桥岸港机结构监测系统

1.产品背景

在智能化潮流中，港口起重设备的结构监测系统是整个港口智能化系统的一个重要组成部分，它将成为桥吊设备不可或缺的一部分，是桥吊高效率、自动化诊断、低频次维护的主要保障系统，是桥吊进阶到智能化运营与全寿命管理的重要支撑系统。金属结构是起重机械的“脊梁”，承受各工作机构自重、工作载荷和外部载荷。如结构发生危险时，将会导致重大安全事故，对人民生命财产造成巨大损失，严重时会直接影响社会安定与和谐。

2.方案内容

桥岸港机结构监测系统是一套网络化的结构在线状态监测系统，该系统硬件是基于先进的光纤传感采集技术，前端采集设备采用FPGA和嵌入式系统设计，嵌入基础结构数据模型和分析处理算法，能快速、实时和连续给出设备状态信息，是我司自主研发的新一代智能采集系统。该岸桥钢结构应力监测与故障预警系统由五大子系统组成，分别是光纤传感器子系统、数据采集与传输子系统、数据分析与信号处理自系统、健康评估与预警子系统，以及用户界面子系统。

图2：港机钢结构健康监测界面

3.解决问题

结构健康监测系统包括趋势分析、剩余寿命预估、维护保养建议等方面。系统利用数据模型和数据积累的优势，再利用载荷数据和多种结构响应信号的基础上，运用大数据架构的软硬件系统，在结构损伤识别的实时性、准确性和大系统融合成为行业领先的在线模式识别状态监测系统，用来实时评估起重机的安全性和可靠性。

4.比较优势

相对于传统产品，本产品具有如下优势

+硬件传感器部分为高可靠性和长寿命的无源部件；

+采集部分采用存算一体的设计架构，实现多种载荷（起重机运行数据，如运行时间、行程、载荷等）与响应信息的融合；

+再利用计模型与数据积累实现损伤识别；

+可实时对结构的强度、疲劳损伤等状态进行有效监控及预警；可直接对结构损伤情况进行有效监控及预警；

+关键点监测，解决设备突然发生疲劳断裂的痛点；

+可对设备整体物理状态进行阀值报警；

+系统可长期、有效实时监测岸桥的结构健康状态。