一、項目概述
2024年1月1日起施行的《起重機械安全技術規程》（TSG51-2023）中第7.2條對冶金橋式起重機假裝安全監控系統提出了明確要求，要求在該規程發布之前，已經出廠在用的大于10t的冶金橋式起重機，在定期檢驗前，按照該規程的要求加裝安全監控管理系統。寬厚板廠冶金橋式起重機GH-2\GH-3\GH-4\GH-5\AB-2\BC-2\CD-2天車未安裝安全監控管理系統，為滿足起重機械安全技術TSG51-2023，對上述天車進行安全監控管理系統加裝。
二、技術要求
根據2018年5月國家正式頒布的《起重機械安全監控管理辦法》（GB/T 28264-2017，以下簡稱“國標”）中的定義，“起重機安全監控管理系統”是起重機工作過程進行監控，能夠對重要運行參數和安全狀態進行記錄并管理的系統。
本系統總體方案要充分滿足冶金行業高溫、高金屬粉塵、強電磁干擾惡劣工況環境，滿足《GBT 28264-2017 起重機械安全監控管理系統》規定，適用于冶金橋式起重機對新標準強制實施的要求，同時擁有多項適用于冶金大型起重機運行安全監控的專有技術，能夠實現冶金起重機安全監控系統與遠程設備狀態在線監測系統信息交互。
2.1安全監控系統采集與監控內容
2.2各類信號采集處理方式
2.2.1起重量的采集處理
上圖左側為GH-2/GH-3/GH-4/GH-5主起升裝置，右側為GH-4副起升裝置
上圖為AB-2/BC-2/CD-2主起升裝置
GH-2/GH-3/GH-5天車超載 限 制 器安裝于上滑輪組軸承座（各兩套），GH-4天車主起升超載 限 制 器安裝于上滑輪組軸承座（共兩套），副起升超載 限 制 器安裝于上滑輪組軸承座（共一套）；AB-2/BC-2/CD-2天車超載 限 制 器安裝于鋼絲繩卷筒軸承座（各兩套），現均已不能正常工作，需要拆除原設備，安裝新的超載 限 制 器傳感器，儀表，具備數據通訊功能的且能提供通訊協議的（或模擬量輸出）設備，滿足新標準的要求。
具體設備參數選型，需要現場測繪核實，并保證足夠的安全冗余。
2.2.2起升高度/下降深度采集處理
起重機沒有安裝起升高度編碼器，增加安裝起升高度編碼器，測量卷筒的旋轉圈數，編碼器將圈數轉換成吊鉤垂直上下的高度數值，顯示在監控系統主屏上，提供超限的聲、光報警功能。
安裝方式是采用支架或更換原車的高度限制器，將編碼器軸與高度限制器的軸連接同時與卷筒軸同心連接。
2.2.3指令、限位、制動器、門限位狀態采集
監控系統采集系統與原起重機控制系統進行通信獲取指令、限位、門限位狀態。
制動器狀態：在制動器機械結構上加裝動作開關，反饋出液壓桿的動作，將動作轉換成電信號狀態
2.2.4視頻系統
結合現場的特殊工況，視 頻 系統方案為：單臺吊車總共配備4只海康威視高清網絡紅外 攝 像 頭。安裝位置：視 頻 監控采用不少于4個觀察位，攝 像 頭 監控位置不得少于4個（兩個吊點、司機室、電器倉），像素不低于500萬像素。視 頻 存儲時間不少72小時。設備數據具有導出功能，通過USB口可將數據導出作為長久保存。同時也可為售后故障分析追根索源和遠程診斷提供可靠依據。
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監視器
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工業攝像頭
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2.3系統軟件及功能
1.系統軟件包括起重機監控系統軟件、監控系統計算機軟件，監控系統計算機軟件承擔信息顯示、存儲和追溯回放、人機交互、各子系統設備間的信息調度管理、系統診斷等功能。針對起重機運行安全監控這樣的特定目的，監控軟件體現了以下特點：
1)系統應對起重機械運行狀態及故障信息進行實時記錄的功能；
起重機維護站支持以文本、動畫、單線圖等多種方式形象地描繪起重機的運行狀態（如限位狀態等）；
2) 系統應對起重機械運行狀態及故障信息進行歷史追溯的功能；
①提供所有變量的趨勢曲線顯示、數據歸檔進行定制查詢，便于故障追述與分析。信息將會保留在系統中至少30天，可以很方便地將其導出常用的文件格式，留作備份存檔。具備存檔到期提示；
②支持用戶自定義添加、刪除曲線操作；
③支持實時曲線與歷史曲線模式切換，可根據需要進行靈活切換；
④歷史曲線可以導出為PDF或JPG格式文件；
⑤歷史曲線可以導出文件中轉移到其他計算機中，并提供專用曲線離線分析軟件打開此文件以實現曲線的離線分析，該曲線離線分析軟件可指定查詢的時間段、具備曲線游標功能（顯示選擇曲線點的時間和值）、顯示/隱藏指定曲線等功能；
⑥歷史數據的采集和存儲速率均可以實現100ms以內，在發生故障時，通過曲線顯示能更精確地分析和判斷電氣邏輯關系，為分析事故和故障，起到關鍵的作用，從而判斷出故障的原因。如：人為操作失誤、機械故障、電氣故障。
3) 系統具有自診斷功能。在開機時應具有自檢程序；對警報、顯示等功能進行驗證；在系統自身發生故障而影響正常使用時，能立即發出報警信號；
①具備完善的故障記錄功能，故障記錄可以長時間存儲并可以進行各種自定義條件查詢（如按時間查詢，按機構查詢，按故障類型查詢等），細致到每秒的故障時間和任何故障點的記錄內容，為日后的故障復查提供了重要的線索。
②所有故障信息將會保留在系統中至少30天，可以很方便地將其導出常用的文件格式，留作備份存檔。
4) 起重機械運行有危險時，發出聲光報警信號；
5)系統信息的采集應滿足實時性要求，存儲應滿足原始完整性要求；
6) 系統存儲的數據信息應包含數據的編號、時間和日期；
7) 在運行周期內系統的采樣周期不應大于 100ms；
8) 數據存儲時間不應少于1年連續工作日；
9) 系統的管理應由經授權的人員進行。
2.4其它技術要求
供方如需從主機PLC或其它設備采集信號，需自行解決接口及其它技術問題，不得損壞和影響主機原有的功能，并具有存儲和歷史查詢功能.
2.監控系統預留遠程接口，為以后天車的物聯網智能化做預留。
3.為保證新增監控系統的可靠性、實時性，模塊與模塊之間采用有線連接，禁止使用無線連接方式。
4.硬件的配置不低于所要求內容范圍，所選的硬件配置性能擇優選擇，保證系統的穩定性。
5.歷史數據的采集和存儲速率均可以實現 100ms 以內，在發生故障時，通過曲線顯示能更精確地分析和判斷電氣邏輯關系，為分析事故和故障，起到關鍵的作用，從而判斷出故障的原因，如：人為操作失誤、機械故障、電氣故障等。
6.安裝調試工作需要根據寬板生產實際情況分期分批分段實施，供方需根據業主實際需求來進行供貨、安裝、調試工作，并保證系統的完整性和可靠性。
7.供方進行供貨、安裝、調試一攬子工作，確保特檢時安全監控管理系統符合特檢要求，并保證下一次特檢時仍能滿足特檢要求。