of the crane operator is created and stored. The questions about which actions of the crane operator should be considered errors or intentionally incorrect are decided by experts. Such actions may include, in particular, attempts to quickly turn the crane with a large load on the hook, pulling the load with a crane, etc.

Все ошибочные или умышленно неправильные действия крановщика и приравненные к ним вмешательства автоматизированной системы в управление краном (автоматические действия системы по предотвращению ошибок крановщика) выявляются блоком оценки действий крановщика 19 программным путем с использованием выходных данных блока идентификации ситуации 6, баз справочных данных 13 и записываются в регистратор параметров 15. Одновременно в этот регистратор записываются данные о рабочих параметрах крана, данные о параметрах внешней среды и управляющих воздействиях крановщика, что предусмотрено действующими нормативными документами по регистраторам параметров грузоподъемных кранов.All erroneous or intentionally incorrect actions of the crane operator and equivalent automated system interventions in crane control (automatic actions of the crane operator error prevention system) are detected by the crane operator evaluation unit 19 programmatically using the output from the situation identification unit 6, reference data bases 13 and are recorded in parameter logger 15. At the same time, data on the operating parameters of the crane, data on the parameters of the external environment and control x the impact of the crane operator, which is provided for by the current regulatory documents on the registrars of parameters of hoisting cranes.

Одновременно данные о работе грузоподъемного крана, включая данные регистратора параметров 15, с использованием каналов связи 16 могут быть переданы на какое-либо внешнее устройство, например компьютер или блок считывания данных регистратора параметров, или переданы в глобальную информационную сеть Интернет.At the same time, data on the operation of the crane, including the data of the parameter logger 15, using the communication channels 16 can be transferred to some external device, such as a computer or a data reading unit of the parameter logger, or transferred to the global Internet information network.

Известно, что значительная часть аварий грузоподъемных кранов вызвана безответственностью крановщиков и сознательным нарушением установленных правил безопасного производства работ. Из опыта эксплуатации грузоподъемных кранов установлено, что число нарушений правил значительно уменьшается, если все неправильные действия крановщика фиксируются и об этом известно крановщику.It is known that a significant part of the accidents of hoisting cranes are caused by the irresponsibility of crane operators and a deliberate violation of the established rules for safe work. From experience in the operation of hoisting cranes it has been established that the number of violations of the rules is significantly reduced if all improper actions of the crane operator are recorded and the crane operator is aware of this.

Поэтому в предложенном способе после оценки правильности действий крановщика блоком 19 производится вывод результатов этой оценки на дисплей в блоке информационной поддержки крановщика 18. Кроме того, на этот дисплей дополнительно выводится информация о том, что все действия крановщика по управлению грузоподъемным краном записываются в регистратор параметров 15 (например, путем отображения специального символа).Therefore, in the proposed method, after evaluating the correct actions of the crane operator by block 19, the results of this assessment are displayed on the display in the information support block of the crane operator 18. In addition, this display additionally displays information that all actions of the crane operator to control the crane are recorded in the parameter logger 15 (for example, by displaying a special character).

Кроме того, дополнительно в начале работы грузоподъемного крана, например после включения напряжения питания системы, выявляемого блоком 6, из регистратора параметров 15 (энергонезависимого запоминающего устройства) считывают данные о результатах оценки правильности действий крановщика за предыдущий период работы грузоподъемного крана и представляют их на индикаторе или дисплее. Это представление, в частности, может быть в виде текстового сообщения, например "За предыдущую рабочую смену Вы неоднократно нарушали правила безопасности" или "Вы работали без ошибок, благодарим Вас за безопасную работу" и т.д.In addition, additionally, at the beginning of the operation of the crane, for example, after turning on the supply voltage of the system detected by unit 6, data on the results of evaluating the correctness of the actions of the crane operator for the previous period of operation of the crane is read from the parameter recorder 15 (non-volatile memory) and presented on the indicator or display. This representation, in particular, can be in the form of a text message, for example, "For the previous work shift, you repeatedly violated safety rules" or "You worked without errors, thank you for your safe work," etc.

Дополнительно в энергонезависимое запоминающее устройство (в базы справочных данных 13) может предварительно записываться информация о правилах безопасной эксплуатации грузоподъемного крана, которая по командам крановщика или автоматически при помощи вычислительного устройства - микроконтроллера может быть выведена на индикатор или дисплей блока информационной поддержки крановщика 18. При этом очевидно, что периодическое напоминание о наиболее важных правилах безопасной эксплуатации грузоподъемного крана способствует уменьшению количества нарушений этих правил и соответственно приводит к повышению безопасности работы крана.Additionally, information on the rules for safe operation of the crane, which can be displayed on the indicator or display of the crane operator information support unit 18 by the crane operator’s instructions or automatically using a computing device — a microcontroller — can be preliminarily recorded in non-volatile memory (in the reference database 13). it is obvious that a periodic reminder of the most important rules for the safe operation of a crane helps to reduce the number of violations of these rules and, accordingly, leads to increased safety of the crane.

Для уменьшения ошибок крановщика при считывании информации с дисплея или индикаторов, в частности информации о необходимости выполнения крановщиком каких-либо действий по управлению краном, отображение технологической информации и технологических инструкций осуществляется с применением графического дисплея и мультипликации, либо пиктографических знаков, дифференцированных по степени отклонения контролируемых параметров от штатных и отражающих оценку степени безопасности крана, что позволяет повысить наглядность представления информации и повысить удобство работы крановщика. В частности, сигнальная информация трех категорий - аварийная, предупреждающая и уведомляющая, отображается на экране дисплея различными цветами в зависимости от срочности необходимых действий крановщика в той или иной ситуации.To reduce the crane operator’s errors when reading information from the display or indicators, in particular information about the need for the crane operator to perform any crane control actions, technological information and technological instructions are displayed using a graphic display and animation, or pictographic signs differentiated by the degree of deviation parameters from the standard and reflecting the assessment of the degree of safety of the crane, which improves the visibility of the presentation and Information and improve the convenience of the crane operator. In particular, the signaling information of three categories - emergency, warning and notifying, is displayed on the display screen in different colors depending on the urgency of the necessary actions of the crane operator in a particular situation.

Для реализации этого подсистема взаимодействия с крановщиком 4 при помощи блока информационной поддержки крановщика 18 отображает на дисплее этого блока информацию из базы справочных данных 13. Причем для отображения этой информации в динамике дополнительно используются данные блока идентификации ситуации 6.To implement this, the subsystem of interaction with the crane operator 4, using the crane operator information support unit 18, displays information from the reference data base 13 on the display of this block. Moreover, the data of the situation identification unit 6 are additionally used to display this information in dynamics.

Выдача рекомендаций крановщику о наиболее рациональных действиях по управлению краном может осуществляться с учетом предварительно рассчитанной блоком 11 безопасной траектории перемещения груза краном. Для этого предварительно определяют (или вводят в ручном режиме) и записывают в базу данных моделей 9 (в вычислительное устройство) начальную и конечную точки перемещения стрелы или грузозахватного органа (груза) при выполнении грузоподъемной операции.Issuing recommendations to the crane operator on the most rational actions for controlling the crane can be carried out taking into account the safe trajectory of movement of the cargo by the crane previously calculated by block 11. To do this, pre-determine (or enter in the manual mode) and record in the model database 9 (in the computing device) the start and end points of movement of the boom or load-gripping body (load) when performing a lifting operation.

Предварительное определение координат этих точек может осуществляться путем установки стрелы без груза или грузозахватного органа крана в начальное и конечное положения и запоминания этих положений по командам крановщика, или при помощи бесконтактного, например лазерного, измерителя (угломера-дальномера) координат начального и конечного положения груза, работа которого поддерживается блоком идентификации ситуации 6.The preliminary determination of the coordinates of these points can be carried out by setting the boom without the load or the load gripping organ of the crane in the initial and final positions and memorizing these positions according to the commands of the crane operator, or using a non-contact, for example, laser, measuring device (goniometer-range finder) of coordinates of the initial and final position of the cargo whose operation is supported by the situation identification unit 6.

Дополнительно в вычислительное устройство (в базу данных моделей 9) крановщиком в ручном режиме может вводиться значение веса понимаемого груза, либо значение этого веса может определяться на начальной стадии выполнения грузоподъемной операции при помощи датчика нагрузки крана, входящего в блок идентификации ситуации 6. Далее, с использованием координат начальной и конечной точек перемещения груза и значения веса груза, подлежащего подъему, блок прогнозирования поведения крана в штатном режиме 11 выявляет возможность безопасного перемещения этого груза, а блок синтеза наилучших решений по управлению краном 17 через блок информационной поддержки крановщика 18 предоставляет крановщику на индикаторе или дисплее соответствующие рекомендации по управлению краном.Additionally, the weight value of the understood load can be manually entered into the computing device (into the database of models 9) by the crane operator, or the value of this weight can be determined at the initial stage of the lifting operation using the crane load sensor included in the situation identification unit 6. Next, with using the coordinates of the initial and final points of movement of the cargo and the value of the weight of the cargo to be lifted, the block predicting the behavior of the crane in normal mode 11 identifies the possibility of safe scheniya the cargo, and the synthesis unit of best solutions for crane control unit 17 through the information support of the crane 18 provides the crane operator on the display or display recommendations on the management of the crane.

При этом обеспечивается существенное повышение безопасности работы крана, поскольку исключаются попытки поднять и переместить груз, вес которого превышает грузоподъемность крана. Т.е. реализуется заблаговременное предупреждение крановщика о невозможности выполнения грузоподъемной операции с таким грузом, либо осуществляется блокировка (запрет) работы крана, без попыток подъема груза.This provides a significant increase in the safety of the crane, since attempts to lift and move a cargo whose weight exceeds the crane's lifting capacity are excluded. Those. the crane operator is warned in advance of the impossibility of carrying out a lifting operation with such cargo, or the crane is blocked (prohibited) without attempting to lift the cargo.

Из изложенного следует, что реализация предложенного способа поддержки крановщика обеспечивает существенное повышение безопасности работы крана при одновременном улучшении условий работы крановщика за счет оперативной выработки для крановщика рекомендаций по принятию решений по управлению краном и определения приоритетного для безопасности направления действий крановщика с учетом прогноза развития возможных штатных и аварийных ситуаций, обеспечения контроля за деятельностью крановщика по предупреждению опасного развития штатных и аварийных ситуаций и соответственно возможности своевременной реализации профилактических мер по снижению аварийности работы грузоподъемного крана, а также обеспечения защиты от ошибочных или умышленных действий крановщика, приводящих к аварии крана, в том числе путем автоматического перехода от ручного управления краном к автоматическому.It follows from the foregoing that the implementation of the proposed method for supporting the crane operator provides a significant increase in the safety of the crane while improving the working conditions of the crane operator by quickly developing recommendations for the crane operator to take decisions on crane management and determining the safety priority for the crane operator, taking into account the forecast for the development of possible full-time and emergency situations, ensuring control over the activities of the crane operator to prevent the dangerous development of staffing emergency situations and, accordingly, the possibility of timely implementation of preventive measures to reduce the accident rate of a crane, as well as providing protection against erroneous or deliberate actions of the crane operator, leading to a crane accident, including by automatically switching from manual control to automatic crane.

Источники информацииInformation sources

1. RU 2011632 С1, МПК5 В 66 С 23/90, 30.04.1994.1. RU 2011632 C1, IPC5 В 66 С 23/90, 04/30/1994.

2. RU 2116240 С1, МПК6 В 66 С 23/90, 27.07.1998.2. RU 2116240 C1, IPC6 B 66 C 23/90, 07.27.1998.

3. RU 2093452 С1, МПК6 В 66 С 13/18, 15/00, 23/88, 20.10.1997.3. RU 2093452 C1, IPC6 B 66 C 13/18, 15/00, 23/88, 10.20.1997.

4. US 5730305 А, МПК6 В 66 С 13/16, 13/18, 24.03.1998.4. US 5730305 A, IPC6 B 66 C 13/16, 13/18, 03.24.1998.

Claims (22)

1. Способ поддержки крановщика по обеспечению безопасной работы грузоподъемного крана, заключающийся в том, что измеряют рабочие параметры грузоподъемного крана и, при необходимости, параметры состояния внешней среды, вводят их в вычислительное устройство и обрабатывают по заранее записанной в его памяти программе, в результате чего выявляют отклонение по меньшей мере одного параметра или режима работы крана от штатного, при наличии такого отклонения представляют на индикаторе или дисплее информацию о необходимости выполнения крановщиком действий по устранению возникшей аварийной ситуации, отличающийся тем, что дополнительно создают базу данных о сочетании рабочих параметров грузоподъемного крана для различных значений его нагрузок и пространственных положений стрелы или грузозахватного органа при выполнении грузоподъемных операций, создающих потенциальную опасность в его работе, сохраняют ее на грузоподъемном кране, при помощи вычислительного устройства по предварительно записанной в его памяти программе с использованием этой базы данных осуществляют прогноз возникновения аварийной ситуации и величины времени до ее наступления, выявляют уменьшение величины этого времени до заранее установленного значения, после чего осуществляют дополнительное представление на индикаторе или дисплее информации о действиях крановщика по предотвращению угрозы возникновения аварийной ситуации.1. A way to support the crane operator to ensure the safe operation of the crane, which consists in measuring the operating parameters of the crane and, if necessary, the state of the environment, enter them into the computing device and process it using a program stored in its memory, as a result of which the deviation of at least one parameter or operating mode of the crane from the standard one is detected; if there is such a deviation, information on the need to perform crane operations is presented on the indicator or display a set of actions to eliminate the emergency situation, characterized in that they additionally create a database of a combination of the operating parameters of the crane for various values of its loads and the spatial positions of the boom or load-gripping body when carrying out lifting operations that create a potential danger in its operation, store it on the lifting crane, using a computing device for pre-recorded in his memory program using this database carry out prognosis of an emergency and the amount of time before its onset, decrease in the value detected this time to a predetermined value, and then perform an additional view of the display or display information about the actions of the crane to prevent the threat of an emergency. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что базу данных о сочетании рабочих параметров грузоподъемного крана, создающих потенциальную опасность в его работе, создают путем экспертных оценок причин предыдущих аварий грузоподъемных кранов.2. The method according to claim 1, characterized in that the database on the combination of operating parameters of the crane, creating a potential danger in its operation, is created by expert assessments of the causes of previous accidents of cranes. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в базу данных о сочетании рабочих параметров крана, создающих потенциальную опасность в его работе, включают поворот крана с грузом в сторону его меньшей устойчивости, а в качестве прогнозируемой аварийной ситуации принимают потерю устойчивости крана, при этом прогноз величины времени до наступления этой аварийной ситуации осуществляют на основании скорости изменения угла азимута и текущего значения грузовой устойчивости крана.3. The method according to claim 1, characterized in that the database on the combination of the operating parameters of the crane, creating a potential danger in its operation, includes turning the crane with the load in the direction of its lower stability, and as a predicted emergency take the loss of stability of the crane, however, the forecast of the amount of time before the onset of this emergency is carried out on the basis of the rate of change of the azimuth angle and the current value of the cargo stability of the crane. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что при дополнительном представлении на индикаторе или дисплее информации о действиях крановщика по предотвращению угрозы возникновения указанной аварийной ситуации осуществляют отображение информации о необходимости уменьшить вылет грузозахватного органа или откинуть противовес крана.4. The method according to claim 3, characterized in that when additional information is presented on the indicator or display on the actions of the crane operator to prevent the threat of the occurrence of the specified emergency situation, information is displayed on the need to reduce the departure of the load-gripping body or to tilt the counterweight of the crane. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно путем экспертных оценок предварительно создают базу данных о наиболее целесообразной последовательности действий крановщика по безопасному управлению краном в различных режимах его работы, сохраняют эту базу данных на грузоподъемном кране и далее используют ее при работе вычислительного устройства для формирования на индикаторе или дисплее информации о действиях крановщика по предотвращению угрозы возникновения аварийной ситуации.5. The method according to claim 1, characterized in that, additionally, by means of expert evaluations, a database is preliminarily created on the most appropriate sequence of actions for the crane operator to safely control the crane in various modes of operation, save this database on a crane, and then use it when computing devices for generating information on the actions of the crane operator on the indicator or display to prevent the threat of an emergency. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что указанное формирование на индикаторе или дисплее информации о действиях крановщика по предотвращению угрозы возникновения аварийной ситуации осуществляют путем выбора из указанной базы данных наиболее целесообразной последовательности действий крановщика, соответствующих текущему сочетанию рабочих параметров грузоподъемного крана.6. The method according to claim 5, characterized in that the formation on the indicator or display of information about the actions of the crane operator to prevent the threat of an emergency is carried out by selecting from the specified database the most appropriate sequence of actions of the crane operator corresponding to the current combination of operating parameters of the crane. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что с помощью вычислительного устройства предварительно определяют безопасную траекторию перемещения груза краном, а указанное дополнительное представление на индикаторе или дисплее информации о действиях крановщика по предотвращению угрозы возникновения аварийной ситуации осуществляют с учетом реализации этой траектории.7. The method according to claim 1, characterized in that, using a computing device, a safe trajectory of cargo movement by a crane is preliminarily determined, and the indicated additional representation on the indicator or display of information on actions of the crane operator to prevent the threat of an emergency is carried out taking into account the implementation of this trajectory. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что предварительно определяют или вводят в вычислительное устройство в ручном режиме начальную и конечную точки перемещения стрелы или груза при выполнении грузоподъемной операции, после чего определяют указанную безопасную траекторию перемещения груза краном.8. The method according to claim 7, characterized in that the initial and final points of movement of the boom or load when performing a lifting operation are previously determined or entered into the computing device in manual mode, after which the indicated safe trajectory of movement of the cargo by the crane is determined. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что предварительное определение начальной и конечной точки перемещения стрелы или груза при выполнении грузоподъемной операции осуществляют путем установки стрелы без груза или грузозахватного органа крана в начальное и конечное положения и запоминания этих положений.9. The method according to claim 8, characterized in that the preliminary determination of the start and end point of movement of the boom or load when performing lifting operations is carried out by setting the boom without the load or load gripping organ of the crane in the initial and final position and remembering these positions. 10. Способ по п.8, отличающийся тем, что предварительное определение начальной и конечной точки перемещения груза при выполнении грузоподъемной операции осуществляют при помощи бесконтактного, например лазерного, измерителя координат начального и конечного положения груза, причем поддержку этого измерителя осуществляют при помощи вычислительного устройства.10. The method according to claim 8, characterized in that the preliminary determination of the start and end points of movement of the load when performing lifting operations is carried out using a non-contact, for example laser, measuring the coordinates of the initial and final position of the load, and the support of this meter is carried out using a computing device. 11. Способ по п.7, отличающийся тем, что дополнительно в вычислительное устройство вводят в ручном режиме значение веса поднимаемого груза или определяют это значение на начальной стадии выполнения грузоподъемной операции, после чего при помощи вычислительного устройства определяют возможность безопасного перемещения этого груза в конечную точку и при отсутствии такой возможности представляют на индикаторе или дисплее соответствующую информацию для крановщика или автоматически запрещают работу крана.11. The method according to claim 7, characterized in that in addition to the computing device, manually enter the value of the weight of the load to be lifted or determine this value at the initial stage of the lifting operation, after which the computing device determines the possibility of safe movement of this load to the end point and in the absence of such a possibility, present on the indicator or display relevant information for the crane operator or automatically prohibit the operation of the crane. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно выявляют уменьшение величины времени до наступления аварийной ситуации до величины, соответствующей времени предотвращения этой ситуации автоматической системой управления краном, после чего осуществляют автоматическое формирование сигналов управления краном, в частности автоматически запрещают его дальнейшую работу.12. The method according to claim 1, characterized in that it further reveals a decrease in the time until the emergency occurs to a value corresponding to the time for preventing this situation by the automatic crane control system, after which the automatic control signals are generated by the crane, in particular, its further operation is automatically prohibited . 13. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно путем экспертных оценок, основанных, в частности, на анализе причин предыдущих аварий грузоподъемных кранов, создают базу данных характеристик аварийных ситуаций грузоподъемного крана и базу данных о наилучших действиях по управлению краном в аварийных ситуациях, сохраняют эти базы данных на грузоподъемном кране и далее используют их при работе вычислительного устройства для представления на индикаторе или дисплее информации по наилучшим действиям крановщика по выходу из аварийной ситуации или для формирования сигналов автоматического управления краном в аварийных ситуациях.13. The method according to claim 1, characterized in that, additionally, through expert assessments based, in particular, on the analysis of the causes of previous accidents of hoisting cranes, a database of characteristics of emergency situations of a hoisting crane and a database of best actions for controlling a crane in emergencies are created , save these databases on the crane and then use them when the computing device is operating to present on the indicator or display information on the best actions of the crane operator to exit the emergency ituatsii or to form an automatic valve control signals in emergency situations. 14. Способ по п.13, отличающийся тем, что указанные базы данных представляют в виде сочетаний значений рабочих параметров крана в различных аварийных ситуациях и сигналов наилучшего управления краном, соответствующих каждому из этих сочетаний, а при работе грузоподъемного крана после измерения рабочих параметров грузоподъемного крана и ввода их в вычислительное устройство выявляют наличие такого сочетания и осуществляют выбор сигналов наилучшего управления краном, соответствующих выявленному сочетанию.14. The method according to item 13, characterized in that the databases are in the form of combinations of values of the operating parameters of the crane in various emergency situations and the signals of the best control of the crane corresponding to each of these combinations, and when the crane is working after measuring the operating parameters of the crane and entering them into the computing device reveals the presence of such a combination and selects the best crane control signals corresponding to the identified combination. 15. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно, например, на основе данных экспертов создают базу данных об ошибках или умышленно неправильных действиях крановщика при управлении грузоподъемным краном, сохраняют эту базу данных на грузоподъемном кране, а в процессе работы крана после измерения и введения в вычислительное устройство данных о рабочих параметрах крана дополнительно путем обработки этих данных вычислительным устройством с использованием указанной базы данных осуществляют оценку правильности действий крановщика, после чего дополнительно представляют результаты этой оценки на индикаторе или дисплее.15. The method according to claim 1, characterized in that in addition, for example, on the basis of expert data, create a database of errors or deliberately wrong actions of the crane operator when operating the crane, save this database on the crane, and during operation of the crane after measurement and entering into the computing device data on the operating parameters of the crane, additionally by processing this data by the computing device using the specified database, the correctness of the actions of the crane operator is assessed, then additionally present the results of this assessment on the indicator or display. 16. Способ по п.15, отличающийся тем, что указанную базу данных об ошибках или умышленно неправильных действиях крановщика при управлении грузоподъемным краном представляют в виде сочетаний значений управляющих воздействий крановщика и рабочих параметров крана, по меньшей мере одно из которых отличается от штатного.16. The method according to p. 15, characterized in that the specified database of errors or deliberately wrong actions of the crane operator when controlling a crane is represented as a combination of values of the control actions of the crane operator and operating parameters of the crane, at least one of which differs from the standard one. 17. Способ по п.15, отличающийся тем, что результаты оценки правильности действий крановщика дополнительно записывают в энергонезависимое запоминающее устройство с возможностью считывания в случае необходимости.17. The method according to p. 15, characterized in that the results of evaluating the correctness of the actions of the crane operator are additionally recorded in a non-volatile storage device with the ability to read if necessary. 18. Способ по п.17, отличающийся тем, что дополнительно выявляют начало работы грузоподъемного крана, например, путем выявления момента включения напряжения питания системы управления грузоподъемного крана, после чего из энергонезависимого запоминающего устройства дополнительно считывают данные о результате оценки правильности действий крановщика за предыдущий период работы грузоподъемного крана и представляют их на индикаторе или дисплее.18. The method according to 17, characterized in that it further reveals the beginning of the operation of the crane, for example, by detecting the moment of switching on the supply voltage of the control system of the crane, after which data from the evaluation of the correctness of the actions of the crane operator for the previous period are additionally read from the non-volatile storage device the work of the crane and present them on the indicator or display. 19. Способ по п.17, отличающийся тем, что на индикаторе или дисплее дополнительно представляют информацию о том, что данные о рабочих параметрах грузоподъемного крана или действия крановщика по управлению грузоподъемным краном записывают в энергонезависимое запоминающее устройство.19. The method according to 17, characterized in that the indicator or display further provides information that data on the operating parameters of the crane or the actions of the crane operator to control the crane is recorded in non-volatile storage device. 20. Способ по п.1, отличающийся тем, что представление информации на дисплее осуществляют в виде системы пиктографических знаков, дифференцированных по степени отклонения контролируемых параметров от штатных и отражающих оценку степени безопасности крана.20. The method according to claim 1, characterized in that the presentation of information on the display is carried out in the form of a system of pictographic signs, differentiated by the degree of deviation of the controlled parameters from the standard and reflecting the assessment of the degree of safety of the crane. 21. Способ по п.1 или 6, отличающийся тем, что представление информации на дисплее о необходимости выполнения крановщиком действий по управлению краном осуществляют с применением мультипликации.21. The method according to claim 1 or 6, characterized in that the presentation of information on the display about the need for the crane operator to perform actions to control the crane is carried out using animation. 22. Способ по п.1, отличающийся тем, что в энергонезависимое запоминающее устройство предварительно записывают информацию о правилах безопасной эксплуатации грузоподъемного крана и по командам крановщика или автоматически при помощи вычислительного устройства дополнительно представляют ее на индикаторе или дисплее.22. The method according to claim 1, characterized in that the information on the rules for safe operation of the crane is pre-recorded in the non-volatile storage device and, on the instructions of the crane operator or automatically using the computing device, additionally present it on the indicator or display.
RU2004134628/11A 2004-11-26 2004-11-26 Method of supporting crane operator to provide safe operation of load-lifting crane RU2280608C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004134628/11A RU2280608C2 (en) 2004-11-26 2004-11-26 Method of supporting crane operator to provide safe operation of load-lifting crane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004134628/11A RU2280608C2 (en) 2004-11-26 2004-11-26 Method of supporting crane operator to provide safe operation of load-lifting crane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004134628A RU2004134628A (en) 2005-04-20
RU2280608C2 true RU2280608C2 (en) 2006-07-27

Family

ID=35634785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004134628/11A RU2280608C2 (en) 2004-11-26 2004-11-26 Method of supporting crane operator to provide safe operation of load-lifting crane

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2280608C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021030508A1 (en) * 2019-08-13 2021-02-18 Zoox, Inc. Modifying limits on vehicle dynamics for trajectories
US11397434B2 (en) 2019-08-13 2022-07-26 Zoox, Inc. Consistency validation for vehicle trajectory selection
US11407409B2 (en) 2019-08-13 2022-08-09 Zoox, Inc. System and method for trajectory validation
US11458965B2 (en) 2019-08-13 2022-10-04 Zoox, Inc. Feasibility validation for vehicle trajectory selection
US11914368B2 (en) 2019-08-13 2024-02-27 Zoox, Inc. Modifying limits on vehicle dynamics for trajectories

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021030508A1 (en) * 2019-08-13 2021-02-18 Zoox, Inc. Modifying limits on vehicle dynamics for trajectories
US11397434B2 (en) 2019-08-13 2022-07-26 Zoox, Inc. Consistency validation for vehicle trajectory selection
US11407409B2 (en) 2019-08-13 2022-08-09 Zoox, Inc. System and method for trajectory validation
US11458965B2 (en) 2019-08-13 2022-10-04 Zoox, Inc. Feasibility validation for vehicle trajectory selection
US11914368B2 (en) 2019-08-13 2024-02-27 Zoox, Inc. Modifying limits on vehicle dynamics for trajectories

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004134628A (en) 2005-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5381106B2 (en) Crane operation evaluation device
AU2010200079B2 (en) Information reporting system for managing a fleet of industrial vehicles
KR102458135B1 (en) worker management system
KR101615865B1 (en) Management System for working in place and Drive Method of the Same
CN111634820B (en) Automatic early warning system and method for crane
RU2280608C2 (en) Method of supporting crane operator to provide safe operation of load-lifting crane
Ruud et al. Risk-based rules for crane safety systems
KR20170115937A (en) Construction safety System
JP2007204208A (en) Crane work evaluation method, device and system
CN110110891A (en) Regional safety fire fighting situation analysis assessment system
CN113095638A (en) Program type operation construction navigation and safety monitoring system and method
KR20100034597A (en) Mooring rope tension monitoring system and method, and computer readable recoding medium for the same
KR20120038125A (en) Tension and integrity monitoring utilizing embedded optical sensor for mooring & tug line
RU2442742C1 (en) Safety device and recording method for working conditions of lifting machine
Plos et al. Risk-based indicators implementation and usage
KR102385655B1 (en) Tower crane collision warning system
RU2280610C2 (en) Method of setting working zone of load-lifting crane by crane operator
RU2277065C2 (en) Method of diagnosing condition of safeguard of load-lifting machine
KR102653742B1 (en) Smart watch for alarming approching to live electric line
JP2002226178A (en) Safety control system for crane with movable jib
JPH02128299A (en) Process monitoring system
Wu et al. Measuring the impact of Augmented Reality warning systems on onsite construction workers using object detection and eye-tracking
WO2022030143A1 (en) Display device, display method and program
KR20230079628A (en) safety management monitoring system and method
Bridger 2 A Guide to Human

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141127