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承德市中瑞自動化工程有限公司位于承德**高新區(qū)，是專業(yè)研發(fā)、生產和銷售工業(yè)物聯網、安全監(jiān)控系統(tǒng)、稱重系統(tǒng)裝置以及儀器儀表的國家高新技術企業(yè)。

  天車自動定位稱重及起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)是基于我公司多項核心專利技術開發(fā)成功的高新技術產品，擁有自主知識產權，被列入2016年度承德市科技支撐項目。

突出優(yōu)勢：將高精度稱重計量功能和安全監(jiān)控管理功能合二為一，尤其適合冶金鑄造吊。

系統(tǒng)建設依據及執(zhí)行標準

※GB／T《起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》。

※ TSG Q 《起重機械定期檢驗規(guī)則》。

※ TSG Q 《起重機械安裝改造重大維修監(jiān)督檢驗規(guī)則》。

※ GB6067.1-2012  《起重機械安全規(guī)程》。

※ TSG Q 《起重機械制造監(jiān)督檢驗規(guī)則》。

※ GB    《起重機械設計規(guī)范》。

※ GB5226.2-2002  《機械安全 機械電氣設備》。

     系統(tǒng)概述和基本目標

起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)主要用于規(guī)范大型起重機包括橋式起重機、門式起重機、流動式起重機、塔式起重機、門座起重機、纜索起重機、桅桿起重機、架橋機、升船機等設備的安全管理和控制、促進現場作業(yè)標準化和規(guī)范化、頂防各類事故發(fā)生。通過對起重機運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，對不安全因素和故障進行現場報警，輔助駕駛人員的操控；通過對關鍵的狀態(tài)實時記錄，結合視頻監(jiān)控記錄實現事后回放、事故分析等功能；通過對起重機自檢和歷史運行數據的分析，對起重機的安全性能進行有效評估，發(fā)現并預測可能存在的安全風險；結合移動網絡可以實現對起重機的遠程監(jiān)控和維護。

起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)充分體現了現代物聯網技術在起重機械上的具體應用，它還是工業(yè)測控、數據采集和物流管理的有效手段，是制造業(yè)信息化和企業(yè)實現智能制造的必然選擇。

橋式起重機在冶金、化工、礦山、鐵路交通、港口碼頭等工礦企業(yè)作為物料吊運和物流周轉的特種設備應用非常廣泛，在對起重機事故統(tǒng)計分析結論中，橋式起重機發(fā)生的事故占所有機型起重機械的比例**，接近20%。因此對于橋式起重機的安全管理既是使用單位的工作**，也是質監(jiān)部門的重要責任。

     監(jiān)控參數、監(jiān)控狀態(tài)及信息采集源

根據國家標準GB／T《起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》的要求，對于橋式起重機，其監(jiān)控參數包括：起重量、起升高度下降深度、運行行程、同一或不同一軌道運行機構安全距離、操作指令、工作時間、累計工作時間、每次工作循環(huán)；其監(jiān)控狀態(tài)包括：起升機構制動器狀態(tài)、聯鎖保護（門限位和機構之間的運行聯鎖）、吊點視頻監(jiān)視圖像。

對于橋式起重機，其信息采集源主要包括：

○起重量限制器

現場起升載荷通過專用的稱重傳感器實時檢測，通過稱重顯示控制儀將起重量顯示出來，通常以噸（t）為單位，并保留兩位小數點。其設計符合GB《起重機械超載保護裝置》，其開關量控制輸出接入起升回路中確保超載斷電和安全保護。

重量信號采集數量根據起重機吊點即起升機構數而定，通常包括主起升重量和副起升重量。

○起升高度限位器/下降深度限位器

現場起升高度/下降深度通過專用的高度傳感器（光電編碼器）實時檢測，通過高度顯示控制儀或PLC系統(tǒng)將吊鉤起升高度/下降深度顯示出來，通常以米（m）為單位，并保留兩位小數點。

起升高度/下降深度信號采集數量根據起重機吊點即起升機構數而定，包括主起升高度和副起升高度。

○運行行程限位器

起重機的小車運行行程和大車運行行程通過專用的位移傳感器（光電編碼器）實時檢測，通過行程顯示控制儀或PLC系統(tǒng)將大車運行行程和小車運行行程分別顯示出來，通常以米（m）為單位，并保留兩位小數點。

○聯鎖保護安全裝置

包括起重機門限位開關和機構之間的運行聯鎖，通過對檢測開關的輸出觸點檢測可以監(jiān)控門限位及機構之間的運行聯鎖實時狀態(tài)。

○同一或不同一軌道運行機構防碰撞裝置

通常采用感應開關（感應距離可調節(jié)）或者機械開關（機械限位防碰撞）來檢測極限限位，通過位移傳感器（光電編碼器或激光防撞儀）來檢測同一或不同一軌道兩小車之間的安全距離，防止相互碰撞。

○超速保護裝置

○起升機構制動器

系統(tǒng)組成

1、硬件系統(tǒng)組成

起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)是由各種傳感器、信號采集器、控制執(zhí)行器、顯示儀表、監(jiān)控系統(tǒng)等組成，將數據信息采集、處理、顯示、輸出、控制、報警及視頻監(jiān)控等功能集合一體。

橋式起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)由數據監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和遠程監(jiān)控**三大部分構成。

（1）數據監(jiān)控系統(tǒng)

設備部署在駕駛室，系統(tǒng)組成包括：起重量限制器、高度顯示控制儀、行程顯示控制儀、I/O采集器、串口集線器、智能顯示終端（觸摸屏監(jiān)視器）和無線遠傳模塊。

○起重量限制器

現場主起升機構和副起升機構都安裝有稱重傳感器實時檢測起升負荷，通過稱重顯示控制儀運算處理將起重量顯示出來，起重量限制器具有超載報警和輸出控制功能。

○高度顯示控制儀

現場主起升機構和副起升機構都安裝有高度傳感器（光電編碼器）實時檢測卷筒轉動位置和圈數，通過高度顯示控制儀運算處理將吊鉤起升高度/下降深度轉換并顯示出來，高度顯示控制儀具有超載報警和輸出控制功能。

○行程顯示控制儀

起重機的小車車輪組和大車車輪組都安裝有位移傳感器（光電編碼器）實時檢測小車和大車的位置和行程，通過行程顯示控制儀運算處理將大車運行行程和小車運行行程分別顯示出來，行程顯示控制儀具有超載報警和輸出控制功能。

○I/O采集器

I/O采集器的作用是采集所有的開關量信號（包括大車防碰撞行程開關、小車行程開關、大車制動器、小車制動器、主起升限位開關、副起升限位開關、門限位開關、機構聯鎖等）并將其工作狀態(tài)通過RS485通訊方式傳送給智能顯示終端（觸摸屏監(jiān)視器）。

○串口集線器

串口集線器的作用是將起重量限制器、高度顯示控制儀、行程顯示控制儀的通訊接口并聯，然后將其各自的實時顯示數據及有關參數通過RS485通訊方式傳送給智能顯示終端（觸摸屏監(jiān)視器）。

○智能顯示終端（觸摸屏監(jiān)視器）

智能顯示終端核心作用包括現場監(jiān)控報警（駕駛輔助）、應急控制、關鍵部位自檢、數據記錄（黑匣子）、遠程通訊服務、操作系統(tǒng)。

智能顯示終端采用觸摸屏監(jiān)視器，作為數據監(jiān)控系統(tǒng)的核心單元，其將起重機運行的各種數據信息實時顯示提供給起重機操作人員，使操作人員能夠實時監(jiān)視起重機運行狀態(tài)，通過對起重機事故易發(fā)設備和**關鍵設備的運行情況進行實時狀態(tài)監(jiān)測，超過偏差限制時即生成報警信息，對于重要故障可以設置自動切斷電源；通過對存在的安全風險及時發(fā)現并排除，及時提醒起重機操作人員及現場人員進行處置，避免不當操作。

智能顯示終端也可以通過局域網絡或RS485接口與PLC通訊，采集PLC數據信息并進行在處理。

智能顯示終端同時為遠傳監(jiān)控**提供數據上傳和遠程監(jiān)控服務。

○無線遠傳模塊

無線遠傳模塊將智能顯示終端采集處理的全部有效數據信息通過無線方式傳送到遠程監(jiān)控**。無線遠傳模塊根據通訊組網要求，可以選用無線數傳電臺、GPRS模塊、WIFI適配器等。

 （2）視頻監(jiān)控系統(tǒng)

 設備主要部署在駕駛室，系統(tǒng)組成包括：視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由高性能工業(yè)攝像機、視頻分配器、視頻監(jiān)視器和硬盤錄像機。

○工業(yè)攝像機

在起重機行走區(qū)、吊點等區(qū)域需要安裝工業(yè)監(jiān)控攝像頭，其能夠適應高溫、強電磁干擾、煙霧等惡劣工況，能夠將起重機行走區(qū)及吊點區(qū)域的詳細工況清晰采集并傳送到駕駛室的視頻監(jiān)視器。

○視頻分配器

用于整合多路視頻信號并將其組合可以同時顯示多個工作場景畫面，也可切換顯示單獨畫面。

○視頻監(jiān)視器

安裝在駕駛室內，起重機操作人員通過駕駛室內的視頻監(jiān)控器可以隨時觀察到行走區(qū)及吊點區(qū)域的詳細工況。

○硬盤錄像機

采用超大容量硬盤錄像機，將采集到的起重機行走區(qū)域和吊點的視頻存儲，供今后研究調查進行回放和分析，便于對起重機的安全性能進行有效評估并及時預警。如有需求可遠傳到控制**，安全管理人員可隨時查看起重機實時圖像畫面。

（3）遠程監(jiān)控**

起重機的現場數據信息（由智能顯示終端集成）和現場視頻信息（由視頻監(jiān)視器集成）通過無線節(jié)點（無線遠傳模塊）傳輸至遠程監(jiān)控**，遠程監(jiān)控****是指遠程服務器，其功能主要包括遠程實時監(jiān)控、事故分析回放、數據統(tǒng)計分析、性能評估預警、操作系統(tǒng)等。

2、軟件系統(tǒng)構成

起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)主要包括如下軟件子系統(tǒng)：數據信息采集子系統(tǒng)、數據庫子系統(tǒng)、專家分析系統(tǒng)（邏輯推理和規(guī)則錄入子系統(tǒng)）、數據報表子系統(tǒng)、數據瀏覽查詢子系統(tǒng)、通訊子系統(tǒng)等

系統(tǒng)突出特點和優(yōu)勢

※成本低廉：方案設計優(yōu)化，功能適用，用戶只需較少**即可實施和維護本系統(tǒng)。

※技術先進：2016年度承德市科技支撐項目，擁有自主知識產權。

※易于實施：可以在原有起重機的基礎上通過備件、技改或工程等方式分步改造。

※安裝方便：所有部件設計小巧，便于安裝。

※通用性強：采用模塊化設計方案，互換性好，通用性強。

※實用性強：免除手工抄錄數據和人工報表之弊端，數據自動采集、分析、記錄存儲、匯總和報表生成。

※可靠性高：符合工業(yè)設計標準，采用工業(yè)級硬件設計和嵌入式軟件操作系統(tǒng)，現場組網布線均采用屏蔽信號電纜或者光纖；關鍵組部件經過多現場實際應用，運行穩(wěn)定可靠。

※安全性高：可編程數據采集器與起重機智能顯示終端（安全監(jiān)控器）之間以及顯示終端（安全監(jiān)控器）與遠程服務器之間均采用專有加密通訊協議，保障數據通信的安全性、穩(wěn)定性。

※智能化高：設計有自檢系統(tǒng)和專家分析系統(tǒng)，自檢系統(tǒng)能夠對關鍵部件的運行狀況進行檢測和分析，專家分析系統(tǒng)可幫助用戶對起重機設備的安全性進行有效的評估，及時發(fā)現并排除可能的安全隱患。

※易于二次開發(fā)：提供整體解決方案和二次開發(fā)工具包，通過簡單編程即可滿足不同廠商的定制要求。

系統(tǒng)主要功能

○管理權限的設定

系統(tǒng)設置有**的系統(tǒng)管理員授權和普通級的操作人員授權，分別設置登錄密碼，只有輸入正確密碼才能夠順利進入軟件系統(tǒng)。

○實時狀態(tài)顯示

系統(tǒng)能夠實現起重機運行參數和狀態(tài)的實時檢測和顯示。監(jiān)控參數包括起重量、吊鉤起升高度、行程、速度等，監(jiān)控狀態(tài)包括連鎖保護狀態(tài)、門限位狀態(tài)等。

○視頻監(jiān)控

視屏系統(tǒng)通過工業(yè)攝像機以及高分辨率監(jiān)視器，拓展操作人員視野，全程實時監(jiān)控起重機械工作過程，并能夠實時存儲一定容量視屏信息，可隨時調取查看相關視屏信息。

○數據記錄和回放(黑匣子)     系統(tǒng)提供對歷史數據的存儲功能，存儲數據包括：運行狀態(tài)數據、實時數據、自檢數據、操控人員信息、故障與報警信息等。

系統(tǒng)提供故障智能分析和歷史回放等功能，通過記錄的數據能夠準確地對事故過程回放和重現，歷史回放包括視頻回放和動態(tài)數據回放，通過記錄的歷史數據模擬歷史運行情況，從而為事故分析和追責提供強有力的技術支持。

○自檢與性能評估

根據自檢操作流程，對起重機的額關鍵部件（傳感器、執(zhí)行器等）進行自檢，了解當前關鍵部件的可靠性。通過對歷史數據的分析，結合系統(tǒng)的專家分析模塊，可以定期對起重機對起重機的運行狀態(tài)、報警信息、操作指令等進行綜合分析，對求職的安全性能、安全風險進行有效評估，為起重機的安全隱患提供預警功能，也為起重機廠商的設計通過重要的參考依據。

○輔助駕控

系統(tǒng)為橋式起重機司機提供輔助駕控系統(tǒng)，幫助其全面掌握橋式起重機實時工作進程，運行狀態(tài)，能夠有效地避免操作失誤造成的事故。一旦發(fā)生故障或事故，可以根據系統(tǒng)實時記錄的數據和影像．查找和分析故障來源，追溯導致事故的原因。

○規(guī)范作業(yè)

系統(tǒng)的應用將在規(guī)范大型起重機械安全管理和控制、促進現場作業(yè)標準化和規(guī)范化、預防起重機械各類事故發(fā)生等方面發(fā)揮積極關鍵作用。

○報警控制

系統(tǒng)能夠對自身進行監(jiān)控，當某一部件出現故障時，能夠自動修正或者報警提醒。系統(tǒng)還集成了超載超限報警、自動控制等功能，危險狀態(tài)時，按下止停鍵，可切斷起重機運行回路，將設備止停。

○遠程監(jiān)控與維護

起重機與遠程監(jiān)控**通過移動通訊網與互聯網建立安全的虛擬專線，現場監(jiān)控器能夠將數據定期傳送到遠程監(jiān)控**，以便保存和分析；系統(tǒng)也能夠進行遠程數據查詢。

○信息自動記錄和信息導出

系統(tǒng)能夠記錄超載信息、工作循環(huán)、工作時間等相關信息，并可隨時查閱任意時間段信息，能夠通過U盤下載相關記錄信息。

系統(tǒng)主要技術性能

※系統(tǒng)綜合誤差：起重機實際使用工況下，系統(tǒng)綜合誤差不超過5%。

※系統(tǒng)采樣周期：在運行周期內系統(tǒng)的采樣周期小于100ms。

※信息存儲時間：系統(tǒng)的數據存儲時間不少于30個連續(xù)工作日，視頻存儲時間超過72小時。

※系統(tǒng)的屏蔽性能：為適應強干擾環(huán)境，控制信號短距離傳輸采用屏蔽雙絞線，遠距離傳輸采用光纜；電子設備的電路設計采取輸入輸出光電隔離措施。

※系統(tǒng)連續(xù)作業(yè)：系統(tǒng)的基本組成單元能夠24小時連續(xù)工作，工作循環(huán)次數超過20次。

※系統(tǒng)信號接口：系統(tǒng)設計有無源開關量信號接口、模擬量信號接口、脈沖量信號接口、RS485總線數據信號接口、RJ45網絡信號接口、U**數據交換接口。

安裝施工管理

1.工程進度安排

   1.1工期為 15-30 日歷天。

    1.2工程開工后，按以下步驟開展工作： 進場后，科學地安排施工進度，積極與用戶取得配合，避免人員安排和工序安排的不合理情況出現。

1.3項目經理要定期和不定期的抽查工段施工質量，并及時對工程質量和安全生產進行監(jiān)督。

1.4每階段完工后，及時整理工程檔案，做好工作總結。

1.5工程施工完畢后，及時組織工程驗收，做好工程結算。

    1.6各專業(yè)交叉作業(yè)，以便控制項目進度。

2．安全措施

    2.1保證系統(tǒng)運行安全

    2.1.1系統(tǒng)交接時，建立系統(tǒng)的文檔管理，將完整的完工圖紙，設計文檔、操作、維護手 冊、設備清單等保存完整，以便備查。

    2.1.2保證在系統(tǒng)使用過程中，在所產生記錄保存的安全性，以便發(fā)生異常事故時備查。

    2.2 保證施工安全

    2.2.1施工人員進入施工現場前，進行安全生產教育，做到處處不忘安全生產，時刻注意安全生產。

    2.2.2工現場工作人員必須嚴格按照安全生產、文明施工的要求，積極推行施工現場的標準化管理，按施工組織設計，科學組織施工。

    2.2.3施工人員應正確使用勞動保護用品，進入施工現場必須戴安全帽，高處作業(yè)必須拴 安全帶。嚴格執(zhí)行操作規(guī)程和施工現場的規(guī)章制度，禁止違章指揮和違章作業(yè)。

    2.2.4施工用電，現場臨時電線路、設施的安裝和使用必須按照建設部頒發(fā)的《施工臨時用電安全技術防范》（JGJ46-88）規(guī)定操作，嚴禁私自拉電或帶電作業(yè)。‘

    2.2.5使用電氣設備、電動工具應有可靠保護接地，隨身攜帶和使用的工具應擱置于順手穩(wěn)妥的地方，防發(fā)生事故傷人。

    2.2.6安全生產領導小組負責現場施工技術安全的檢查和督促工作，并做好記錄。

系統(tǒng)安裝驗收

系統(tǒng)驗收組織方式、程序及內容如下：

    由工程參與各方制定各項設備的詳細驗收規(guī)范及內容，并及時下發(fā)有關部門及各分支機構。

    確定各項驗收時間表，指定各方責任人，明確驗收內容，并保證人員、場地及其他準備工作的提前**緒。

驗收嚴格按照程序及規(guī)范執(zhí)行，并詳細填寫有關表格、簽署有關文件。

對驗收中出現的問題，各方面應通力合作并及時查明原因，對驗收不合格產品，甲方可拒絕接受，有關責任方應迅速采取補救措施，確保工程不被延誤。

用戶培訓

部門相關人員1-2 名。面向操作的培訓內容主要包括：各子系統(tǒng)的理論基礎原理結構；主要設備、器件的作用安裝位置；維護規(guī)程及簡單故障判定排除；竣工圖的查閱和修改；面向管理人員的培訓內容主要包括；系統(tǒng)總體結構及各子系統(tǒng)相互間的關系；系統(tǒng)重要參數的設定和修改；竣工圖的查閱。

售后服務承諾和技術支持

1.提供充分的技術保障。

負責整體售后服務工作。提供及時、本地化的服務和支持，專業(yè)維護服務。公司的客戶服務技術人員，對于服務過程中出現的任何技術問題，公司可通過通暢的支持體系的技術支持，快速發(fā)現并解決問題。通過各類服務手段，與客戶充分溝通交流，在實踐過程中為客戶提供****的服務。

從簽完合同后，我們將根據服務協議為您安排好產品的實施培訓、培訓、運行維護等服務工作，并及時響應服務請求。

    7×24 在線電話支持：每周7天、每天24小時為所支持的所有硬件和軟件產品故障提供不限次的在線和電話支持服務。

    響應時間：在收到服務請求后15 分鐘內響應；當確定確實需要提供現場支持服務時，將在 8 小時內抵達現場并提供硬件支持服務。

    系統(tǒng)維護日志：將每次現場服務情況記錄在系統(tǒng)維護的日志中。

    故障或技術支持響應時間：要求本地快速響應，重大故障4 小時內響應。

2.保修期限

提供一年免費售后服務。為了滿足用戶對系統(tǒng)保修期服務的要求，具體服務內容及費用需經雙方共同商定。

3.售后服務流程

    系統(tǒng)出現故障—>撥打我公司客戶服務**電話需求在線支持—>**工程師在線診 斷，協助客戶排除故障；如無法遠程解決故障，則進入現場維護流程—>將用戶信息和故障 情況輸入計算機系統(tǒng)中，如需要現場維護則填寫“現場維護單”—>現場維護工程師盡快到 達現場并排除故障—>故障排除，系統(tǒng)正常運行—>服務質量控制部門采取各種方式對服務

質量進行跟蹤，及時獲得用戶反饋，不斷改善服務質量，更好地為客戶提供支持和服務。

4.緊急異常情況的及時處理

具有處理突**況的能力，建立了緊急異常情況的處理保障體系。在工程項目保質期負責條款以及保修期的維護合同中對這類緊急異常情況的處理做出明確的規(guī)定。

建立并保存完整的系統(tǒng)文檔。在系統(tǒng)交接時，將提供完整的軟、硬件文檔、操作、維護手冊，設備清單等，并幫助業(yè)主建立系統(tǒng)的運行、管理維護文檔，以便在發(fā)生故障時能及時提供資料，迅速找到并排除故障，將損失減至**小。