门桥式起重机是铁路装卸部门广泛使用的主力装卸设备多年的生产实践表明起重机在工作中一旦出现电气系统失控将造成不可挽回的重大事故和经济损失通常起重机在设计和制造时按照起重机设计规范和起重机安全规程的规定对起重机的电气保护机械联锁可靠制动等方面都做了比较全面的考虑采取了一定的保护措施但实际工作中环境复杂且使用维修人员的技术水平和经验有限对起重机故障点往往不能及时做出判断使起重机在故障状态下带病运行易导致重大事故的发生因此为了保证安全生产最大限度地减少事故发生研制门桥式起重机电控系统安全监测装置以下简称监测装置对起重机电气系统的运行状态进行监测和保护有着重要的现实意义

1、监测装置总体方案

起重机安全监控管理系统的设计思路和目标是:针对起重机电气系统性能和各机构负载特点结合铁路货场起重机作业工况按照人机学要求运用微电子计算机及信息技术实现起重机故障的快速诊断和机械的安全运行监测装置的总体功能是:实现对起重机各机构电动机的缺相过流欠压过压超载零位以及控制电路中各电气元件工作状况的监测和保护;累计起重机的工作时间;具有良好的人机对话界面全中文显示必要的工作状态信息显示并记录故障发生的部位和时间;具有自诊断功能与起重机各机构的电控系统互不干扰等从而达到对起重机的综合监测与保护基于以上整体设计构想北京铁路局采用先进的PLC控制技术对监测装置进行设计实现了对起重机电控系统运行的动态实时监测其总体方案如图1所示

2、监测装置的构成

2.1检测传感元件

检测传感元件用于信号采集与输入根据电控系统特点采用不同的信号检测传感器在起重机工作中实时采集工作信息故障信息并及时输入反馈到监测装置的信息处理系统执行必要的监控程序其中传感器ET-4将吊物作用力变成电信号以进行载荷限制部件的重量识别;电子式过电流继电器EOCR-SS和电子式欠电流继电器EUCR分别用于电控系统过电流欠电流信号检测;电子式漏电保护继电器EOCR-DG用于电控系统总漏电信号检测;数字显示智能型电流继电器EOCR-3DD/FD用于对电动机过电流缺相逆相堵转电流不平衡的状态信号进行检测

2.2控制柜

控制柜用于安装完成信息处理与监控的核心部件主要有CPU-8089微电脑处理器PLC可编程序控制器等这些部件把起重机各机构运行指标参数用特定的指令记忆在存储器中用以实现信息的处理与监控1信息处理直接关系到控制的精确度是避免产

生误操作的重要环节通过对采集和输入的信号进行整流滤波放大等相关处理最大限度地消除谐波欠压等不利因素的干扰使之符合要求2信息监控是将经过处理后的信号输入到可编程控制器PLC通过PLC将信号进行识别处理记录并

存储起重机的作业时间等正常工况信息;当PLC监测发现实时信号与正常状态参数有差异时立刻报警并将故障信息传输到显示终端同时发出相应的保护指令

2.3显示终端

显示终端由多媒体液晶显示和数码智能化保护显示两部分组成是监测系统的最终环节它将信息监测结果全中文显示在屏幕上在初始状态时能显示系统工作电压电流载荷转速及风速等;当出现故障时显示系统能自动切换到故障画面显示相应的故障点及其位置能同时显示5种不同的故障记录

3、监测装置的主要功能与技术指标

3.1监控范围和功能

1信息监控通过检测传感元件及微处理器对起重机调速系统的控制电路和配套的电气保护限位联锁装置等进行监测;实时采集设备运行时各种重要的数据信息如电压电流转速载荷等经处理后进行显示;记录起重机作业累计时间故障发生的时间及部位等实现工况信息监控2电气保护经监测装置采集处理后的工况信息与装置中存储的指标参数进行比较如有差异则立即进行故障报警显示并及时切断相应的电气控制电路防止设备在故障状态下运行实现各种电气保护如过流保护缺相保护相序保护欠过压保护风速保护超速保护超载保护零位保护漏电保护等

3.2主要技术指标

工作环境温度:-20+60工作电压:交流176264V直流24V20%工作方式:连续工作系统综合误差:5%

4、监测装置的使用特点

北京铁路局研发的监测装置在塘沽站天津南站大红门站等货场的起重机电控系统中进行了试验和应用试用表明监测装置对起重机的监控和保护功能是有效和可靠的显示出以下主要特点

（1）监控能力强性能稳定该装置抗干扰能力强对温度漂移零点漂移具有自动调节补偿功能可在恶劣的工作环境下实现对起重机低压控制电路稳定准确的监控及保护确保设备安全运行

（2）控制技术先进自诊断性能完善采用了先进的PLC微电脑控制技术具有快捷的自动检索诊断功能可自动记忆1个月内各机构运行作业时间设备故障等信息被誉为起重机的黑匣子

（3）人性化的显示界面多媒体大屏幕点阵液晶中文故障显示方便的多媒体人机对话界面便于查看故障和数据可有效地指导维修人员进行设备维修

（4）安装与维护便捷采用模块化程序设计调试安装操作与维护简单适用于多层面人员的使用