1智能化起重机义

与通用起重机较之,智能化起重机具有人工智能化,在替代人的劳力基础上,替代或远距人的劳力。即通过将感应器与智能化重大决策应用软件与起重机应用软件系统,同时实现可视化、分析、逻辑推理、重大决策和控制

功能,同时实现人工智慧、物的可视化、结合,替代人工进行可视化、重大决策和继续执行,使起重功能性适应环境组织工作环境的变化。其组织工作业务流程与通用起重机完全相同,但增加的智能化控制能够替代人的听觉、感官、嗅

觉、手部等可视化肾脏,替代操作者推论做出相关联的姿势,完成在起重机组织工作操作过程中的辨识、可视化、操作和管理工作等。

2智能化起重机核心技术

在替代操作者可视化、重大决策和继续执行的操作过程中,需要起重机手动可视化被吊贵重物品的边线,手动辨识被吊贵重物品并奇偶校验,手动收纳被吊贵重物品,手动选择运转走线,手动强化运转方向并消除场效应开闭系统

的钟摆,精确怠速贵重物品放置适当的边线,并在手动运转中历史记录、监视另一方面设备的组织工作状况,手动确诊机械故障就报。因此,起重机的人工智能化需冲破几个核心技术。

2.1贵重物品的辨识、奇偶校验、意见反馈与信息纳米技术

根据被吊贵重物品的型态、包装袋方式、石油化工方法等,常用被吊贵重物品包括:卷 (钢卷、纸卷、石墨卷等)、箱(货柜、料箱、中转箱等)、块(钢制、钢胚、掘进梁柱等)、捆(钢筋、螺纹

钢、近地点、薄壁等)、盘(线缆、盘条等)、件(斗、包等)、根(近地点、圆筒形、H形钢、梁等)。北京工厂搬迁

各种状况贵重物品的手动辨识、检测和意见反馈是数据的代码、收集标记管理工作、数据传输的技术标准方式,是智能化起重机的组织工作基础。该技术涉及贵重物品信息数据的代码、收集、标记、管理工作、数据传输等过

程。包括条码辨识、RFID 射频辨识、语音辨识、光字符辨识、磁辨识等特定格式信息辨识技术和图像、图形辨识、生物特征辨识等图像、图形格式信息辨识技术。辨识、检测后存储的物

品信息需具备普遍性、唯一性、 稳定性和不可复制性。

2.2空间定位技术

国内部分高端产品虽然应用了三维定位技术，但定位水平受限于整机系统的累积误差,不能同时实现高精度定位。目前，普遍应用的定位方式有2类:-类 是相对认址,一般采用旋转代码器、

激光或雷达测距、听觉辨识等方式同时实现;另-类是绝对认址, -般采用边线限位开关、代码线缆(格雷母线)、线性代码器、 BPS 条码、链轮链条以及实时绝对认址无线电、红外线、无线射

频、GPS等方式同时实现。伴随无线通讯技术的进步， 通讯网络的蜂窝定位及Wi-Fi、蓝牙红外线、超宽带、RFID 和超声波等室内无线定位技术的定位精度越来越高,已逐步在机械设备

的定位推广应用。北京工厂搬迁

起重机定位技术不仅涉及被吊贵重物品的外形监测、空位探测、实际放置边线的一维、二 维、三 维认址和定位方法,还涉及起重机取物装置(吊钩、货俶、吸盘、抓具、抓斗等)的一维、二维、

三维认址和定位方法。

由千起重机的作业范围较大,单- -的定位方法难以达到需要的定位精度，故大区域、复杂环境下的精确定位常采用相对趋近寻址+绝对定位认址的综合定位技术,较之单纯的绝对认址或

相对认址定位的方式,具有更精确、更稳定、更经济，对土建 工程质量的要求更低,更能适用起重设备恶劣的环境。

2.3智能化取物装置

95%以上的起重机取物装置都采用吊钩, 只能采取人工摘挂，吊运某一类特定贵重物品，通用性差，制约了起重搬运设备手动化程度的提高。在吊取和搬运散料、箱、捆、卷等不同贵重物品操作过程

中,智能化起重机需配套手动取物装置或智能化吊具,包括手动摘挂吊钩、C形钩、电磁吸盘、真空吸盘、俶夹钳、具挂梁、箱式吊具罐、抓斗、抓具等。根据各类被吊贵重物品的状况,

研发适合起重机应用的手动取物装置或智能化吊具, 同时实现起重机的手动存取,是起重机同时实现智能化化的最关键环节。

2.4方向规划与场效应开闭系统的电子防钟摆技术

运转方向规划和场效应开闭系统的防钟摆定位控制是同时实现起重机运转的必要条件。起重机在组织工作操作过程中,大小车加减速以及负载的提升都会使负载出现来回摆动,不仅影响起重机作业效率,北京工厂搬迁

北京设备搬运

北京人工吊装

还会引发事故。目前,常用开环和闭环控制技术同时实现起重机方向规划和防钟摆控制。开环控制方法主要包括基于输入整形的定位防钟摆控制和基于轨迹规划的定位防钟摆控制。同时实现方向规划

和防钟摆的闭环控制方法有很多,如意见反馈线性化、增益调度控制、滑模控制、预测控制、模糊控制、 神经网络控制、 无源性 控制等控制方式。

对于障碍物地点固定不变的吊装和搬运环境,采用静态方向规划即可满足要求。但是,当环境中的障碍物不能事先确定或多台起重机混合作业时，需要 采用动态方向规划的方法在线实时得到

安全的方向。吊装的方向规划。近年来，学者们针对起重机的方向规划给出了- -些有效的规划算法,如人工势场法、概率路标算法、快速随机生成树算法、遗传算法、蚁群算法等。

随着无线通讯技术的发展,将感应器(陀螺仪、加速度感应器、方位感应器等)安装在吊具或取物装置.上 ，同时实现基于被吊贵重物品的三维定位、方向规划和防钟摆控制将得到广泛应用。

2.5状况检测与机械故障手动确诊技术

状况监测是指通过一定的途径了解和掌握设备的运转状况;机械故障确诊则是根据状况监测所获得的信息,结合设备的组织工作原理、结构特点、运转参数、历史状况,对可能发生的机械故障进行分析、北京工厂搬迁

预报,对已经或正在发生的机械故障进行分析、推论，以确定机械故障的性质、类别、程度、部位及趋势。状况监测与机械故障确诊的象征意义在于其有效地遏制了机械故障损失和设备维修费用。

起重机械监视操作过程中的需要监视的常用监视参数包括起重量、重力矩:起升高度/下降深度;运转行程、幅度、大车运转偏斜;水平度;风速;回转角度;同-或不同一近地点运转机构安全

距离;支腿垂直度;组织工作时间、累计组织工作时间、每次组织工作循环等。常用的监视状况包括电机状况;制动器状况;变频器状况;抗风防滑状况;联锁保护:门限位、机构之间的运转联锁;工

况设置状况;供电线缆卷筒状况;过孔状况;以吸视频系统、桥架刚度、强度实时自检测系统等。

2.6实时在线监测及远程确诊技术

该系统包括感应器监测、实时无线数据传输、数据管理工作、信息查询、机械故障根源分析、趋势分析、专家确诊、状况预知预测、物联网远程监视等技术。通过给现有设备安装监视网关，通过Wi-

Fi或3G网络数据传输数据收集运转状况和机械故障情况,同时实现远程监视和可视化管理工作;应用软件系统新设备自带的远 程管理工作系统，建立统一的设备管理工作平台;与资产维修管理工作系统应用软件系统,提升维修效率和北京工厂搬迁

设备的组织工作表现。提供网络化的紧急维修协调配合机制，通过无线抄表获取设备实时状况 ,手动生成维修和检查计划,并在数据分析的基础上逐步同时实现基于状况的预知性维修。

通过计算机网络同时实现的预知性维修以状况监测.与机械故障确诊技术为基础，以设备实际状况为依据，根据生产 需要制定预知性维修计划的维修体制。其目标是同时实现实时停车、相关联换件、 维修确

定的项目。从目前的机械故障维修、定期计划维修，同时实现未来的预知性维修，辨别机械故障的真伪,推论机械故障的类型、程度、具体部位,预判机械故障发展的趋势。及时发现机械故障的早期征兆，以便采

取适当的措施，避免、减缓、减少重大事故的发生; - -旦发生机械故障，能手动纪录下机械故障操作过程的完整信息，以便事后进行机械故障原因分析，避免再次发生同类事故;通过对设备异常运转状况的

分析，揭示机械故障的原因、程度、部位及趋势，为设备的在线调理、停机检修提供科学依据 ,延长运转周期,有效地遏制机械故障损失和设备维修费用;根据状况监测所获得的信息，结合设备的

组织工作原理、结构特点、运转参数、历史状况，对可能发生的机械故障进行分析、预报,可充分地了解设备性能,为改进设计、制造与维修水平提供有力证据。

2.7成套装备的监视和管理工作北京工厂搬迁

针对散料、箱、捆、卷等不同贵重物品的堆放形式和存储要求，结合上述辨识、定位、存取、监视等核心技术开发智能化起重机的监视和管理工作系统MWS，包括接口子系统、 货位库存管理工作子系

统、贵重物品辨识子系统、调度与起重机运转子系统、空间定位子系统等，同时实现起重机智能化化高效、安全的运转。

3结论

智能化制造、智能化物流、 智能化维护等领域对各种智能化化起重机的需求日益扩大，应用前景广阔。上述核心技术将以应用软件、 新产品、新技术等形式应用软件系统为智能化起重机的应用解决方案，形成用于

工程的成套装备，应用于冶金、造纸、汽车等智能化制造领域的工位中转，物流领域的仓储搬运。智能化起重机手动完成工艺业务流程的操作运转，并能实时监视、历史记录起重机的运转状况,提供了

更高的组织工作效率和更低的运转成本。智能化监视、操作系 统对在役起重机械同时实现智能化维护服务，即通过远程在线检测、大数据统计分析，同时实现预知性维修和剩余寿命评估。积累的大数据可以

为起重机的设计提供数据依据,提高起重机的整体设计水平，有效、 有针对性地提高起重机的本质安全和性能。