特种设备中起重机械的传感器技术与网络化监控系统研究

特种设备中起重机械的传感器技术与网络化监控系统研究

彭娟  乔泽慧  

内蒙古自治区特种设备检验研究院乌海分院

摘要：随着现代工业的发展，特种设备中起重机械的应用愈发广泛，其安全性与应用效率也愈发受到关注。在起重机械的应用过程中，应积极开展技术创新，为应用效果提供保障。本文主要研究传感器技术和网络化监控系统的相关内容，包括起重机械传感器技术的应用、网络化监控系统的研究进展等。

关键词：特种设备；起重机械；传感器技术；网络化监控系统

引言：

在现代工业生产中，起重机械是非常常见且非常重要的设备，在多个领域中实现了广泛应用，比如建筑、港口、能源等。在具体应用过程中，起重机械的安全性和效率备受关注[2]。为了保证起重机械在应用过程中的安全性和效率，传感器技术和网络化监控系统的研究很有必要[3]。

一、起重机械传感器技术的应用

（一）载荷监测

载荷传感器属于测量装置，能够准确测量物体重量。在起重机械中安装载荷传感器，可以对其所承载物体的重量进行实时监测，防止出现超载情况，也就可以避免发生起重机械倾覆、破坏等类似的事故，保证起重机械应用过程中的安全性。如果起重机械的载荷超过额定负荷，数据会通过载荷传感器传输至监控系统，随之发出警报，监控系统会警报发出的同时自动停止起重机械的工作，尽可能避免发生危险情况。通过实时的监测和控制，可以确保起重机械的操作始终处于安全范围内。除此之外，载荷传感器具有记录和存储数据的功能，相关人员可以随时调取历史数据进行分析，了解起重机械的工作负荷情况，发现潜在问题，便于日常维护和安全评估。

（二）倾斜度监测

倾斜度传感器属于监测倾斜角度的装置，将其安装在起重机械上，可以监测起重机械的倾斜情况，并进行实时监控，及时发现不稳定的状态，随之进行维护，保证操作的安全性。如果起重机械的倾斜度超过已经设定的平衡阈值时，倾斜度传感器就会发出信号警报，自动停止起重机械的工作，操作人员也会立即注意，防止出现不可挽回的危险。倾斜度传感器测量精度较高，也能实时监测，在起重机械上安装、应用，可以防止在操作过程中机械出现倾覆或倾斜的状况，操作人员也能因此及时发现机械的不平衡状态，消除安全隐患。另外，倾斜度传感器也具有记录、存储功能，工作人员可以调取历史数据分析起重机械的倾斜情况，方便后续的维护。

（三）高度监测

高度传感器属于高度监测装置，将其安装在起重机械上可以对起重机械的高度进行实时监测，适用于室内作业或障碍物较多的工作场所，可以保证起重机械始终处于安全的高度范围内，防止发生碰撞事件。高度传感器准确性较高，在测量起重机械的升降高度后，将数据传输至监控系统，可以立即显示出高度信息。工作人员可以根据高度信息，控制升降动作，确保起重机械在安全的高度范围内操作。若是处于室内作业场景中，应用高度传感器，工作人员可以及时避开天花板、管道等障碍物，不会碰撞周围物体，保障周围设施的完整性，保证操作的安全性。除此之外，高度传感器可以联动其他传感器进行智能化操作。比如，高度传感器与倾斜度传感器结合应用与起重机械上，一旦其高度和倾斜度超过阈值范围，就会立即发出警报，自动停止工作，防止出现安全事故。

（四）位置监测

位置传感器属于位置信息监测装置，将其安装在起重机械上，可以对起重机械的位置进行实时监测，能够起到定位和导航的作用，有助于工作人员对起重机械的移动和定位进行精确控制，提高起重机械的工作效率。位置传感器精确度极高，在测量位置后可以将数据信息传输到监控系统，操作人员以此为根据，对起重机械的移动范围进行控制，保证定位和导航的精确性。即使是狭小空间内的操作或定位准确性要求较高的场地都可以通用。在狭小空间内操作时，工作人员可以实时、精准的获取起重机械的位置信息，防止出现误操作或碰撞到其他设施，保证起重机械和周围环境的安全性。位置传感器也能联动其他传感器进行智能操作。例如，位置传感器与倾斜度传感器联合装置在起重机械上，一旦其位置和倾斜度超过安全阈值，就会发出警报，自动停止工作，防止发生安全事故。

二、网络化监控系统的研究进展

（一）实时监测

网络化监控系统能够实时接收起重机械传感器数据，并在监控中心界面显示出来，工作人员观看显示界面就可以掌握起重机械的工作状态。通过监控界面，监控人员可以看到起重机械的载荷信息、倾斜度信息、高度信息、位置信息等。如果载荷信息超过额定负荷、倾斜度超过了安全阈值、升降高度和移动位置超过安全范围，监控系统就会发出警报，停止起重机械的工作，提醒监控人员即刻采取措施，避免起重机械超载、倾斜度过大、与周围环境发生碰撞，保证起重机械操作过程中的安全性。总之，监控人员可以通过网络化监控系统及时发现起重机械工作中的异常情况，并及时采取措施来保证操作安全。同时，监控系统可以准确记录和存储起重机械的工作数据，为工作人员的后续应用和数据分析提供依据，提升起重机械的安全性和运维效率。

（二）集中管理

网络化监控系统可以通过一个监控中心集中管理多台起重机械的数据，工作人员则可以通过监控界面同时监测多台起重机械的工作状态，有助于起重机械的统一管理和调度，工作效率较高，也能够提升资源利用率，能够更好地比较各个起重机械之间的差异。工作人员通过监控界面，直接比较不同起重机械的载荷、倾斜度、高度、位置等信息，管理质量和效率更高。例如，工作人员可以将负荷较轻的起重机械调度到负荷较重的工作区域，以提高资源利用率；或是直接调整倾斜度较大的起重机械，以确保操作安全。在此期间，工作人员可以借助网络化监控系统的数据分析功能比较和分析不同起重机械的数据，挖掘潜在问题，寻找优化空间。例如，工作人员比较不同起重机械的工作效率，及时优化效率较低的起重机械，提高整体工作效率。总之，通过对不同起重机械的集中管理和调度，起重机械的工作效率和资源利用率都能够得到显著提升。工作人员通过网络化监控系统可以更加高效完成设备管理工作，一旦发现问题也能及时进行调整，保证工作质量，减少资源浪费。

（三）远程控制

工作人员可以通过网络化监控系统远程控制和操作起重机械，在不直接接触起重机械的情况下让起重机械完成升降、移动和旋转等动作，适合需要远程控制的场景或具有一定危险性的环境，提高操作人员的安全性和操作便捷性。工作人员点击监控界面上的相应按钮或者直接输入指令，远程对起重机械进行控制，在绝大部分场景中都能有效应用。例如，若是需要高空作业，监控人员可以直接输入指令升高起重机械，不需要亲自上去进行操作。若是需要移动起重机械，也可以点击按钮或输入指令，移动起重机械，适合需要频繁调整起重机械位置的工作场景，有助于提高工作效率。若是需要起重机械旋转动作，也可以进行上述流程，点击相应的按钮或输入正确的指令即可，适用于需要精确定位的工作场景。总之，通过网络化监控系统远程控制起重机械，可以提高工作人员的安全性和工作便捷性，工作人员在安全的位置进行远程操作，减少了潜在的危险和风险，工作更具备灵活性和便利性，有效提高工作效率和操作准确性。

结束语：总之，起重机械传感器技术和网络化监控系统的研究很有意义，能够显著提高起重机械的安全性和效率。本文主要探究了起重机械传感器技术的应用

，包括载荷监测、倾斜度监测、高度监测、位置监测等。并探讨了网络化监控系统的研究进展，比如实时监测、集中管理、远程控制等。以供相关行业参考，希望能够有所帮助。

参考文献：

[1]李焱. 起重机械检验中存在的设备问题与日常使用管理研究 [J]. 中国设备工程, 2023, (23): 160-162.

[2]刘武胜,汤秀丽,潘俊萍. 起重装备数字化技术路线与实施路径 [J]. 起重运输机械, 2023, (19): 43-48+55.

[3]陈军胜,吴凤英. 在用特种设备监督抽查发现的安全隐患及风险分析 [J]. 中国特种设备安全, 2022, 38 (12): 72-77+84.