RU2281240C2 - Method of recording parameters of load-lifting machine - Google Patents

Method of recording parameters of load-lifting machine Download PDF

Info

Publication number
RU2281240C2
RU2281240C2 RU2005100881/11A RU2005100881A RU2281240C2 RU 2281240 C2 RU2281240 C2 RU 2281240C2 RU 2005100881/11 A RU2005100881/11 A RU 2005100881/11A RU 2005100881 A RU2005100881 A RU 2005100881A RU 2281240 C2 RU2281240 C2 RU 2281240C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
parameters
recording
parameter
lifting machine
load
Prior art date
Application number
RU2005100881/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005100881A (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 RU2005100881/11A priority Critical patent/RU2281240C2/en
Publication of RU2005100881A publication Critical patent/RU2005100881A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2281240C2 publication Critical patent/RU2281240C2/en

Links

Landscapes

  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; load lifting and handling machinery.
SUBSTANCE: proposed method provides obtaining data on analog and discrete parameters characterizing load and spatial position of load-lifting machine, primary processing of obtained data and subsequent multiple processing, particularly, periodical one, recording of data in memory device with possibility of readout in case of necessity. Changes in parameters of load-lifting machine or control action of machine operator are additionally revealed, and directly after said changes, parameters of load-lifting machine are recorded. After change of any discrete parameter of load-lifting machine or control action of machine operator within the limits of preset time internal, reduced value of period of parameter recording is set and speed of change of any analog parameter is determined and period of recording of parameters inversely proportional to said speed is set. In case of simultaneous changes of several analog and discrete parameters and control actions of machine operator, minimum period of recording of parameters of all possible values of period is set. Moreover, parameters of load-lifting machine are recorded in memory device of several component parts of parameter recorder or safety system, including peripheral devices (sensors) of load-lifting machine parameters, exchange of data between which is provided by wire or wireless communication line. Group of inventions provides reliability of information and recording of load-lifting machine parameters in case of emergencies or failures of mechanisms and units at unexpected or intentional switching off of supply voltage of parameters recorder.
EFFECT: improved reliability of storing parameter records in case of heavy breakdowns of load-lifting machines leading to destruction of separate components of parameters recorder.
10 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах защиты и управления грузоподъемных машин для регистрации, накопления, хранения и обработки оперативной и долговременной информации о параметрах их работы.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in protection and control systems of lifting machines for recording, accumulating, storing and processing operational and long-term information about the parameters of their work.

Известен способ измерения и регистрации величины и времени работы грузоподъемной машины (крана) путем измерения нагрузки и угла наклона стрелы, воздействия на специальный суммирующий электродвигатель в соответствии с результатами этих измерений и последующей регистрации числа оборотов электродвигателя, а также подсчета календарного времени его работы [1].A known method of measuring and recording the magnitude and time of operation of a lifting machine (crane) by measuring the load and the angle of inclination of the boom, exposure to a special summing electric motor in accordance with the results of these measurements and subsequent registration of the number of revolutions of the electric motor, as well as counting the calendar time of its operation [1] .

Недостатком этого способа являются ограниченные функциональные возможности, в частности, из-за отсутствия регистрации максимальной нагрузки на грузозахватных органах и координат груза относительно грузоподъемного крана.The disadvantage of this method is the limited functionality, in particular, due to the lack of registration of the maximum load on the load gripping bodies and the coordinates of the load relative to the crane.

Известен также способ фиксации характеристик грузоподъемных механизмов, основанный на измерении сигналов, пропорциональных этим характеристикам, первичной обработке преобразованных сигналов, совместно с предварительно запомненными сигналами, определяющими порядок этой обработки, формирования временного интервала и, в случае появления сигналов, пропорциональных результатам первичной обработки преобразованных сигналов и превысивших установленный пороговый уровень в сформированном временном интервале, запоминания их величин и времени появления [2].There is also a known method of fixing the characteristics of lifting mechanisms, based on measuring signals proportional to these characteristics, primary processing of the converted signals, together with previously stored signals that determine the order of this processing, forming a time interval and, in the case of signals proportional to the results of the primary processing of the converted signals and exceeding the established threshold level in the formed time interval, remembering their values and time Meni appearance [2].

В этом техническом решении осуществляется регистрация всех основных параметров грузоподъемной машины, а также регистрация времени возникновения критических состояний.In this technical solution, registration is made of all the basic parameters of the lifting machine, as well as registration of the time of occurrence of critical conditions.

Однако регистрация параметров осуществляется только в случае их превышения установленных пороговых уровней, что является недостатком этого способа.However, the registration of parameters is carried out only if they exceed the established threshold levels, which is a disadvantage of this method.

Более совершенным и наиболее близким к предложенному является способ регистрации параметров грузоподъемной машины путем получения данных об аналоговых и дискретных параметрах, характеризующих нагрузку и пространственное положение грузоподъемной машины, их первичной обработки и последующей многократной, в частности периодической, записи в запоминающее устройство с возможностью считывания в случае необходимости, а также изменения периода этой записи в установленных пределах, заключающегося в уменьшении периода этой записи при увеличении нагрузки грузоподъемной машины [3, 4].More perfect and closest to the proposed one is a method of recording the parameters of a lifting machine by obtaining data on analog and discrete parameters characterizing the load and spatial position of the lifting machine, their primary processing and subsequent repeated, in particular periodic, recording in a memory with the possibility of reading in case the need, as well as changing the period of this record within the established limits, which consists in reducing the period of this record when chenii load hoisting machine [3, 4].

В указанном способе осуществляется периодическая регистрация аналоговых и дискретных рабочих параметров грузоподъемной машины.In this method, periodic registration of analog and discrete operating parameters of a lifting machine is carried out.

Однако периодичность этой регистрации определяется только нагрузкой грузоподъемной машины. При выборе периода и моментов времени, в которые осуществляется регистрация рабочих параметров, не учитываются скорость изменения этих параметров, управляющие воздействия крановщика, а также изменение состояния грузоподъемной машины. Это приводит к снижению информативности регистрации параметров, необходимых для анализа причин аварий грузоподъемной машины или причин отказов ее узлов и механизмов.However, the frequency of this registration is determined only by the load of the lifting machine. When choosing the period and time points at which the operating parameters are recorded, the rate of change of these parameters, the control actions of the crane operator, and also the change in the state of the hoisting machine are not taken into account. This leads to a decrease in the information content of the registration of parameters necessary for the analysis of the causes of accidents of a lifting machine or the causes of failures of its components and mechanisms.

В частности, в известном способе при относительно небольших нагрузках грузоподъемной машины регистрация ее параметров осуществляется с большим периодом (например, с периодом 20 с при нагрузке до 40% от максимальной грузоподъемности машины). Это приводит к тому, что на протяжении достаточно длительного интервала времени (в данном случае 20 с) регистрация параметров не производится. В этом интервале времени возможны аварии и отказы узлов и механизмов грузоподъемной машины, не связанные с перегрузкой машины. К ним, в частности, относятся аварии, вызванные столкновениями с различными препятствиями, подтаскиванием груза краном, подъемом груза непосредственно с места его установки механизмами телескопирования стрелы, превышением допустимой скорости перемещения груза, закручиванием канатов грузового полиспаста, неравномерным натяжением строп и т.д. Поэтому большой период регистрации параметров грузоподъемной машины в указанных случаях не позволяет получить достаточно полную информацию, необходимую для анализа причин аварий грузоподъемной машины или отказов ее узлов и механизмов. Это является существенным недостатком известного способа.In particular, in the known method with relatively small loads of the lifting machine, the registration of its parameters is carried out with a large period (for example, with a period of 20 s with a load of up to 40% of the maximum load capacity of the machine). This leads to the fact that for a sufficiently long time interval (in this case, 20 s), the parameters are not recorded. In this time interval, accidents and failures of components and mechanisms of the lifting machine, not related to overloading the machine, are possible. These include, in particular, accidents caused by collisions with various obstacles, pulling a load by a crane, lifting a load directly from its place by boom telescoping mechanisms, exceeding the permissible speed of moving the load, twisting the hoisting ropes of the hoisting gear, uneven tension of the slings, etc. Therefore, the long period of recording the parameters of the lifting machine in these cases does not allow to obtain sufficiently complete information necessary for the analysis of the causes of accidents of the lifting machine or failure of its components and mechanisms. This is a significant disadvantage of the known method.

При анализе причин аварий грузоподъемной машины или отказов ее узлов и механизмов повышенную информативность имеют значения ее рабочих параметров в переходных режимах - непосредственно после управляющих воздействий машиниста (крановщика) грузоподъемной машины, после изменения каких-либо ее аналоговых и дискретных параметров (срабатывания концевого выключателя предельного подъема или предельного опускания грузозахватного органа, концевого выключателя стопорения секций стрелы и т.д.). Однако в известном способе запись рабочих параметров непосредственно в эти моменты времени не производится, что приводит к дополнительному снижению информативности регистрации параметров.When analyzing the causes of accidents of the load-lifting machine or failures of its components and mechanisms, the values of its operating parameters in transient conditions have an increased information content - immediately after the control actions of the driver (crane operator) of the load-lifting machine, after changing any of its analog and discrete parameters (operation of the limit switch or the maximum lowering of the load-gripping body, limit switch for locking the boom sections, etc.). However, in the known method, the recording of operating parameters directly at these points in time is not performed, which leads to an additional decrease in the information content of parameter registration.

Кроме того, в известном способе не предусмотрено дублирование записей параметров грузоподъемной машины. Это приводит к невысокой надежности как регистрации, так и сохранности регистрируемой информации. В частности, при тяжелых авариях грузоподъемной машины разрушение электронного блока, в котором осуществляется запись параметров, приводит к полной потере всех записанных данных и к невозможности проведения объективного анализа (расследования) причин этой аварии.In addition, in the known method does not provide for duplication of records of the parameters of the lifting machine. This leads to low reliability of both registration and the safety of recorded information. In particular, in severe accidents of the lifting machine, the destruction of the electronic unit in which the parameters are recorded leads to a complete loss of all recorded data and to the impossibility of an objective analysis (investigation) of the causes of this accident.

К недостатку известного способа, приводящему к снижению надежности регистрации, можно также отнести возможность непреднамеренного или умышленного блокирования регистрации (записи) параметров путем отключения общего напряжения питания регистратора параметров (или системы безопасности со встроенным регистратором параметров).The disadvantage of this method, which leads to a decrease in the reliability of registration, can also include the possibility of inadvertently or intentionally blocking the registration (recording) of parameters by turning off the total supply voltage of the parameter logger (or a security system with a built-in parameter logger).

Техническим результатом, на достижение которого направлено предложенное техническое решение, является повышение информативности, надежности и сохранности записи параметров грузоподъемной машины в моменты ее аварий или отказов ее механизмов и узлов и при непреднамеренном или умышленном отключении общего напряжения питания регистратора параметров.The technical result, to which the proposed technical solution is directed, is to increase the information content, reliability and safety of the record of the parameters of the lifting machine at the time of its accidents or failures of its mechanisms and components and in case of an unintentional or intentional disconnection of the general supply voltage of the parameter logger.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе регистрации параметров грузоподъемной машины путем получения данных об аналоговых и дискретных параметрах, характеризующих нагрузку и пространственное положение грузоподъемной машины, их первичной обработки и последующей многократной, в частности периодической, записи в запоминающее устройство с возможностью считывания, в случае необходимости, дополнительно выявляют изменение по меньшей мере одного параметра грузоподъемной машины или управляющего воздействия машиниста (крановщика) и непосредственно после этого изменения, независимо от времени окончания текущего периода, осуществляют запись параметров грузоподъемной машины. Этот результат достигается также благодаря тому, что после выявления изменения по меньшей мере одного дискретного параметра грузоподъемной машины или управляющего воздействия машиниста (крановщика) в течение предварительно заданного интервала времени устанавливают предварительно заданное (уменьшенное) значение периода записи параметров, а также дополнительно определяют скорость изменения по меньшей мере одного аналогового параметра грузоподъемной машины, после чего период записи параметров устанавливают таким образом, что большему значению скорости соответствует меньшее значение периода. Величина этого периода записи может устанавливаться, в частности, обратно пропорциональной скорости изменения параметра.The specified technical result is achieved due to the fact that in the method of recording the parameters of the hoisting machine by obtaining data on analog and discrete parameters characterizing the load and the spatial position of the hoisting machine, their primary processing and subsequent repeated, in particular periodic, writing to the memory with readability , if necessary, additionally detect a change in at least one parameter of the lifting machine or the control action driver (crane) and immediately after this change, regardless of the end of the current period, recording is carried out parameters of hoisting machines. This result is also achieved due to the fact that after detecting a change in at least one discrete parameter of the lifting machine or the control action of the driver (crane operator) during a predetermined time interval, a predetermined (reduced) value of the parameter recording period is set, and the rate of change is additionally determined by at least one analog parameter of the lifting machine, after which the period of recording parameters is set in such a way that more The lower value of the period corresponds to the speed value. The value of this recording period can be set, in particular, inversely proportional to the rate of change of the parameter.

Для получения необходимого технического результата в случае выявления изменений двух и более аналоговых параметров грузоподъемной машины дополнительно определяют скорости изменения этих параметров, определяют возможные значения периодов записи каждого параметра таким образом, что большему значению скорости изменения каждого параметра соответствует меньшее значение возможного периода его записи, после чего действительное значение периода записи параметров грузоподъемной машины устанавливают путем выбора наименьшего значения периода из указанных определенных возможных периодов. Если при этом дополнительно выявляют изменения какого-либо дискретного параметра грузоподъемной машины или управляющего воздействия машиниста (крановщика), то в течение предварительно заданного интервала времени сравнивают предварительно заданное (уменьшенное) значение периода записи параметров с указанными возможными значениями периодов, после чего действительное значение периода записи параметров грузоподъемной машины устанавливают путем выбора наименьшего значения из всех сравниваемых периодов.In order to obtain the necessary technical result in case of detecting changes in two or more analog parameters of the hoisting machine, the rate of change of these parameters is additionally determined, the possible values of the recording periods of each parameter are determined so that a higher value of the rate of change of each parameter corresponds to a lower value of the possible period of its recording, after which the actual value of the period of recording the parameters of the lifting machine is set by choosing the smallest value The period from the specified specific possible periods. If at the same time changes in some discrete parameter of the lifting machine or the control action of the driver (crane operator) are additionally detected, then during the predefined time interval the predefined (reduced) value of the parameter recording period is compared with the indicated possible values of the periods, after which the actual value of the recording period the parameters of the lifting machine are set by choosing the smallest value from all the compared periods.

Кроме того, указанный технический результат достигается за счет того, что в способе регистрации параметров грузоподъемной машины путем получения данных о аналоговых и дискретных параметрах, характеризующих нагрузку и пространственное положение грузоподъемной машины, их первичной обработки и последующей многократной, в частности периодической, записи в запоминающее устройство с возможностью считывания в случае необходимости эту запись осуществляют в запоминающие устройства не менее чем в двух составных частях регистратора параметров или системы безопасности, не менее чем в одной из которых (в периферийном устройстве регистрации или датчике параметра грузоподъемной машины) получают эти данные. При этом запись параметров в различных составных частях регистратора параметров или системы безопасности может осуществляться с полным или частичным дублированием этой записи, для чего данные, подлежащие записи с дублированием, передают по проводной или беспроводной линии связи от одной составной части регистратора параметров или системы безопасности в другую составную часть, где и осуществляют их запись.In addition, the specified technical result is achieved due to the fact that in the method of recording the parameters of the lifting machine by obtaining data on analog and discrete parameters characterizing the load and spatial position of the lifting machine, their primary processing and subsequent repeated, in particular periodic, recording in the storage device with the possibility of reading, if necessary, this recording is carried out in the storage device in at least two components of the registrar parameter s or security systems, in at least one of which (in the peripheral recording device or in the parameter sensor of the lifting machine) receive this data. In this case, the recording of parameters in various components of the parameter logger or security system can be performed with full or partial duplication of this record, for which the data to be recorded with duplication is transmitted via a wired or wireless communication line from one component of the parameter logger or security system to another component, where they are recorded.

Для достижения необходимого технического результата при записи параметров в различных составных частях регистратора параметров или системы безопасности могут использоваться общие сигналы времени, которые передаются по общей проводной или беспроводной линии связи и записываются вместе с параметрами грузоподъемной машины. Для определения действительного времени записи в какой-либо составной части регистратора параметров или системы безопасности, в которой получают данные об этом параметре, одновременно со значениями параметров в этой составной части могут дополнительно записываться значения периодов этой записи.To achieve the desired technical result when recording parameters in various components of the parameter recorder or security system, common time signals can be used, which are transmitted via a common wired or wireless communication line and recorded together with the parameters of the lifting machine. To determine the actual recording time in any component part of the parameter recorder or the security system in which data about this parameter is obtained, the values of the periods of this record can be additionally recorded simultaneously with the parameter values in this component.

Необходимый технический результат достигается также за счет того, что запись параметра в запоминающее устройство в каком-либо периферийном устройстве регистрации или датчике этого параметра грузоподъемной машины осуществляют в автономном режиме с использованием автономного источника питания этого периферийного устройства или датчика. Причем результаты этой записи дополнительно считывают и передают в другую составную часть регистратора параметров или системы безопасности, где записывают в ее запоминающее устройство.The necessary technical result is also achieved due to the fact that the parameter is written to the storage device in any peripheral recording device or sensor of this parameter of the lifting machine in an autonomous mode using an autonomous power source of this peripheral device or sensor. Moreover, the results of this recording are additionally read and transmitted to another component of the parameter recorder or security system, where it is recorded in its storage device.

Благодаря указанным отличительным признакам в предложенном техническом решении обеспечивается:Thanks to these distinctive features in the proposed technical solution provides:

- оперативная запись параметров грузоподъемной машины в момент их изменения независимо от ранее установленного периода записи;- operational recording of the parameters of the lifting machine at the time of their change, regardless of the previously set recording period;

- автоматическое изменение периода записи в зависимости от скорости изменения какого-либо параметра;- automatic change of the recording period depending on the rate of change of any parameter;

- автоматическое уменьшение периода записи в течение заданного интервала времени после изменения какого-либо аналогового, дискретного параметра или управляющего воздействия машиниста (крановщика);- automatic reduction of the recording period during a given time interval after changing any analog, discrete parameter or control action of the driver (crane operator);

- запись параметров одновременно в нескольких различных составных частях регистратора параметров (или системы безопасности со встроенным регистратором параметров), в том числе непосредственно в периферийных устройствах (в датчиках параметров грузоподъемной машины);- recording parameters simultaneously in several different components of the parameter logger (or a security system with a built-in parameter logger), including directly in peripheral devices (in the sensors of the parameters of the lifting machine);

- запись (регистрация) наиболее важных параметров грузоподъемной машины в датчиках в автономном режиме независимо от наличия общего напряжения питания регистратора параметров;- recording (recording) of the most important parameters of the lifting machine in the sensors in stand-alone mode, regardless of the presence of the total supply voltage of the parameter logger;

- полное или частичное дублирование записи одних и тех же параметров грузоподъемной машины в различных составных частях регистратора параметров;- full or partial duplication of the recording of the same parameters of the lifting machine in various components of the parameter logger;

- дублирование записи общих сигналов времени при записи параметров грузоподъемной машины в различных составных частях регистратора параметров, а также запись значений периодов записи этих параметров.- duplication of the recording of common time signals when recording the parameters of the lifting machine in various components of the parameter logger, as well as recording the values of the recording periods of these parameters.

Это приводит к повышению информативности и надежности записи параметров грузоподъемной машины в моменты ее аварий или отказов ее механизмов и узлов, к повышению сохранности этих записей, в том числе при тяжелых авариях грузоподъемной машины, приводящих к разрушению отдельных составных частей регистратора параметров или системы безопасности, в которую он встроен, а также при непреднамеренном или умышленном отключении общего напряжения питания регистратора параметров. Поэтому указанные отличительные признаки заявленного технического решения находятся в прямой причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом.This leads to an increase in the information content and reliability of the recording of the parameters of the load-lifting machine at the time of its accidents or failures of its mechanisms and components, to an increase in the safety of these records, including during severe accidents of the load-lifting machine, leading to the destruction of certain components of the parameter recorder or safety system, in which it is built-in, as well as in the event of an unintentional or intentional disconnection of the total supply voltage of the parameter logger. Therefore, these distinguishing features of the claimed technical solution are in direct causal relationship with the achieved technical result.

Указанные отличительные признаки в устройствах регистрации параметров грузоподъемных машин ранее не использовались. Неизвестно также применение этих признаков в других областях техники для получения указанного технического результата.These distinctive features in the devices for recording parameters of hoisting machines have not been used previously. It is also unknown the use of these features in other areas of technology to obtain the specified technical result.

На чертеже в качестве примера реализации предложенного технического решения представлена функциональная схема системы безопасности грузоподъемной машины со встроенным регистратором параметров ее работы.In the drawing, as an example of the implementation of the proposed technical solution, a functional diagram of the safety system of a lifting machine with a built-in recorder of its operation parameters is presented.

Система безопасности грузоподъемной машины содержит N аналоговых и дискретных датчиков параметров грузоподъемной машины 1.1...1.N, в число которых могут входить и датчики управляющих воздействий машиниста (крановщика), расположенные на каких-либо органах (рычагах) управления грузоподъемной машиной.The safety system of the hoisting machine contains N analog and discrete sensors of the parameters of the hoisting machine 1.1 ... 1.N, which may include sensors of the control actions of the driver (crane operator) located on any control elements (levers) of the hoisting machine.

Датчики 1.1...1.N могут именоваться также периферийными устройствами регистрации параметров, модулями, контроллерами и т.п., что не имеет принципиального значения. К их числу относятся, в частности, датчики нагрузки грузоподъемной машины (веса поднимаемого груза, усилия в канатах или давления в силовых гидроцилиндрах), угла подъема (наклона) и длины стрелы, угла поворота грузоподъемной машины (азимута), скорости ветра, предельного подъема грузозахватного органа, приближения к линии электропередачи и другие датчики. Необходимый набор датчиков определяется конструкцией конкретной грузоподъемной машины, на которую устанавливается регистратор параметров или система безопасности, нормативными требованиями к ее безопасной эксплуатациями и не имеет принципиального значения с точки зрения реализации предложенного технического решения.Sensors 1.1 ... 1.N can also be called peripheral parameter registration devices, modules, controllers, etc., which is not of fundamental importance. These include, in particular, load cell load sensors (weight of the load to be lifted, force in the ropes or pressure in the power cylinders), lift angle (tilt) and length of the boom, rotation angle of the load lifting machine (azimuth), wind speed, load lifting limit body, proximity to the power line and other sensors. The required set of sensors is determined by the design of the specific lifting machine, on which the parameter recorder or safety system is installed, the regulatory requirements for its safe operation and is not of fundamental importance from the point of view of the implementation of the proposed technical solution.

Кроме датчиков 1.1...1.N, система безопасности со встроенным регистратором параметров содержит центральный блок 2. Этот блок подключен к системе управления машины 3 и выполняет функции ведущего устройства как при осуществлении регистрации параметров, так и защиты грузоподъемной машины от перегрузки и повреждений. Центральный блок 2 может именоваться также центральным или ведущим контроллером, блоком обработки данных, блоком управления или индикации и т.д., что также не имеет принципиального значения.In addition to sensors 1.1 ... 1.N, a security system with an integrated parameter recorder contains a central unit 2. This unit is connected to the control system of machine 3 and performs the functions of a master device both when recording parameters and protecting the load-lifting machine from overload and damage. The central unit 2 may also be referred to as a central or master controller, a data processing unit, a control or indication unit, etc., which is also not critical.

Обмен информацией между составными частями системы безопасности (модулями, блоками, датчиками, контроллерами и т.п.) 1.1...1.N и 2 может осуществляться по проводным линиям связи, например по однопроводной или двухпроводной мультиплексной линии связи с использованием протоколов CAN, LIN, RS-232C, RS-485 и т.п., по отдельным проводам или по беспроводным линиям связи с использованием, в частности, протоколов Wi-Fi, Bluetooth или ZigBee.Information exchange between safety system components (modules, blocks, sensors, controllers, etc.) 1.1 ... 1.N and 2 can be carried out via wired communication lines, for example, through a single-wire or two-wire multiplex communication line using CAN protocols, LIN, RS-232C, RS-485, etc., via separate wires or wireless communication lines using, in particular, Wi-Fi, Bluetooth or ZigBee protocols.

В последнем случае все составные части системы безопасности содержат микроконтроллеры 4 и подключенные к ним радиомодули 5.In the latter case, all the components of the security system contain microcontrollers 4 and the connected radio modules 5.

Измерение аналоговых и дискретных параметров грузоподъемной машины осуществляется с помощью первичных преобразователей 6, выполненных, в частности, в виде потенциометров, акселерометров-инклинометров, тензометрических мостов, конечных выключателей и т.п. Решение задач усиления, калибровки, лианеризации, нормализации и термокомпенсации выходных сигналов аналоговых первичных преобразователей 6 может быть возложено на микроконтроллер 4. В этом случае он выполняется с соответствующими встроенными аналоговыми схемами (включает в себя необходимые цифроаналоговые преобразователи, операционные усилители, компараторы и т.п.).Measurement of analog and discrete parameters of the lifting machine is carried out using primary transducers 6, made, in particular, in the form of potentiometers, accelerometer-inclinometers, strain gauge bridges, limit switches, etc. The solution of the problems of amplification, calibration, lianerization, normalization and thermal compensation of the output signals of the analog primary converters 6 can be assigned to the microcontroller 4. In this case, it is performed with the corresponding built-in analog circuits (includes the necessary digital-to-analog converters, operational amplifiers, comparators, etc. .).

Отдельные первичные преобразователи 6 могут не входить в состав датчиков 1.1...1.N. В этом случае каждый из них выполняется в виде отдельных конструктивно законченных узлов (устройств, блоков, модулей и т.п.) и подключается к соответствующему датчику 1.1...1.N.Separate primary transducers 6 may not be part of the sensors 1.1 ... 1.N. In this case, each of them is performed in the form of separate structurally complete units (devices, blocks, modules, etc.) and is connected to the corresponding sensor 1.1 ... 1.N.

Для записи параметров грузоподъемной машины и, при необходимости, программы работы микроконтроллера 4 каждая составная часть системы безопасности 1.1...1.N и блока 2 содержит блок энергонезависимой памяти 7, выполненный, например, в виде микросхем Flash-памяти.To record the parameters of the lifting machine and, if necessary, the program of operation of the microcontroller 4, each component of the security system 1.1 ... 1.N and block 2 contains a non-volatile memory unit 7, made, for example, in the form of flash memory chips.

Датчики параметров грузоподъемной машины 1.1...1.N могут иметь автономный источник питания 8, например литиевую батарею. Питание основных узлов центрального блока 2, имеющего повышенное энергопотребление в связи с формированием этим блоком силовых сигналов управления грузоподъемной машиной, осуществляется от бортовой сети грузоподъемной машины.The parameters of the parameters of the lifting machine 1.1 ... 1.N can have an autonomous power supply 8, for example a lithium battery. The power supply of the main nodes of the central unit 2, which has increased power consumption in connection with the formation of power control signals of the hoisting machine by this unit, is provided from the onboard network of the hoisting machine.

Для реализации функций регистрации параметров и защиты грузоподъемной машины центральный блок 2 дополнительно содержит пульт управления 9 (набор кнопок-клавиш), часы реального времени 10 (специализированную микросхему с автономным, например литиевым, источником питания), блок индикации 11 (набор светодиодов и жидкокристаллических индикаторов), устройство ввода/вывода информации 12 и исполнительный блок 13.To implement the functions of registering parameters and protecting the lifting machine, the central unit 2 additionally contains a control panel 9 (a set of button keys), a real-time clock 10 (a specialized chip with an autonomous, for example lithium, power supply), an indication unit 11 (a set of LEDs and liquid crystal indicators) ), an input / output device 12 and an executive unit 13.

Устройство ввода/вывода информации 12, предназначенное для сопряжения микроконтроллера 4 с внешним устройством считывания данных регистратора параметров (на чертеже условно не показано), выполнено в виде стандартных интерфейсных микросхем в зависимости от использованного проводного или беспроводного интерфейса внешнего устройства считывания данных - RS-232C, RS-485, IrDA, CAN, LIN, Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee и т.п.Information input / output device 12, designed to interface the microcontroller 4 with an external data logger of a parameter logger (not shown conventionally in the drawing), is made in the form of standard interface microcircuits depending on the wired or wireless interface of an external data reader - RS-232C, RS-485, IrDA, CAN, LIN, Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, etc.

Исполнительный блок 13 выполнен в виде набора защищенных силовых электронных ключей и силовых электромагнитных реле, подключенных к системе управления грузоподъемной машины 3 - к ее электрогидравлическим клапанам или распределителям, обмоткам контакторов и т.п. Исполнительный блок 13 может быть подключен как к микроконтроллеру 4, так и к устройству ввода/вывода информации 12 (на чертеже условно показан только первый вариант подключения).The Executive unit 13 is made in the form of a set of protected power electronic keys and power electromagnetic relays connected to the control system of the lifting machine 3 - to its electro-hydraulic valves or distributors, contactor windings, etc. The Executive unit 13 can be connected both to the microcontroller 4, and to the input / output device information 12 (the drawing conventionally shows only the first connection option).

Поясним суть предложенного способа на примере работы системы безопасности грузоподъемной машины со встроенным регистратором параметров.Let us explain the essence of the proposed method by the example of the operation of the safety system of a lifting machine with an integrated parameter recorder.

Перед началом работы грузоподъемной машины в память микроконтроллера 4 или в блок памяти 7 центрального блока 2 предварительно (до начала работы грузоподъемной машины) записываются величины нагрузок, допустимых для различных пространственных положений ее стрелы или грузозахватного органа. Эти величины определяются, как правило, расчетным путем при проектировании грузоподъемной машины и представлены в виде ее грузовых характеристик.Before starting the operation of the lifting machine, the values of the loads allowed for the various spatial positions of its boom or load-bearing member are recorded in the memory of the microcontroller 4 or in the memory unit 7 of the central unit 2 (before the start of the operation of the lifting machine). These values are determined, as a rule, by calculation when designing a lifting machine and are presented in the form of its cargo characteristics.

Дополнительно машинист (оператор, крановщик) грузоподъемной машины при помощи органов управления, расположенных на пульте 9, вводит в микроконтроллер 4 параметры, определяющие режимы работы грузоподъемной машины (положение выдвижных опор, степень запасовки грузового полиспаста, наличие, длину и угол наклона гуська и т.д.) и зону допустимых положений грузоподъемного (стрелового) оборудования по координатной защите. Введенные параметры также сохраняются в блоке памяти 7 или в памяти микроконтроллера 4 центрального блока 2.Additionally, the driver (operator, crane operator) of the lifting machine, using the controls located on the console 9, enters the microcontroller 4 parameters that determine the operating modes of the lifting machine (position of the sliding supports, the degree of storage of the hoisting block, the presence, length and angle of inclination of the jib, etc. e.) and the zone of permissible provisions of lifting (boom) equipment for coordinate protection. The entered parameters are also stored in the memory unit 7 or in the memory of the microcontroller 4 of the central unit 2.

Во время работы грузоподъемной машины машинист воздействует на рычаги управления, например, гидравлическими распределителями гидравлических приводов механизмов машины, обеспечивая выполнение грузоподъемных операций - подъем и опускание стрелы, подъем и опускание груза лебедкой, поворот платформы грузоподъемной машины и т.д.During the operation of the lifting machine, the driver acts on the control levers, for example, by hydraulic distributors of the hydraulic drives of the machine mechanisms, providing lifting operations - raising and lowering the boom, lifting and lowering the load with a winch, turning the platform of the lifting machine, etc.

При этом микроконтроллер 4 центрального блока 2 работает по программе, записанной в его встроенной памяти программ или в блоке памяти 7, и через радиомодуль 5 осуществляет обмен информацией с датчиками 1.1...1.N по радиоканалу.In this case, the microcontroller 4 of the central unit 2 operates according to the program recorded in its built-in program memory or in the memory unit 7, and through the radio module 5 exchanges information with the sensors 1.1 ... 1.N via the radio channel.

При реализации этого обмена используются стандартные процедуры формирования, приема и передачи последовательных цифровых сигналов, назначения, передачи и приема идентификатора (адреса) каждой составной части системы, формирования и проверки контрольной суммы и т.д., описанные в спецификации к использованному стандартному протоколу обмена.When implementing this exchange, the standard procedures for generating, receiving and transmitting serial digital signals, assigning, transmitting and receiving an identifier (address) for each component of the system, generating and verifying a checksum, etc., described in the specification for the standard exchange protocol used, are used.

Вместо радиоканала может быть использована общая мультиплексная проводная линии связи. В этом случае радиомодули 5 заменяются на контроллеры или драйверы мультиплексной линии связи, например на контроллеры CAN или LIN интерфейса. В остальном процесс обмена информацией между составными частями системы не изменяется.Instead of a radio channel, a common multiplex wired communication line can be used. In this case, the radio modules 5 are replaced by controllers or drivers of a multiplex communication line, for example, by CAN or LIN interface controllers. Otherwise, the process of exchanging information between the constituent parts of the system does not change.

После получения от датчиков 1.1...1.N информации (данных) об аналоговых и дискретных параметрах грузоподъемной машины и, при необходимости, об управляющих воздействиях машиниста микроконтроллер 4 центрального блока 2 определяет текущую нагрузку и фактическое положение ее грузоподъемного (стрелового) оборудования. После чего этот микроконтроллер 4 осуществляет сравнение текущего положения стрелы или грузозахватного органа с пороговыми уровнями, заданными машинистом (крановщиком) при введении параметров координатной защиты, а также сравнение текущей нагрузки с запомненной допустимой нагрузкой для текущего пространственного положения стрелы или грузозахватного органа. Далее, в зависимости от результатов этого сравнения, т.е. при приближении стрелы к границам разрешенной зоны работы по координатной защите или в случае превышения максимально допустимой нагрузки, микроконтроллер 4 формирует предупреждающие сигналы, поступающие на блок индикации 11, и сигнал отключения работающего в данный момент исполнительного механизма грузоподъемной машины, который через исполнительный блок 13 поступает на электрогидравлические клапаны или контакторы системы управления грузоподъемной машины 3, блокируя данное движение грузоподъемной машины. Благодаря этому осуществляется координатная защита и защита грузоподъемной машины от перегрузки.After receiving information (data) from the sensors 1.1 ... 1.N about the analog and discrete parameters of the lifting machine and, if necessary, about the control actions of the driver, the microcontroller 4 of the central unit 2 determines the current load and the actual position of its lifting (boom) equipment. Then this microcontroller 4 compares the current position of the boom or load-gripping body with threshold levels set by the operator (crane operator) when entering the coordinate protection parameters, as well as compares the current load with the stored permissible load for the current spatial position of the boom or load-gripping body. Further, depending on the results of this comparison, i.e. when the boom approaches the boundaries of the permitted area of work for coordinate protection or in case of exceeding the maximum permissible load, the microcontroller 4 generates warning signals received by the display unit 11, and the shutdown signal of the currently operating actuator of the lifting machine, which through the executive unit 13 is fed to electro-hydraulic valves or contactors of the control system of the lifting machine 3, blocking this movement of the lifting machine. Due to this, coordinate protection and protection of the load-lifting machine against overload are carried out.

Микроконтроллер 4 каждого датчика 1.1...1.N, работая по программе, разработанной при проектировании системы безопасности или регистратора параметров и предварительно записанной в его памяти или в блоке памяти 7, производит первичную обработку (усиление, калибровку, лианеризацию, нормализацию и термокомпенсацию) и преобразование полученных с первичных преобразователей 6 сигналов, а также контроль дискретных сигналов, информация о которых также получается с помощью первичных преобразователей 6, с целью подготовки необходимых оперативных данных о работе грузоподъемной машины для записи в блок памяти 7 (в энергонезависимую память регистратора параметров). К ним относятся, в частности, данные о нагрузке на грузозахватном органе, о координатах груза относительно грузоподъемной машины, об управляющих воздействиях машиниста (крановщика), о состоянии и работоспособности узлов и механизмов грузоподъемной машины, о срабатывании ограничений (блокировок) отдельных движений грузоподъемной машины и другие показатели, предусмотренные техническими требованиями к регистратору параметров.The microcontroller 4 of each sensor 1.1 ... 1.N, working according to the program developed during the design of the security system or parameter recorder and previously recorded in its memory or in the memory unit 7, performs the initial processing (amplification, calibration, lanerization, normalization and thermal compensation) and conversion of signals received from the primary converters 6, as well as control of discrete signals, information about which is also obtained with the help of primary converters 6, in order to prepare the necessary operational data information about the operation of the lifting machine for recording in the memory unit 7 (in non-volatile memory of the parameter logger). These include, in particular, data on the load on the load-gripping body, on the coordinates of the load relative to the load-lifting machine, on the control actions of the driver (crane operator), on the condition and operability of the nodes and mechanisms of the load-lifting machine, on the operation of the restrictions (locks) of individual movements of the load-lifting machine and other indicators provided by the technical requirements for the parameter logger.

Указанные параметры микроконтроллером 4 каждого датчика 1.1...1.N записываются в блоки памяти 7 этих датчиков в том объеме, в котором параметры грузоподъемной машины контролируются первичными преобразователями 6, входящими в состав именно этого датчика (или подключенными именно к этому датчику). Одновременно эти данные через радиомодули 5 передаются в центральный блок 2 (или в другой датчик 1.1...1.N, выполняющий функцию сбора всех записанных данных), где записываются в его блок памяти 7. После передачи данных в центральный блок 2 (или в другой датчик 1.1...1.N) эти данные могут полностью или частично сохраняться в блоках памяти 7 тех датчиков 1.1...1.N, в которых они были получены. Благодаря этому обеспечивается резервирование записи данных регистратора параметров в различных составных частях системы безопасности.The indicated parameters by the microcontroller 4 of each sensor 1.1 ... 1.N are written to the memory blocks 7 of these sensors in the volume in which the parameters of the lifting machine are controlled by the primary converters 6 included in this particular sensor (or connected to this sensor specifically). At the same time, these data are transmitted via radio modules 5 to the central unit 2 (or to another sensor 1.1 ... 1.N, which performs the function of collecting all recorded data), where they are recorded in its memory unit 7. After data is transmitted to the central unit 2 (or another sensor 1.1 ... 1.N) this data can be fully or partially stored in the memory blocks 7 of those sensors 1.1 ... 1.N in which they were received. This ensures redundant recording of data from the parameter logger in various components of the security system.

Дополнительно микроконтроллер 4 центрального блока 2, работая по программе по известным алгоритмам, определяет основные сведения о работе грузоподъемной машины или ее механизмов за определенный период ее работы, например с момента установки на нее системы безопасности (регистратора параметров). К ним относятся общая наработка грузоподъемной машины, суммарное число рабочих циклов, суммарная масса поднятых грузов и другие показатели - параметры, предусмотренные техническими требованиями к регистратору параметров. Эти данные записываются в блок памяти 7 центрального блока 2 и могут дополнительно при помощи радиомодулей 5 передаваться в какой-либо датчик 1.1...1.N для последующей записи в его блок памяти 7 с целью резервирования этих данных.In addition, the microcontroller 4 of the central unit 2, working according to the program according to well-known algorithms, determines the basic information about the operation of the lifting machine or its mechanisms for a certain period of its operation, for example, from the moment the security system (parameter logger) was installed on it. These include the total operating time of the lifting machine, the total number of duty cycles, the total mass of the lifted loads and other indicators - parameters provided by the technical requirements for the parameter registrar. These data are recorded in the memory unit 7 of the central unit 2 and can additionally be transmitted using a radio module 5 to any sensor 1.1 ... 1.N for subsequent recording in its memory unit 7 in order to reserve this data.

После первого включения системы безопасности микроконтроллер 4 центрального блока 2 через радиомодули 5 направляет команду-запрос на считывание информации, записанной в блоки памяти 7 датчиков 1.1...1.N, осуществляет прием этой информации, сравнивает ее с аналогичными записями в своем блоке памяти 7 и, в случае расхождения, осуществляет запись или перезапись этих данных из блоков памяти 7 датчиков 1.1...1.N в свой блок памяти 7. Благодаря этому центральный блок 2 выполняет функции сбора данных о параметрах грузоподъемной машины, записанных в различных составных частях системы безопасности, т.е. является своеобразным аккумулятором данных регистратора параметров.After the security system is turned on for the first time, the microcontroller 4 of the central unit 2 sends, through the radio modules 5, a request command to read the information recorded in the memory blocks 7 of the sensors 1.1 ... 1.N, receives this information, compares it with similar records in its memory unit 7 and, in the event of a discrepancy, it writes or overwrites this data from the memory blocks 7 of the sensors 1.1 ... 1.N to its memory block 7. Due to this, the central block 2 performs the functions of collecting data on the parameters of the lifting machine recorded in various s constituent parts of the security system, ie, It is a kind of accumulator data logger parameters.

Любая из указанных функций центрального блока (в части регистрации параметров грузоподъемной машины) может быть возложена на любой из датчиков 1.1...1.N или продублирована в этом датчике. Причем в случае, когда этот датчик дополнительно содержит устройство ввода/вывода, аналогичное по назначению устройству ввода/вывода 12 центрального блока 2, достигается полное резервирование записанных данных о параметрах грузоподъемной машины. В частности, обеспечивается возможность считывания этих данных после полного разрушения какой-либо составной части системы безопасности (регистратора параметров), в том числе центрального блока 2, например, при тяжелых авариях грузоподъемной машины.Any of the indicated functions of the central unit (in terms of registering the parameters of the lifting machine) can be assigned to any of the sensors 1.1 ... 1.N or duplicated in this sensor. Moreover, in the case when this sensor further comprises an input / output device similar in purpose to the input / output device 12 of the central unit 2, a complete reservation of the recorded data on the parameters of the lifting machine is achieved. In particular, it is possible to read these data after the complete destruction of any component of the security system (parameter logger), including the central unit 2, for example, in severe accidents of a lifting machine.

Информативность регистрации параметров грузоподъемной машины в решающей степени зависит от выбора моментов записи этих параметров микроконтроллерами 4 в блоки памяти 7.The information content of the registration of the parameters of the lifting machine to a decisive degree depends on the choice of the moments of recording these parameters by microcontrollers 4 in the memory blocks 7.

В предложенном способе определение этих моментов времени осуществляется при помощи встроенной в микроконтроллеры 4 системы прерываний, часов реального времени 10 и таймеров, встроенных в микроконтроллеры 4.In the proposed method, the determination of these time points is carried out using the interrupt system built into the microcontrollers 4, the real-time clock 10, and timers built into the microcontrollers 4.

При нормальной работе системы сигналы часов реального времени 10 используются для общей синхронизации работы системы и передаются во все датчики 1.1...1.N и для резервирования данных регистратора параметров, по мере необходимости, записываются в блоки памяти 7 датчиков в виде текущего времени дня и календарной даты. Эти сигналы определяют также максимально возможный период записи параметров грузоподъемной машины Тмах, установленный на заранее заданном уровне (например 20 с) и предварительно записанный, например, в память всех микроконтроллеров 4. Период Тмах может быть также задан встроенным таймером микроконтроллера 4 каждого датчика 1.1...1.N.During normal operation of the system, the signals of the real-time clock 10 are used for the overall synchronization of the system and are transmitted to all sensors 1.1 ... 1.N and for backing up the data of the parameter logger, as necessary, are recorded in the memory blocks of 7 sensors in the form of the current time of the day and calendar date. These signals also determine the maximum possible period of recording the parameters of the Tmah lifting machine, set at a predetermined level (for example, 20 s) and pre-recorded, for example, in the memory of all microcontrollers 4. The Tmach period can also be set by the built-in timer of the microcontroller 4 of each sensor 1.1 .. .1.N.

В случае отсутствия перемещения узлов и механизмов грузоподъемной машины и отсутствия нагрузки на ее грузозахватном органе, что выявляется микроконтроллерами 4 датчиков 1.1...1.N путем контроля и соответствующей обработки выходных сигналов первичных преобразователей 6, микроконтроллеры 4 осуществляют запись текущих значений параметров грузоподъемной машины в блоки памяти 7 с указанным максимально возможным периодом Тмах, который выбран из соображений минимизации объемов памяти блоков 7 и достаточной информативности регистрации параметров грузоподъемной машины при ее неподвижном и ненагруженном состоянии.In the absence of movement of the nodes and mechanisms of the lifting machine and the absence of load on its lifting body, which is detected by microcontrollers 4 sensors 1.1 ... 1.N by monitoring and correspondingly processing the output signals of the primary converters 6, the microcontrollers 4 record the current values of the parameters of the lifting machine in memory blocks 7 with the indicated maximum possible period Tmax, which is selected from the considerations of minimizing the memory volumes of blocks 7 and sufficient information content registration param trov lifting machine when it is stationary and unloaded.

Если происходит какое-либо изменение любого дискретного или аналогового параметра грузоподъемной машины (сигнала с концевых выключателей или с аналоговых первичных преобразователей) или какого-либо управляющего воздействия машиниста (крановщика), то микроконтроллер 4 выявляет это изменение, в частности, путем контроля уровня сигнала на своем входе или путем дифференцирования аналогового сигнала. Далее микроконтроллер 4 непосредственно после этого изменения и независимо от времени окончания текущего периода (в данном случае Тмах), используя систему прерываний (т.е. прерывая выполнение текущей программы), осуществляет запись параметров грузоподъемной машины в блок памяти 7. После записи по прерыванию микроконтроллер 4, используя сигналы часов реального времени 10 или таймер, встроенный в этот микроконтроллер, устанавливает минимально возможный (уменьшенный по сравнению с Тмах) период записи параметров грузоподъемной машины Tmin.If there is any change in any discrete or analog parameter of the lifting machine (signal from limit switches or from analog primary converters) or any control action of the driver (crane operator), then microcontroller 4 detects this change, in particular, by monitoring the signal level on its input or by differentiating an analog signal. Next, the microcontroller 4 immediately after this change and regardless of the end time of the current period (in this case, Tmax), using the interrupt system (that is, interrupting the execution of the current program), writes the parameters of the lifting machine to the memory unit 7. After recording the interrupt, the microcontroller 4, using the signals of the real-time clock 10 or the timer built into this microcontroller, sets the minimum possible (reduced compared to Tmax) recording period of the parameters of the lifting machine Tmin.

Значение периода Tmin выбирается из условия достаточной информативности записи параметров грузоподъемной машины при наиболее динамичном их изменении и предварительно (до начала работы грузоподъемной машины) записывается в память микроконтроллеров 4.The value of the period Tmin is selected from the condition of sufficient information content to record the parameters of the lifting machine with their most dynamic changes and previously (before the start of the lifting machine) is recorded in the memory of microcontrollers 4.

Запись параметров с периодом Tmin осуществляется в течение предварительно заданного интервала времени to, соответствующего длительности переходного процесса при пуске и торможении различных узлов и механизмов грузоподъемной машины и также предварительно записанного в память микроконтроллеров 4. При этом для различных узлов и механизмов грузоподъемной машины могут быть заданы различные длительности интервала времени to.Parameters with a period Tmin are recorded for a predetermined time interval to, corresponding to the duration of the transient process during start-up and braking of various nodes and mechanisms of a lifting machine and also previously recorded in the memory of microcontrollers 4. Moreover, different nodes and mechanisms of a lifting machine can be set to the duration of the time interval to.

В результате этого после нахождения грузоподъемной машины в неподвижном и ненагруженном состоянии любое изменение какого-либо ее параметра приводит к незамедлительной записи параметров как в момент этого изменения, так и с повышенной частотой (с минимальным периодом Tmin) после этого изменения в течение всего времени to переходного процесса, что дает высокую информативность регистрации параметров в переходных режимах (при пусках узлов и механизмов грузоподъемной машины), а также в различных непредвиденных, в том числе в аварийных ситуациях.As a result of this, after the load-lifting machine is in a stationary and unloaded state, any change in any of its parameters leads to an immediate recording of the parameters both at the time of this change and with an increased frequency (with a minimum period Tmin) after this change during the entire time to transition process, which gives high information content of parameter registration in transient conditions (during start-ups of nodes and mechanisms of a lifting machine), as well as in various unforeseen situations, including in emergency situations x.

В частности, если нагрузка на грузоподъемную машину еще невелика, но начинает быстро нарастать, то осуществляется немедленная запись параметров в момент выявления этого нарастания, а также запись с уменьшенным периодом непосредственно после выявления этого нарастания. Благодаря этому эффективно регистрируются все непредвиденные и быстро развивающиеся ситуации на грузоподъемной машине, в том числе аварийные.In particular, if the load on the load-lifting machine is still small, but begins to increase rapidly, then the parameters are immediately recorded at the moment this increase is detected, as well as recording with a reduced period immediately after the increase is detected. Thanks to this, all unforeseen and rapidly developing situations on a lifting machine are effectively recorded, including emergency ones.

После истечения интервала времени to микроконтроллер 4 каждого из датчиков 1.1...1.N определяет скорость изменения каждого параметра и устанавливает период записи параметров Т таким образом, что большему значению скорости соответствует меньшее значение периода. В частности, устанавливает величину указанного периода записи Т в пределах от Тмах до Tmin обратно пропорциональной скорости изменения параметра, изменяющейся в пределах от 0 до Vmax (Vmax - максимально возможная скорость изменения параметра при нормальной работе грузоподъемной машины). Значения Vmax для каждого аналогового параметра также предварительно записываются в память микроконтроллеров 4. При этом в случае одновременного изменения нескольких аналоговых параметров могут получиться различные значения периода Т (возможные значения периодов записи T1, T2, и т.д., определенные для каждого аналогового параметра). В этом случае микроконтроллер 4 устанавливает действительное значение периода записи параметров грузоподъемной машины путем выбора наименьшего значения периода из указанных определенных возможных периодов.After the time interval to expires, the microcontroller 4 of each of the sensors 1.1 ... 1.N determines the rate of change of each parameter and sets the recording period of the parameters T so that a smaller value of the period corresponds to a higher speed value. In particular, it sets the value of the indicated recording period T in the range from Tmax to Tmin inversely proportional to the rate of change of the parameter, varying from 0 to Vmax (Vmax is the maximum possible rate of change of the parameter during normal operation of the lifting machine). The Vmax values for each analog parameter are also pre-recorded in the memory of microcontrollers 4. In this case, if several analog parameters are changed simultaneously, different values of the period T can be obtained (possible values of the recording periods T1, T2, etc., determined for each analog parameter) . In this case, the microcontroller 4 sets the actual value of the period of recording the parameters of the lifting machine by selecting the smallest period value from the specified certain possible periods.

Благодаря этому, в частности, обеспечивается автоматическая установка минимального периода и, соответственно, достигается максимальная информативность записи параметров в аварийных ситуациях, поскольку быстрое изменение какого-либо параметра грузоподъемной машины либо предшествует любой аварии, либо происходит во время этой аварии и непосредственно после нее.Due to this, in particular, the automatic setting of the minimum period is ensured and, accordingly, the maximum information content of parameter recording in emergency situations is achieved, since the rapid change of any parameter of the lifting machine either precedes any accident or occurs during this accident and immediately after it.

Регистрация параметров во всех датчиках 1.1...1.N осуществляется аналогичным образом (с отличиями, обусловленными различными наборами первичных преобразователей 6 каждого датчика). При этом существуют различные варианты реализации предложенного способа. В частности, после незамедлительной записи параметров грузоподъемной машины при любом изменении какого-либо ее параметра возможна последующая установка периода записи в соответствии со скоростью изменения аналоговых параметров (т.е. при to=0). Возможно также дополнительное изменение периода записи параметров в зависимости не только от скорости, но и от величины какого либо параметра, например уменьшение периода записи по какому-либо алгоритму при увеличении высоты подъема груза, при увеличении нагрузки на грузозахватном органе и т.д. Характер этого изменения зависит от конструктивных особенностей и условий эксплуатации грузоподъемной машины. В частности, может быть реализовано уменьшение периода записи параметров при увеличении какого-либо параметра по алгоритму, аналогичному описанному алгоритму изменения периода записи в зависимости от скорости изменения какого-либо параметра. В любом случае в соответствии с предложенным способом, если в результате определения периодов записи параметров по различным условиям будут получены различные значения периодов, действительное значение периода необходимо устанавливать как наименьшее из всех возможных.Registration of parameters in all sensors 1.1 ... 1.N is carried out in a similar way (with differences due to different sets of primary transducers 6 of each sensor). However, there are various options for implementing the proposed method. In particular, after immediately recording the parameters of the lifting machine with any change in any of its parameters, a subsequent recording period can be set in accordance with the rate of change of the analog parameters (i.e., with to = 0). It is also possible to additionally change the recording period of the parameters depending not only on the speed, but also on the value of a parameter, for example, a decrease in the recording period according to some algorithm with an increase in the lifting height of the load, with an increase in the load on the load gripping body, etc. The nature of this change depends on the design features and operating conditions of the hoisting machine. In particular, a reduction in the period of recording parameters can be realized with an increase in any parameter according to an algorithm similar to the described algorithm for changing the recording period depending on the rate of change of any parameter. In any case, in accordance with the proposed method, if as a result of determining the periods of recording parameters under various conditions different values of the periods are obtained, the actual value of the period must be set as the smallest of all possible.

При непреднамеренном или умышленном отключении напряжения питания или соединительных кабелей в описываемой системе безопасности регистрация параметров в центральном блоке 2 прекращается. Но регистрация всех существенных параметров при этом продолжает осуществляться непосредственно в датчиках 1.1...1.N, которые благодаря наличию в их составе автономного источника питания 8 продолжают работать в автономном режиме и осуществляют запись параметров в свои блоки памяти 7. При этом обмен информацией между составными частями системы не производится и система работает только в режиме регистрации параметров грузоподъемной машины.If you unintentionally or intentionally cut off the power supply or connecting cables in the described security system, the registration of parameters in the central unit 2 is terminated. But the registration of all significant parameters continues to be carried out directly in the sensors 1.1 ... 1.N, which, due to the presence of an autonomous power supply 8 in them, continue to work offline and write parameters to their memory blocks 7. In this case, information is exchanged between the components of the system are not produced and the system only works in the registration mode of the parameters of the lifting machine.

Если часы реального времени 10 находятся только в центральном блоке 2, то для достижения необходимой информативности и достоверности регистрации параметров необходимо осуществить привязку моментов записи параметров к реальному времени.If the real-time clock 10 is located only in the central unit 2, then in order to achieve the necessary information content and reliability of parameter registration, it is necessary to link the moments of parameter recording to real time.

Для этого в блок памяти 7 каждого датчика 1.1...1.N микроконтроллер 7 записывает не только значения параметров грузоподъемной машины, но и значения периодов этой записи - данных, позволяющих определить интервалы времени между всеми записями.To do this, in the memory block 7 of each sensor 1.1 ... 1.N, the microcontroller 7 records not only the values of the parameters of the lifting machine, but also the values of the periods of this record - data that allows you to determine the time intervals between all records.

В этом случае после восстановления обмена информацией с центральным блоком 2 (восстановления его напряжения питания) и передачи в него данных о значениях рабочих параметров и значений периодов их записи с датчиков 1.1...1.N центральный блок 2, имея записанную в своем блоке памяти 7 информацию с часов реального времени 10 о времени ранее произошедшего отключения напряжения питания (нарушения связи с датчиками 1.1...1.N), а также информацию о всех записях параметров в датчиках 1.1...1.N и информацию о периодах этих записей в датчиках, восстанавливает действительное значение реального времени каждой записи. Для получения реального времени каждой записи данных, полученных от какого-либо датчика 1.1...1.N, микроконтроллеру 4 центрального блока 2 достаточно к времени отключения напряжения питания последовательно прибавлять длительность интервала времени между записью с известным реальным временем и последующей записью.In this case, after restoring the exchange of information with the central unit 2 (restoring its supply voltage) and transmitting to it data on the values of the operating parameters and the values of the periods of their recording from the sensors 1.1 ... 1.N, the central unit 2, having recorded in its memory unit 7 information from the real-time clock 10 about the time of the previous disconnection of the supply voltage (communication failure with the sensors 1.1 ... 1.N), as well as information about all parameter records in the sensors 1.1 ... 1.N and information about the periods of these records in sensors, restores deis Real time value of each record. To obtain the real time of each recording of data received from any sensor 1.1 ... 1.N, it is enough for the microcontroller 4 of the central unit 2 to sequentially add the duration of the time interval between recording with a known real time and subsequent recording to the power off time.

После получения всей информации от датчиков 1.1...1.N и восстановления реального времени каждой записи в датчиках центральный блок 2, работая по программе по известным алгоритмам, восстанавливает не определяемые во время отключенного состояния центрального блока 2 основные сведения о работе грузоподъемной машины или ее механизмов за этот период ее работы и суммирует их с ранее определенными сведениями по общей наработке грузоподъемной машины, суммарном числе рабочих циклов, суммарной массе поднятых грузов и другими показателями-параметрами, предусмотренными техническими требованиями к регистратору параметров.After receiving all the information from the sensors 1.1 ... 1.N and restoring the real time of each record in the sensors, the central unit 2, working according to the program according to well-known algorithms, restores the basic information about the operation of the lifting machine or its undetectable during the disconnected state of the central unit 2 mechanisms for this period of its operation and summarizes them with previously determined information on the total operating time of the lifting machine, the total number of duty cycles, the total mass of the lifted loads and other parameters mi provided by the technical requirements for the parameter logger.

При необходимости считывания записанных данных регистратора параметров к центральному блоку 2 (или к какому-либо датчику 1.1...1.N, выполняющему функции центрального блока регистратора параметров) подключается внешнее устройство считывания (или внешний мобильный носитель информации). Микроконтроллер 4 в соответствии с программой его работы выявляет факт подключения внешнего устройства считывания к устройству ввода/вывода информации 12 и по установленной стандартной процедуре осуществляет перезапись (копирование) данных из блока памяти 7 во внешнее устройство считывания. Далее внешнее устройство считывания отключается от центрального блока 2 и подключается к ЭВМ для переноса (переписывания) данных из памяти внешнего устройства считывания в эту ЭВМ для вторичной обработки, анализа и распечатки необходимых протоколов.If it is necessary to read the recorded data of the parameter logger, an external reader (or an external mobile storage medium) is connected to the central unit 2 (or to any sensor 1.1 ... 1.N, which acts as the central unit of the parameter logger). The microcontroller 4, in accordance with the program of its work, detects the fact of connecting an external reader to the input / output device 12 and according to the established standard procedure performs overwriting (copying) of data from the memory unit 7 to an external reader. Next, the external reader is disconnected from the central unit 2 and connected to the computer for transferring (rewriting) data from the memory of the external reader to this computer for secondary processing, analysis and printing of the necessary protocols.

Изобретение обеспечивает повышение информативности, надежности и сохранности записанных значений параметров грузоподъемной машины, в том числе в моменты ее аварий или отказов ее механизмов и узлов и при непреднамеренном или умышленном отключении общего напряжения питания регистратора параметров. Это достигается путем записи параметров в момент их изменения; автоматического изменения периода записи в зависимости от скорости изменения какого-либо параметра; уменьшения периода записи в течение заданного интервала времени после этого изменения; записи параметров одновременно в нескольких различных составных частях регистратора, в том числе автономной записи параметров непосредственно в датчиках независимо от наличия общего напряжения питания регистратора; полного или частичного дублирования записи одних и тех же параметров грузоподъемной машины и сигналов реального времени в различных составных частях регистратора параметров; а также сохранения в памяти датчиков значений периодов записи параметров грузоподъемной машины.The invention provides an increase in the information content, reliability and safety of the recorded values of the parameters of the lifting machine, including at the time of its accidents or failures of its mechanisms and components and in case of an unintentional or intentional shutdown of the total supply voltage of the parameter recorder. This is achieved by recording the parameters at the time of their change; automatic change of the recording period depending on the rate of change of any parameter; reducing the recording period during a given time interval after this change; recording parameters simultaneously in several different components of the recorder, including offline recording of parameters directly in the sensors, regardless of the presence of a common voltage of the recorder; full or partial duplication of the recording of the same parameters of the lifting machine and the real-time signals in various components of the parameter logger; as well as storing in the sensor memory the values of the periods of recording the parameters of the lifting machine.

Источники информацииInformation sources

1. SU 998309, МПК 3 В 66 С 13/16, 23.02.1983.1. SU 998309, IPC 3 В 66 С 13/16, 02.23.1983.

2. RU 2116240 C1, МПК 6 В 66 С 23/90, 27.07.1998.2. RU 2116240 C1, IPC 6 В 66 С 23/90, 07.27.1998.

3. RU 7097 U1, МПК 6 В 66 С 23/90, 16.07.1998.3. RU 7097 U1, IPC 6 В 66 С 23/90, July 16, 1998.

4. Каминский Л.С. Повышение безопасности эксплуатации стреловых кранов на основе регистрации и анализа их рабочих параметров. / Автореф. дисс. канд. техн. наук. - Новочеркасск: НПИ, 2001, 23 с.4. Kaminsky L.S. Improving the safety of jib cranes based on registration and analysis of their operating parameters. / Abstract. diss. Cand. tech. sciences. - Novocherkassk: NPI, 2001, 23 p.

Claims (10)

1. Способ регистрации параметров грузоподъемной машины путем получения данных об аналоговых и дискретных параметрах работы грузоподъемной машины, характеризующих ее нагрузку и пространственное положение стрелы или грузозахватного органа, их первичной обработки и последующей многократной, в частности периодической, записи в запоминающее устройство с возможностью считывания в случае необходимости, а также уменьшения периода этой записи при увеличении нагрузки грузоподъемной машины, отличающийся тем, что дополнительно выявляют изменение управляющего воздействия машиниста или по меньшей мере одного параметра работы грузоподъемной машины, характеризующего пространственное положение ее стрелы или грузозахватного органа, а после этого изменения в течение заданного интервала времени устанавливают уменьшенное предварительно заданное значение периода записи параметров или этот период устанавливают в зависимости от скорости изменения какого-либо аналогового параметра таким образом, что большему значению скорости соответствует меньшее значение периода, причем если по различным условиям будут получены различные значения периодов записи параметров, то действительное значение периода записи устанавливают как наименьшее из этих значений.1. The method of recording the parameters of the lifting machine by obtaining data on the analog and discrete operating parameters of the lifting machine, characterizing its load and the spatial position of the boom or load gripping device, their primary processing and subsequent repeated, in particular periodic, writing to the storage device with the possibility of reading in case the need, as well as reducing the period of this recording with increasing load of the lifting machine, characterized in that it further reveals changes the control action of the driver or at least one operating parameter of the load-lifting machine characterizing the spatial position of its boom or load-gripping member, and after this change during a given time interval, a reduced pre-set value of the parameter recording period is set or this period is set depending on the rate of change of which or an analog parameter in such a way that a larger value of the speed corresponds to a smaller value of the period, and if Under different conditions, different values of the periods of recording parameters will be obtained, then the actual value of the period of recording is set as the smallest of these values. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что запись параметров с установленным периодом осуществляют непосредственно после выявления изменения параметра работы грузоподъемной машины или управляющего воздействия машиниста независимо от времени окончания текущего периода.2. The method according to claim 1, characterized in that the recording of parameters with a specified period is carried out immediately after detecting a change in the operating parameter of the lifting machine or the control action of the driver, regardless of the end time of the current period. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что величину периода записи параметров устанавливают обратно пропорциональной скорости изменения или величине аналогового параметра.3. The method according to claim 1, characterized in that the value of the recording period of the parameters is set inversely proportional to the rate of change or the value of the analog parameter. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительно заданные значения длительности интервала времени и уменьшенного периода записи параметров выбирают из условия достаточной информативности записи параметров грузоподъемной машины при наиболее динамичном их изменении.4. The method according to claim 1, characterized in that the predetermined values of the duration of the time interval and the reduced period of recording parameters are selected from the condition of sufficient information content of the recording parameters of the lifting machine with their most dynamic change. 5. Способ регистрации параметров грузоподъемной машины путем получения данных об аналоговых и дискретных параметрах работы грузоподъемной машины, характеризующих ее нагрузку и пространственное положение, их первичной обработки и последующей многократной, в частности периодической, записи в запоминающее устройство с возможностью считывания в случае необходимости, отличающийся тем, что указанную запись параметров осуществляют в запоминающие устройства не менее чем в двух составных частях регистратора параметров или системы безопасности со встроенным регистратором параметров, из которых не менее чем одна составная часть является периферийным устройством регистратора параметров или системы безопасности со встроенным регистратором параметров, именуемым датчиком, в которой получают эти параметры.5. The method of recording the parameters of the lifting machine by obtaining data on the analog and discrete operating parameters of the lifting machine, characterizing its load and spatial position, their primary processing and subsequent repeated, in particular periodic, writing to the storage device with the ability to read if necessary, characterized in that the specified recording of parameters is carried out in storage devices in at least two components of the parameter logger or security system STI recorder with a built-parameters, of which at least one component of a peripheral device or security parameters recorder system with integrated recorder parameters referred sensor in which these parameters are obtained. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что указанную запись параметров осуществляют с полным или частичным дублированием в различных указанных составных частях, для чего данные, подлежащие записи с дублированием, передают по проводной или беспроводной линии связи от одной составной части регистратора параметров или системы безопасности в другую составную часть, где и осуществляют их запись.6. The method according to claim 5, characterized in that said parameter recording is carried out with full or partial duplication in various indicated components, for which the data to be recorded with duplication is transmitted via a wired or wireless communication line from one component of the parameter recorder or security systems to another component, where they are recorded. 7. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что при указанной записи параметров не менее чем в двух составных частях регистратора параметров или системы безопасности используют общие сигналы времени этой записи, передаваемые по проводной или беспроводной линии связи, при помощи которой соединяют эти составные части между собой, и записывают эти сигналы времени вместе с параметрами работы грузоподъемной машины.7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that, with said parameter record, at least in two components of the parameter recorder or security system, the general time signals of this record are used, transmitted over a wired or wireless communication line, with which these components among themselves, and record these time signals together with the operating parameters of the lifting machine. 8. Способ по п.5, отличающийся тем, что при указанной периодической записи параметра работы грузоподъемной машины в составной части регистратора параметров или системы безопасности, в которой получают данные об этом параметре, в этой составной части дополнительно записывают значение периода этой записи, которое после считывания записанных данных используют в качестве временных интервалов при определении действительного времени записи.8. The method according to claim 5, characterized in that, with the indicated periodic recording of the operation parameter of the lifting machine in the component part of the parameter recorder or security system in which data about this parameter is obtained, the period value of this record is additionally written in this component, which after reading recorded data is used as time intervals in determining the actual recording time. 9. Способ по п.5 или 8, отличающийся тем, что указанную запись параметра в запоминающее устройство, по меньшей мере, в одном периферийном устройстве регистрации или датчике этого параметра грузоподъемной машины осуществляют в автономном режиме с использованием автономного источника питания этого периферийного устройства или датчика.9. The method according to claim 5 or 8, characterized in that the specified parameter recording in the storage device in at least one peripheral recording device or sensor of this parameter of the lifting machine is carried out offline using an autonomous power source of this peripheral device or sensor . 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что результаты указанной записи параметра дополнительно считывают и передают в другую составную часть регистратора параметров или системы безопасности, где записывают в ее запоминающее устройство.10. The method according to claim 9, characterized in that the results of the specified parameter record are additionally read and transferred to another component of the parameter logger or security system, where it is recorded in its storage device.
RU2005100881/11A 2005-01-17 2005-01-17 Method of recording parameters of load-lifting machine RU2281240C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005100881/11A RU2281240C2 (en) 2005-01-17 2005-01-17 Method of recording parameters of load-lifting machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005100881/11A RU2281240C2 (en) 2005-01-17 2005-01-17 Method of recording parameters of load-lifting machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005100881A RU2005100881A (en) 2005-04-20
RU2281240C2 true RU2281240C2 (en) 2006-08-10

Family

ID=35634795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005100881/11A RU2281240C2 (en) 2005-01-17 2005-01-17 Method of recording parameters of load-lifting machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2281240C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA009778B1 (en) * 2007-01-18 2008-04-28 Совместное Белорусско-Российское Предприятие "Технотон" Закрытое Акционерное Общество Method and system for collecting operating data of transport means stationed in motor vehicle/tractor facilities
RU2650749C2 (en) * 2015-09-11 2018-04-17 Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" Method of recognizing sites of critical destruction in static tests and device for its implementation

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112014056A (en) * 2020-09-21 2020-12-01 南京拓晟科技有限公司 Three-dimensional impact recorder and use method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA009778B1 (en) * 2007-01-18 2008-04-28 Совместное Белорусско-Российское Предприятие "Технотон" Закрытое Акционерное Общество Method and system for collecting operating data of transport means stationed in motor vehicle/tractor facilities
RU2650749C2 (en) * 2015-09-11 2018-04-17 Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" Method of recognizing sites of critical destruction in static tests and device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005100881A (en) 2005-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104803251B (en) The detection method and system of elevator malfunction
CN101391725B (en) Jib type crane operating status record and security protection system
CN102060236A (en) Mobile crane and support leg pressure detecting and controlling device thereof
CN101670987B (en) Crane safe operation electronic monitoring networking system
RU2281240C2 (en) Method of recording parameters of load-lifting machine
CN102390788A (en) Anti-tipping control method, device and system and engineering plant
CN101508402B (en) Control system and control method of railway breakdown crane
CN201999642U (en) Operating network security monitoring device for crane
RU2307059C2 (en) System of recording operating parameters of load-lifting machine (versions)
JP2599504B2 (en) Method of monitoring devices such as auto cranes, large excavators and systems for implementing the method
RU2442742C1 (en) Safety device and recording method for working conditions of lifting machine
CN103145046A (en) Automatic safety control apparatus of bridge crane under complex condition, and method thereof
CN201553568U (en) Crane safe operation electronic monitoring networking system
CN109969960A (en) A kind of crane load monitoring system and method
RU2347736C2 (en) Control system of load-lifting crane (versions)
KR200230363Y1 (en) Load and current detector for crane and truck
RU2305063C2 (en) Load-lifting crane control method
RU2396201C1 (en) Method of increasing safety (versions) and safety system of jib hoisting crane (versions)
RU2448037C1 (en) Hoisting or construction machine load limiter (versions)
RU2333881C1 (en) Safety system of electrically-driven climbing crane
RU130985U1 (en) SAFETY AND MANAGEMENT SYSTEM OF THE LOADING MACHINE
RU2301192C1 (en) Method for overlaod protection of hoisting crane using diagnosis of crane hydraulic system and hoisting crane overload protection system for effectuating the same
CN201923803U (en) Mobile crane and support leg pressure detection control device thereof
RU2277065C2 (en) Method of diagnosing condition of safeguard of load-lifting machine
JPH01285594A (en) Operating device for crane or the like

Legal Events

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

Effective date: 20140118