起重機載荷譜數據獲取系統、方法以及疲勞壽命評估系統技術方案

本發明專利技術涉及一種起重機載荷譜數據獲取系統，包括數據采集裝置、數據處理裝置、顯示裝置，其中，上述數據采集裝置采集起重機的工況數據；數據處理裝置用于從數據采集裝置接收工況數據，并分別對工況數據進行選擇、存儲；顯示裝置用于根據用戶的請求顯示工況數據。應用本發明專利技術的技術方案，可以獲得起重機實測載荷譜數據，使評估更精確。本發明專利技術還涉及一種起重機載荷譜數據獲取方法和疲勞壽命評估系統。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及起重機剩余疲勞壽命評估領域，尤其涉及一種起重機載荷譜數據獲取方法、起重機載荷譜數據獲取系統及基于該起重機實測載荷譜數據的起重機剩余疲勞壽命評估系統。
技術介紹
起重機械是石油化工、冶金、建筑、水利電力、港口、機械等行業中不可或缺的重要設備。這些設備價格昂貴，制造、安裝、調試時間長，使用維護成本高，管理復雜，設備的更新報廢使用時間至今沒有標準。企業中現有的設備大多已服役多年，它們的使用壽命或極限狀態的預測，是企業非常關心和迫切需要解決的問題。因此，科學準確地評估預測大型設備的壽命，實施設備的科學管理，選擇設備的最佳更新時間等，對于提聞企業的裝卸效率、保 證企業的安全生產、降低成本、提高經濟效益等，都有十分重要的意義。由于影響金屬疲勞的因素復雜，準確預計起重機金屬結構剩余疲勞壽命的工作比較困難。目前國內外在解決該問題時采用的方法主要分為兩類一類是基于現場檢測的方法，如超聲波探傷法、紅外線檢測法、光纖測試法和涂漆法，這些方法由于監測費用昂貴，傳感器的靈敏度要求較高，難以大范圍推廣；另一類是基于理論分析的方法，如計算機仿真估算法、斷裂力學估算法、疲勞分析估算法和反向推算法。計算機仿真估算法利用計算機虛擬技術，把連續作用的載荷循環離散化處理，不能反映疲勞的過程實質；斷裂力學估算法由于經驗性很強，難以應用于工程實際；疲勞分析估算法與反向推算法使用理論相同，兩種方法均存在由于統計數據的精確性不足，結構初始缺陷無法定量計入而使計算結果出現誤差的弊病。于是，基于實測載荷譜數據評估起重機剩余疲勞壽命的方法開始進入研究人員的視野。但是現有的方法中，起重機實測載荷譜數據往往難以獲取，從而導致評估結果不精確甚至影響實際工作的開展。
技術實現思路
本專利技術的專利技術目的在于解決現有方法中因存在難以獲得起重機實測載荷譜數據而導致評估不精確或難以應用于實際工作現場等技術難題。其中，本專利技術的第一專利技術目的在于提供一種通用于各種起重機的起重機載荷譜數據獲取系統，其技術方案是 一種起重機載荷譜數據獲取系統，包括數據采集裝置、數據處理裝置、顯示裝置，其中，數據采集裝置采集起重機的工況數據；數據處理裝置用于從數據采集裝置接收工況數據，并分別對工況數據進行選擇、存儲；顯示裝置用于根據用戶的請求顯示上述工況數據。根據上述結構，本專利技術的起重機載荷譜數據獲取系統能夠得到起重機的起升高度數據、變幅數據、載荷數據、位移數據等各種工況數據，并將各工況數據保存到數據處理裝置，對大量的數據進行有選擇地存儲，實現數據壓縮。還可通過顯示裝置向用戶顯示所需數據，提供了人機交流的途徑，方便用戶直觀地了解起重機運行工況。可選的，數據采集裝置經由隔離濾波電路將工況數據傳送到數據處理裝置。可選的，還具備為上述起重機載荷譜數據獲取系統供電的隔離電源。根據上述結構，能夠提高起重機載荷譜數據獲取系統的可靠性和抗干擾性。可選的，數據采集裝置包括起升高度傳感器、幅度傳感器、起升重量傳感器和位移傳感器中的至少一種；所述的工況數據是指上述起升高度傳感器檢測到的起重機的起升機構的起升高度數據、上述幅度傳感器檢測到的起重機的變幅機構的幅度數據、上述起升重量傳感器檢測到的起重機的載荷機構的載荷數據、上述位移傳感器檢測到的起重機的行走機構的位移數據中的至少一種。根據上述結構，本專利技術的起重機載荷譜數據獲取系統能夠得到起重機的起升高度數據、變幅數據、載荷數據、位移數據等各種工況數據。并且能夠根據不同的起重機種類選 用不同的傳感器，從而獲取所需的工況數據，為載荷譜數據的編制提供了更多的選擇，提高了該系統對各種起重機的兼容性。可選的，所述數據處理裝置包括工作狀態檢測裝置、時鐘輸出裝置、開關量觸發裝置、存儲裝置；工作狀態檢測裝置，其用于根據各傳感器檢測到的各數據，判斷起重機工作狀態，并將上述工作狀態輸出到上述顯示裝置進行顯示；時鐘輸出裝置，其輸出用于標注到傳感器檢測到的各數據上的時間標記；開關量觸發裝置，其中存儲有不同的數據閾值，將來自各傳感器的數據與對應的數據閾值進行比較，符合存儲條件時，將表示該數據可存儲的開關量信息標記到對應的傳感器數據；存儲裝置，其具備存儲標注有時間標記的傳感器數據的緩沖存儲器和存儲符合存儲條件的傳感器數據及其時間標記的非易失性存儲器。根據上述結構，能夠實現數據的實時傳送并能夠實現各種傳感器數據的同步傳遞接收。還能夠通過開關量信息的標記，實現數據的選擇、數據壓縮的目的。可選的，工作狀態檢測裝置通過接收到的傳感器數據流，判定起重機的工作運行狀態情況，用戶通過對上述緩沖存儲器發出數據調取的指令，使上述顯示裝置顯示標注有時間標記的上述傳感器數據。根據上述結構，用戶能夠通過顯示裝置實時了解起重機的運行狀態，實現了起重機實時監測的目的，也便于起重機的遠程監控。本專利技術的第二專利技術目的還在于提供一種起重機載荷譜數據獲取方法，包括數據采集步驟、數據選擇步驟、數據存儲步驟；數據采集步驟可以采集起升高度數據、幅度數據、起升重量數據和位移數據中的至少一種；數據選擇步驟可以對獲取到的各傳感器數據進行基于開關量信息的選擇；數據存儲步驟用于存儲標注有開關量信息的各上述傳感器數據，其中，在數據選擇步驟中，判定各上述傳感器數據是否符合預先設定的存儲條件，當符合上述預先設定的存儲條件時，對上述傳感器數據標注開關量信息。可選的，上述起重機載荷譜數據獲取方法中，還包括工作狀態檢測步驟，根據起升高度數據、幅度數據、起升重量數據和位移數據中的至少一種檢測起重機的工作狀態。可選的，上述起重機載荷譜數據獲取方法中的數據存儲步驟還可具有存儲標注有時間標記的上述傳感器數據的緩沖存儲步驟，其中，上述時間標記表示獲取數據時的時間信息。本專利技術的第三專利技術目的還在于提供一種具備上述起重機載荷譜數據獲取系統的起重機疲勞壽命評估系統。根據上述本專利技術，能夠提供一種能夠精確地測得起重機載荷譜數據并能夠方便地用于實際工作現場的通用起重機載荷譜數據獲取系統、通用起重機載荷譜數據獲取方法及具備該通用起重機載荷譜數據獲取系統的起重機疲勞壽命評估系統。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本專利技術的不當限定，在附圖中 圖I是表示實施例I的起重機實測載荷譜數據獲取系統的結構框 圖2是隔離濾波電路的電路示意圖； 圖3是隔離電源的示意 圖4是表示實施例2的起重機實測載荷譜數據獲取系統的結構框圖。具體實施例方式下面將結合附圖以及具體實施例來詳細說明本專利技術，在此本專利技術的示意性實施例以及說明用來解釋本專利技術，但并不作為對本專利技術的限定。本專利技術的起重機剩余壽命評估系統是基于起重機實測載荷譜數據獲取系統的。該起重機實測載荷譜數據獲取系統具有數據采集裝置，數據處理裝置和顯示裝置。其中，數據采集裝置可以包括起升高度傳感器、幅度傳感器、起升重量傳感器和位移傳感器中的一種或幾種。各數據傳感器分別經由隔離濾波電路將采集到的起升高度數據、幅度數據、起升重量數據或位移數據等傳輸到數據處理裝置。數據處理裝置中包括工作狀態檢測裝置，其根據各傳感器檢測到的數據，判斷起重機工作狀態；時鐘輸出裝置，其輸出時間信息；開關量觸發裝置，其中存儲有起升高度數據閾值、幅度閾值、起升重量閾值或位移閾值，將來自各傳感器的數據與對應的數據閾值進行比較本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種起重機載荷譜數據獲取系統，包括數據采集裝置、數據處理裝置、顯示裝置，其特征在于：所述數據采集裝置采集起重機的工況數據；所述數據處理裝置用于從所述數據采集裝置接收所述工況數據，并分別對所述工況數據進行選擇、存儲；所述顯示裝置用于根據用戶的請求顯示所述工況數據。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王新華，齊凱，江愛華，
申請(專利權)人：廣州市特種機電設備檢測研究院，
類型：發明
國別省市：