工业无线遥控系统在行车上的应用
   来源:中国科技博览     2021年05月19日 21:59

[摘 要]矿山机械通常处于恶劣的工作环境。潮湿、灰尘、坠物等都可能给操作人员造成伤害。选用配有无线电遥控系统、在能见度较低、环境恶劣的地方,也可以方便控制。介绍了行车遥控系统的优点,环境改善,人员减少;提高了工作效率;提高操作人员及其他工作人员的安全性;减少了制造与维修成本。改造情况以及行车改成无线遥控操作后的应用效果。改善了操作环境,也提高了安全性可靠性。但在实际生产中,要严格执行电气设备的点检制度,对操作人员进行安全操作规程的培训,起重机工作的时候,要严格确认,上方不得有人存在。如能严格执行,操作安全性将大大提高。

[关键词]行车 工业无线遥控系统 优点 改造 应用效果

中图分类号:F41663 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)15-0181-01

1.引言

安徽省矿业机电装备公司2012年搬迁新厂区后,进行了部分行车的无线遥控地面操作改造。因部分车间上方空气中烟尘较大,温度较高,还有的单位存在酸雾,有的单位工作时间较长,行车工的工作效率随时间增加而下降。随着工业无线遥控技术的不断发展和广泛运用,工业用行车作为无线遥控系统中应用最广泛的领域之一,特别是在钢铁、冶金、化工、煤矿等环境较为恶劣的行业中,行车无线遥控已是行车的标准配置。因此,公司决定对部分单位进行行车无线遥控地面操作改造。

2.遥控行车的优点

矿山机械通常都是在极恶劣的环境条件下工作。灰尘、潮湿、坠物等都可能伤害操作人员。选用配有反馈装置的无线电遥控系统、即使在能见度较低、环境恶劣的地方,也可以方便控制。在重型凿岩机钻孔作业时,操作员可以选择在近距进行对位钻孔,而不必坐在距钻孔作业点十米以外的钻孔机的操作台上。

该无线电遥控装置的配有数据反馈装置,通过TTY或V 24通讯接口将钻孔机的工作状态信息传递给发射机。在钻孔机钻孔作业中,孔的坐标在操作员的发射机的LCD液晶显示屏上显示,操作员根据显示的坐标信息来控制钻杆的空间位移。在位移过程中,反馈系统将钻机的位移坐标在LCD显示屏上"实时"显示,另外,还会将凿岩机的故障信息全文显示出来。反馈装置靠专用蓄电池组供电,可以满足反馈功能对电能的苛刻需求。

2.1环境改善,人员减少。

行车加装遥控器后,操作、系缆、挂钩可由一人单独承担,无需指挥,节省了人力资源;由于操作人员在地面上操作行车,独立判断行车的运行状态,因此操作的准确性、连贯性比以往显著提高;操作人员可选择最佳角度,避开能见度差、污染严重、危险的操作位置,改善了操作人员的工作环境。

2.2 提高了工作效率

操作人员独立判断,操作的准确性、连贯性比以往得以显著提高;由于不必要受制于上下驾驶室及辫子(操作线)的牵制,避免操作员在高温情况驾驶室温度较高,身体不适而造成的工作效率不高,故而提高操作员的精神士气与工作效率。

2.3 提高操作人员及其他工作人员的安全性。

由于省去了指挥环节,从而避免了由于指挥不当引起的误解;操作员可以在指挥的角度操作,更直观的看清被吊装物品现场情况,另外避免塔型吊车操作员在恶劣天气下驾驶室内不安全性,以及操作员高空作业与指挥员沟通有误而造成不必要的事故。

2.4 减少了制造与维修成本

遥控系统取代驾驶室早已成为现实,并已成为标准生产工艺。

3.在用工业行车的无线遥控改造

工业无线遥控器技术是通过无线发射器将操作指令经数字化编码、加密后以无线方式传递给接收系统,接收系统经解码转换后实现对各种机械设备的控制;在强磁场、强电场及无线电信号复杂的环境中有百分之百抗干扰能力。行车遥控器可代替凸轮控制器或联动台。工业无线遥控器采用了以下技术:?

3.1 编码、解码系统

(1)先进微处理器,百分之百的无错误传输多达43亿组密码,保证使工业无线遥控器正确无误送出、接收命令控制,不被其他的无线遥控系统干扰。(2)自我检测功能。中央微处理器检查出错误或者接收系统与发射机失去联系后,最短的时间内自动关机。

3.2 行车遥控器加装后,可由一人单独承担

无需指挥,节省人力;操作人员在地面上独立判断行车运行状态,因此准确性、连贯性显著提高;可选择最佳角度,避开危险操作位置,改善了工作环境;提高了工作人员安全性。行车遥控器改造不改变原行车的操作方式。两套操作设备可互为备用(开关选择),在一定程度上提高了可靠性。改造只需在凸轮控制器或联动台触点上并联接收机的相应触点即可。

3.3 单元电路的设计

C8051F310是完全集成的混合信号片上系统型MCU芯片,重量轻,体积小,控制简单灵活,价格便宜等优点,通常配以简单的外围电路就能形成较为完整的控制系统,C8051F310单片机采用射频SoC(片上系统)进行无线通讯设计,具有低成本、低功耗无线通讯应用系统的开发方案。射频SoC(片上系统)的特点具有专门的设计,将全部的高频部分电路全部集成到了电路内部,从无线芯片片机到天线之间,简单的滤波电路,系统设计者可以不需要其他高频电路设计;采用特殊设计,使无线芯片和微处理器和高频线路间,实现有效的配合,数字电路对高频通讯的影响减低到最小;将微处理器和无线芯片设计成一体,变成无线单片机,可以轻松完成无线通讯功能设计开发。(见图1)

3.4 行车的遥控器改造是在不改变原行车的操作方式的情况下加装一套遥控器设备。

遥控操作与驾驶室操作相对独立但又可相互切换,通过加装选择开关,这两套操作设备可以互为备用,并在一定程度上提高了行车应用的可靠性,尤其是在生产不允许中断的情况下。

采用无线遥控方式来控制行车,将操作人员从高空移至地面,操作人员只需用轻巧的遥控器,就可以选择最佳视觉位置,实现对行车的控制,消除了以往操作上由于视线不清或配合不协调等因素带来的不便,提高了吊装的精确性和安全性。

我公司采用按键式和摇杆式遥控系统对部分行车进行了改造,产品特点:(1) 超长的工作时间:特低功耗确保工作时间达到30个小时。(2)全面的防水保护:产品的防水保护达到了IP65级。(3)超强的稳定性:采用CPU和DSP、看门狗电路使系统更稳定、可靠。(4)先进的编码方式:采用漏检错误率最低的正反码连送校验方法。(5)领先的抗干扰水平:应用卫星通信技术中的通信方式,避免其他信号对本系统的干扰。

4.行车无线遥控改造后的应用效果

4.1 行车改造地面遥控操作后,节省了人力资源,提高了工作效率

改善了操作环境,也提高了安全性可靠性。但在实际生产中,要严格执行电气设备的点检制度,对操作人员进行安全操作规程的培训,起重机工作的时候,要严格确认,上方不得有人存在。如能严格执行,操作安全性将大大提高。

4.2 改造产生的效益

每台行车改造前需一名特种操作人员操作行车,另需2人在地面指挥、挂钩,改造后行车仅需一人就可操作、系缆、挂钩,每台行车每年可节约人员工资42000元。

参考文献

[1]崔光照,陈富强,李浩宾,胡智宏,杨存祥:一种工业无线遥控系统设计.起重运输机械[J].2009年2期.

[2]张冰,熊建鑫:一种新颖的工业无线遥控系统设.江苏科技大学学报(自然科学版)[J].2011年4期.

作者简介

范娜娜(1979-)女,安徽淮北人, 安徽省矿业机电装备公司。

文章 操作 行车