一、项目背

当前，现代港口机械日益向大型化、高参数、高效化等方向发展。 在我国，门座起重机已被各大港口普遍使用，已成为船舶与码头前沿之间装卸的主要设备。在门座起重机大型化的同时，很多新问题也随之出现。其中最明显的是安全问题。近年来，25吨以上大型港口门座起重机结构机构故障频发，给港口造成重大的经济损失，特别是门座起重机的金属结构件出现故障(如臂架折断)，会造成重大事故甚至人身伤亡。制造厂家认为，门座起重机设计已采用国家规范最高的工作级别，若预留的安全系数裕量太大会导致整机过于笨重，从而进行优化设计。国内港口大型门座起重机大多用于散货作业，长期处于高负荷、高利用率状况，实际工况恶劣。如何确保门座起重机在服役期间的安全健康，在结构机构失效后利用监测数据分析其失效机理，已成为保障起重机械安全、高效运行的重大需求

二、研究内

?? 本项目是在在门座起重机上装有一套起重机机械状态健康监测与评估系统，对其机械系统的金属结构与运行机构的动力性能的健康与安全进行实时测、控、评、管一体化技术的应用，以确保设备健康安全地使用。系统实现由结构和机构组成的机械系统所有状态参数的动态实时跟踪功能、状态变化趋势预警功能、远程可控的“黑匣子”功能、单机评价标准库管理和趋势变化的状态健康分析功能，为设备的日常健康管理、使用可靠性提高和结构“报废-改造-续用”后期决策提供第一手（长期的、海量的）现场数据资料

1、振动和噪声监控报警系

实时采集四连杆机构铰点及起升、旋转、变幅三大机构输入和输出轴端运行噪声和振动，能截取正常作业时的特征曲线和峰值作为标准，设定一定的安全系数，当超过安全标准时，系统报警，显示报警部位

2、结构应力在线监测系

实时采集四连杆机构、人字架等金属结构关键点作业中应力变化曲线，在线监测结构的损伤状态 ，预测结构可能的失效形式 ，揭示结构破坏失效的机理，为该型门机金属结构主体的金属疲劳研究提供依据

三、创新亮

1、运用既往对门座起重机的有限元分析数据和检测历史数据用，判断起重机金属结构易损伤位置，研究应用先进的噪声、震动、应力传感器，测量门机运行中各项数据，在国内率先开展门机结构机构在线监测

2、通过对减速箱关键部位振动数据采集、分析诊断，实时掌握减速箱运行情况，及时指导维修、维护，保证系统安全平稳运行

3、对门机润滑状况、设备运行状况实时监测。给出设备管理人员设备润滑保养建议，并对润滑效果提供数据参考

4、通过在线监测软件对数据进行解码，从而转换为用户容易识别和理解的直观数据或图像

四、应用推广情

新海湾码头公司现有港口门座起重机16台，目前已在6台40吨门座起重机加装门座起重机结构机构健康监测系统，实现对重点结构机构的健康在线检测，为我港大型起重机安全运行管理提供了技术保障

五、经济和社会效

对大型钢结构、重要机构的实时动态监测，有效预防了大型设备故障产生，提前进行故障干预，年节省维修成本约20万元/台。通过对润滑状况的监测判断，适当降低润滑次数，节省宝贵的人力成本，降低设备的养护压力，年节约润滑成本5.06万元/台。同时，由于润滑油量减少，润滑油溢出得到控制，设备表面卫生清理压力减少，更具环保和集约化。门座起重机上应用在线监控管理系统，可以减少操作设备检查维护人员的工作强度，给维护带来极大的方便，且可以随时监视设备的运行状况，提高装卸效率。同时能高效快捷地监控起重机械的运行状态，增强安全性能，减少故障时间，这将显著改善目前起重机械的监管状况，提高设备管理的现代化水平