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一、背景及现状
冶金起重机是桥式起重机的一种，它是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。随着工业建设的发展，桥机使用日益频繁，倾覆事故时有发生。脱轨、倾覆，往往造成机毁人亡的重大事故。
特别是冶金业，如钢厂如果发生吊机的倾覆事故其后果不堪设想。
2010年7月国务院就提出强制推行大型起重机安装监控管理系统的通知。
2012年7月中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会发布GB/T 28264-2012《起重机械 安全监控管理系统》。
2018年5月实施的GB/T 28264-2017《起重机械 安全监控管理系统》微特技术有限公司参与修订起草。
国家质检总局《关于冶金起重机械整治工作有关意见的通知》的375号文指出，冶金起重机按吊运熔融金属的铸造起重机来制造，因此符合加装起重机械安全监控系统的要求。
安全生产是不可逾越的红线，要加大安全监管设备的投入，做到安全生产防患于未然……
微特技术有限公司有设计、生产、安装《超载限制器》、《力矩限制器》、《安全监控管理系统》产品的经验及型式试验资质。是集提供解决方案、设计、研发、生产、安装服务于一体的国家级高新技术型企业。
其设计、生产的冶金起重机安全监控管理系统，是应用现代物联网信息传导技术，以使用单位为主体，专业对口钢厂等冶金企业吊机配套、加装的定制型产品。二、冶金吊桥机安全监控系统设计要求
系统根据最新国家标准《起重机械 安全监控管理系统》GB/T 28264-2017实施，需满足如下基本功能要求。以下简称“系统”
① 系统应满足冶金起重机械要求监控的所有信号。
② 系统具有对起重机械运行状态及故障信息进行回放和历史追溯的功能。
③ 系统具有故障自诊断功能，系统自身故障而不影响吊机设备的正常使用。
④ 系统应能以数字、文字、图示等方式实时显示起重机械作业的数据及状态，能以声音、光线和文字提示的方式向操作员发出危险警报。
⑤ 系统报警装置应能向处于危险区域内的人员发出清晰警报。
⑥ 系统的通讯协议应是对外开放的。
冶金起重机因工作环境、工况、结构的特殊性在设计安全监控产品时还应该满足如下硬核要求
①铸造起重机工作环境温度高。在靠近炉口的上方时，混铁水、加料等工序会导致桥机端梁区域有超过100度高温烟气，甚至燃烧的火苗还会瞬间窜上吊车端梁，所以安全监控系统在设计时应考虑满足现场的环境温度。
②铸造车间粉尘很大，包含金属铁屑、金属氧化皮、烟灰等大量影响监控系统设备正常使用的有害的腐蚀性气体及物质。所以安全监控系统的防尘应满足现场要求。
③工作时间长。在所有钢厂的起重设备中，铸造工序的起重设备处于生产链的中间环节，尤其繁忙（大部分厂设计为三班制，换人不换车）。安全监控系统的产品质量，应满足长期高负荷的稳定工作。
2、冶金吊安全监控管理系统监控具体的参数
系统需要监控的项目查GB/T 28264-2017《起重机械 安全监控管理系统》的三表即可得知内容，这里不再赘述。
三、WT-SMS-YJ型冶金起重机安全监控系统的硬核应用
微特技术有限公司设计生产的冶金吊安全监控系统不仅仅满足了国标对监控系统的要求，还针对冶金行业的特殊性对产品做了大幅度的改进提升，主要体现在以下方面。
1、结构布局硬核优化
一套好的产品，尤其是适合钢厂冶金环境的电子设备，必须有合理的系统结构，保障设备信号的稳定传输。
本系统采用分布式信号采集，处理后以通讯方式传输数据，完全没有模拟信号的传输衰减隐患。
系统增加配置通讯隔离设备使系统的线间阻抗更加匹配。
在通讯信号传输的载体上，采用无氧铜双屏双绞专用通讯软拖缆，耐温耐折，隔离外界信号干扰。
2、主机及采集设备用料硬核升级
显示：系统主机采用进口真彩65,536色TFT-LCD显示屏，能以数字、汉字、图形显示参数及状态，还可以通过颜色的变化反应监控状态，画面真实。
操作：操作采用触摸式，杜绝按键缝隙进灰尘或按键膜长期使用破裂。优化键盘输入方式，操作快捷便利，提示音操作确认，背光调节。
存储：超大存储容量超6个月。
接口：具备多路RS232\RS485串口和网口，具备2路USB接口，能通过U口下载数据及上传升级程序。
软件：为冶金桥式起重设备定制的专业软件，能快速自动校正数据、一键查询故报警记录。
3、信号采集设备的硬核防护升级
信号采集设备安装在密封防尘防护箱中。防尘箱设计有防尘密封条，进线孔配置密封环、填料函，对现场的金属粉尘、金属氧化膜、烟尘隔离，保障信号采集设备不受环境影响。
信号采集主板电路采用军品级别的电子元器件，保障长时间、高温极端环境稳定运行。出厂前电路板喷涂三次三防油漆，进高低温箱老化，上震动台测试。
3、信号采集手段的硬核多元升级
冶金吊机设备大都安装有载荷监测仪表，还有部分配置有外挂显示大屏，且仪表无载荷数据信号输出接口，仪表运行良好大多数企业都不愿更换。而安全监控系统需要采集载荷数据进行存储，我司采用专用设备从原有超载设备中分离出信号保留原系统，且不会影响原系统的正常使用。
4、行程数据精度硬核升级
选型提升：监测吊钩高度、大小车位置需要安装测距传感器，传统的电位器式精度不高，激光受温度、灰尘影响均不太适合。本司采用进口绝对值编码器自带断电记忆功能，即使系统断电吊机移位也不会影响数据的准确性。
软硬件提升：在实际使用中机械结构间隙、启动缓冲等因素会导致长时间运行产生行程数据的累积误差。我司采用自动纠偏的方式解决了问题，即软件检测到增加的校正点位置信号时自动同步显示值。
安全防护提升：对安装的编码器均配置防尘罩壳，减小粉尘、金属屑对传感器的腐蚀。对传感器与过渡轮的连接方式升级，采用开口销及螺钉双重保护，防止滚轮脱落。
江苏某钢厂安装了我司的安全监控系统后，市场监管人员回访客户反馈从没有因行程误差导致经常报警的现象。
5、产品的适用性硬核提升
目前大部分冶金行业的起重设备使用时间都很长。设备电气控制配置不一，部分车型没有PLC控制器，部分又有。
针对这一市场现象，微特公司开发了2种信号采集设备，完全满足目前在线运行的冶金吊机。
1)开发专用的IO信号检测模块。
武钢集团的设备大多是几十年前苏联生产的吊机，电气控制大部分都不是PLC控制器，采用我司的IO模块处理减少了因线路过多而增加的故障隐患。
2）集成能读取多种PLC协议的模块
监控系统主机通过模块读取PLC的各IO点的状态，如西门子S7-200\S7-300\S7-400 PLC，AB PLC 等都有成功运用。
6、视频监控硬核配置
视频系统国标的最低要求规定要对桥机的吊点区域进行不少于72小时的录像，并能随时调阅历史数据追溯查询。
配置升级：结合冶金吊的特殊工况及吊车结构，我司配置的视频视点方案既满足国标对吊点区域的基本要求，同时还能清楚的跟踪拍摄龙门钩及小钩的挂钩、脱钩、钢包位移整个工作过程，摄像头均采用高清高温防尘产品。
线缆升级：高温区域线缆采用耐高温耐火阻燃的铁氟龙外皮电缆，耐温大于180度。
存储容量升级：存储设备配置2T大容量专业级监控硬盘，搭配8路控制器对设备的后期配置升级做了冗余。
显示：高清分辨率1920x1080P，带HDMI,VGA同步视频接口，制式自适应，待机低功耗。
7、信号传输硬核保护
线缆防护升级：冶金吊使用环境特殊，在各传感器的信号传输的信号线的使用，也需要注意，耐高温是最基本的要求，本系统配置的高温电缆系特别定制外皮带铁氟龙配料，能耐200度高温且耐火阻燃。
线缆规格升级：为保障信号的稳定，所有信号电缆均带全无氧铜96网屏蔽层，线芯直径严格满足国标，材料采用无氧全铜。
线缆施工升级：线缆的布置采用钢管、金属软管做保护层，设备外壳设计放电接地消除静电干扰。
四、部分工程案例
1、兴澄特钢
江阴兴澄特种钢铁有限公司是中信股份有限公司下属的中信泰富特钢集团的旗下企业。具备年产1300多万特钢的生产能力，具备世界先进水平的工艺技术及装备。
兴澄特钢冶金起重机选购的是微特技术有限公司制造的WTSM-A型冶金起重机安全监控管理系统，经安装运行后该系统大大提升了各分厂安全生产的效率，为设备的安全生产提供了有力保障。
2、武钢
武汉钢铁集团公司是新中国成立后兴建的第一个特大型钢铁联合企业，于1955年开始建设，联合重组后，成为生产规模近4000万吨的大型企业集团，居世界钢铁行业第四位。
武钢冶金起重机安全监控管理系统通过当地质监部门验收，并得到业主好评。
3、包钢
包钢集团公司于1954年成立，是国家在“一五”期间建设的156个重点项目之一，是新中国在少数民族地区建设的第一个大型钢铁企业，拥有中国西北地区最大铁矿，稀土储量第一位、铌储量居世界第二位。
包钢炼铁厂冶金起重机安全监控管理系统通过当地质监部门验收，并得到业主好评。
五、系统的冗余升级
微特技术有限公司积累了近20年的设计、生产、安装《超载限制器》、《力矩限制器》、《安全监控管理系统》产品的经验，具备各类产品的型式试验证书。是集提供解决方案、设计、研发、生产、安装服务于一体的国家级高新技术型企业。
微特技术有限公司长期致力于冶金行业的安全保护产品的设计、制造、服务，能对已经安装的安全监控管理系统产品进行技术升级实现远程集中监控，亦可承接厂级的设备智能管理系统的改造。
微特技术有限公司利用自身技术优势和快速定制化的反应能力，及长期醉心冶金行业起重设备安全产品的开发，已上线运行的产品还有：
1、冶金吊超载保护装置
2、冶金吊空间防碰撞系统
3、冶金起重机远程监控系统
4、钢厂起重设备智能化管理系统
5、设备点检管理系统
6、冶金吊设备关键器件在线监测系统
7、冶金吊寿命评估系统
特别说明：国家标准GB/T 36697-2018《铸造起重机报废条件》已于2018年9月17日国家市场监督管理总局和中国国家标准化管理委员会正式批准发布，并于2019年4月1日正式实施。未来各类起重机的报废条件和寿命评估一定是大势所趋。
而起重机应力监测系统就是为起重机寿命监测及评估提供重要的数据支撑，是未来大型起重机必备的技术监测手段。前面介绍的冶金吊安全监控系统，再加装上微特专门针对冶金吊设计的应力监测系统，配合大数据技术和云平台技术，就能针对冶金起重机的结构寿命提供远程应力数据监测和分析，为行业提供了前瞻性的研究和解决方案。
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发表于 2020-3-6 10:57
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