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关 键 词：南通塔机黑匣子
行 业：仪器仪表 气象仪器 气象站
发布时间：2019-04-20
塔机安全监控系统，基于传感器技术、嵌入式技术、数据采集技术、数据融合处理、无线传感网络与远程数据通信技术，高效率地完整实现建筑塔机单机运行和群塔干涉作业防碰撞的实时监控与声光预警报警功能，并在报警的同时自动中止塔机危险动作。与过去塔机机械式限位器以及塔机“黑匣子”或塔机记录仪的封闭式监控、记录不同，塔机安全监控系统前端监控装置和后端远程监控平台无缝融合，实现了开放式的实时监控，在对塔机实现现场安全监控、运行记录和声光报警的同时，通过远程高速无线数据传输，将塔机运行工况安全数据和预警报警信息实时发送到GIS可视化监控平台，并能在报警时自动触发手机短信向相关人员报警，从而实现实时动态的远程监控、远程报警和远程告知，使得塔机安全监控成为开放的实时动态监控。
使用塔机黑匣子，塔式起重机安全监控管理系统装置，是加大监督管理力度，消除事故隐患的需要。安装塔吊黑匣子，塔式起重机安全监控管理装置可以有效地减少违规现象，首先，塔式起重机管理人员已经习惯的灰色地带经过数据整理将全部透明；其次，不熟练的甚至不具备资质的操作人员的技能评估将通过数据统计被暴光；最后，所有的塔式起重机使用过程（包括吊载状态和非吊载状态）数据将通过数据分析得到再现，从而使相关人员习惯于被监督的工作状态；而以前是相反的（即几乎所有的相关人员的工作内容包括司机、拆装工、指挥人员（信号工）的维护、使用、拆装工作是不被监督的）。有的管理人员错误地认为只要保证目前的安全限位器正常使用即能保证塔式起重机安全，实际上，非超载状态的安全和所有的运行记录是无法通过目前的安全限位器实现的。
绝对值多圈编码器的特性描述：
a.测量圈数及每圈分辨率：分为2种，一种测量4096圈，每圈4096分辨率；另一种测量64圈，总测量分辨率为14位16384.
b.信号输出：一种为RS485数字信号+4—20mA双备份信号输出（安全冗余），另一种为RS485数字信号或者4—20mA（或1—5V）信号（选一）。
c.工作环境等级：标准工业等级（欧标），温度-25度——80度，防护等级为外壳IP67，另外或轻载型经济级。其中，防护等级是指外壳的防尘防水，编码器的防护等级是塔机黑匣子必须考虑的重要因素，塔机在于露天工作，即使是编码器外部有盒子，但是对于日夜温差产生的水汽，编码器外壳必须是无螺丝全密封的，不然水汽容易浸入影响编码器光学系统，编码器不稳定甚至报废（就好比戴眼镜怕水汽一样）。所以防护等级外壳要达到IP65以上，从外观上看，就是外壳无螺丝金属全密封。
d.编码器的信号引线及可靠性：无论是选用RS485信号还是4—20mA信号，编码器的信号引线都是2根。编码器的信号引线的可靠性因素，并行信号接线多，电缆长，电缆成本接头成本上去了，而且塔机工作环境振动、水汽等，线头太多也带来了接头可靠性不稳定的问题。
另外，并行信号芯线多，大多不会做TVS防浪涌保护，对于雨天潮湿、雷击等很容易损坏。RS485信号只用2根信号线，信号接头的不可靠概率大大下降，一般RS485口都有TVS浪涌保护。另外，有些并行10位编码器没有用格雷码，而是用了BCD码或纯二进制码（BIN码），这种编码不如格雷码，会产生跳，国外真正的编码器厂家从不生产这种并行编码的，
这种跳码概率带来的是黑匣子不稳定性，有时在使用中因跳码而误动作。RS485信号为数字式通讯信号，抗干扰可靠性高。
e.回转精度，全行程真多圈绝对值编码器有分辨率12位甚至14位的，回转精度高；而如果用单圈10位编码器通过外部减速的方法，精度损失较大，对于回转5度的精度要求有时都难以满足。
在比较了各种角度传感器的特点适用性及成本要求，高位数高可靠性的绝对值多圈编码器是必须的选择。按照塔机黑匣子监控标准的要求，应允许塔机吊臂做正反方向的回转三圈，角度监控的分辨率优于1度，同时还有测量精度要求。为此，按此计算的总测量行程分辨率必须大于360度x3圈=1080，这样的分辨率精度要求，原先塔机用电位器测量的方法是不能满足的（电位器分辨率0.5%FS），用增量值编码器也不符合抗干扰及停电位置不丢失的要求，只能用绝对值编码器大于11位（大于1080分辨总数）及以上，而且是三圈以上测量量程。实际上因为安装的方法，是依靠塔机回转大齿轮带动小齿轮测量，实际测量圈数值为几十圈。有一些塔机黑匣子厂家选用了电位器作为回转角度的监控，还有一些厂家选用了10位单圈绝对值并行信号的编码器，都不符合塔机安全监控的要求。电位器无论是分辨率还是精度都太低，其触点接触式的工作原理的不可靠性，更不能应用在安全性设备中。而单圈绝对值十位并行编码器，依赖外部机械减速齿轮达到三圈的量程，10位1024分辨率已经略低于1080，而且还要经过机械减速的回程误差，其分辨率也是勉强凑数的，而精度更因为回转齿轮的误差而更差，如果严格一点要求，也不能达到安全黑匣子标准。为此，塔机黑匣子的防碰撞回转角度的监控必须用较高位数的绝对值多圈编码器才能真正符合塔机黑匣子监控标准的要求。
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