塔式起重机数字化安全保护系统的设计与开发

摘要

随着国家经济的发展和持续良好的运行，国内基础设施建设，从规模到数量上，都呈现持续增长的势头。本文研究的塔式起重机，由于其塔身高、吊臂长、作用范围广、起吊重量大等特点，广泛地运用于基础建设中。然而，由于安装使用不当、自身的缺陷、工作环境等原因，其事故频发的现象屡见不鲜，而其事故往往是机毁人亡，令人触目惊心。由于上述原因，国家技术监督局先后专门制定和发布了《起重机设计规范》(GB3811-83)、《起重机械超载保护装置安全技术规范》(GB12602-90)、《起重机安全规程》(GB6067-85)等标准，要求各类起重机械必须装备安全保护装置。
　　 本文分析了塔式起重机各个工作机构，阐述了事故出现的种类及原因，针对小车式塔式起重机，设计了塔式起重机数字化安全保护系统的硬件结构，并完成其软件设计。硬件结构以dsPIC30F6012为核心，并将Μc/OS-II实时操作系统嵌入其中，以满足系统的监测和控制功能。通过设计所选传感器接口，完成数据采集、显示和继电器控制功能，最后搭建试验平台，测量和分析试验数据，验证系统的可行性，对课题作出总结与展望。
　　 经过试验验证，表明了安全保护系统的方案可行、运行可靠，实现了课题设计要求的功能，为起重机安全保护系统提供一种解决方案。