作者:计红梅 刘雨晗 来源:中国科学报 发布时间:2020/10/31 17:41:46
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扬大团队为港口重器量身打造“智检机”

 

起重机械作为货运运输的主要工具,在国民经济社会发展中具有不可或缺的作用。港口起重机轨道作为支撑设备运行的重要单元,其安全性问题一直以来都是国内外研究的重点。记者近日从扬州大学机械工程学院获悉,为了有效避免港机工作时安全事故的发生,由机电工程系教师朱林领衔的科研团队通过近一年的研发,自主研制了一种港口起重机轨道咬轨程度检测装置。目前,该项目已获得实用新型专利4项,申请国家发明专利2项,发表SCI/EI论文3篇。

“港口起重机工作时的咬轨现象是对整机危害最大的一种故障形式,近三年内众多港口都有类似事故的发生,所以通过相应的检测系统来获取港口起重机行走轨道的咬轨程度是为港机重器保驾护航的必备程序。”朱林老师介绍,此前,国内外对港口起重机轨道检测系统的研究很多,但仍存在以下几点问题:激光准直法虽然检测方便,但对轨道实际曲线的依赖性较大;全站仪法可以获得比较高的检测精度,但其危险系数高且不方便。

鉴于此,扬州大学机械系统可靠性团队研发出了一种新型的港口起重机行走轨道咬轨程度检测装置。该装置的系统主要由检测系统主体结构模块、图像采集模块、控制与信息传输模块三个部分组成,能有效解决现有港口起重机轨道检测系统存在的检测范围小、检测精度不高等关键性问题。

据了解,在该装置的主体结构模块中,主体采用铝合金材料,以延长其使用寿命;底盘运动部分采用履带式移动车,提高装置的稳定性。在保证稳定性的同时,装置的移动速度为0.4m/s,来提高装置的检测效率。对于图像采集模块,团队采用了HIKVISION的DS-IPC-T12-I/POE的图像采集设备,可以让装置在-30~60℃的环境下进行全天候的采集画面。采集的图像经过一系列信号转化,呈现于PC端,可供检测员直观地观察港机工作情况。

为了让装置实现移动、图像采集、警示等操作,团队在控制与信息传输模块中采用开源Arduino编程的主板,使检测装置能同时发出移动控制信号、机械臂控制信号、图像采集信号、工作警示信号四种信号。在工作警示信号上,当采集到的图像存在异常,由检测员发出下达警示信号,该信号经无线传输至控制与信息传输模块后,再经线缆传输至工作警示系统,则该装置发出警报声,以提醒维修人员尽快到达维修地点。

朱林介绍,“目前,该系统已试验应用于南京港、南通港等大中型港口,未来我们将进一步将其推广应用至全中国的港口货运物流中,为中国港口重器装上智能听诊器。”

作为港口重器量身打造的“智检机”,该系统不仅可以直接服务现场检测,而且对进一步加强特种设备的安全性评估具有重要意义。

 
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