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智能防雷监控技术在港口起重设备上的应用!

发表时间: 2019-12-12 14:29:56

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雷击灾难是联合国组织发布的 10 种最比较严重的洪涝灾害之一,都是现阶段中国十大洪涝灾害之一。进到 20 新世纪80 时代至今,伴随着电子器件信息管理系统在国民生产、衣食住行和工作上的广泛运用,雷击灾难导致的损害也愈来愈比较严重。我国 21 个省、区、市雷暴日在 50 d 左右,数最多的达到 134 d。在我国雷电主题活动关键集中化在每一年的 6 ~ 8 月。据调查,每一年在我国有几千人因遭雷击死伤,导致经济损失超过 50 亿~ 100 亿美元。

遭雷击对电子器件电器设备一样拥有 比较严重的伤害,如互联网主机房服务器主机主板接口、服务器端口、监控器机房毁坏、电视、无线路由、电梯轿厢主板接口、门闸、沈阳监控摄像头等。

在我国广州港频危东海,位于在我国外向型经济最活跃性的珠江三角洲地域管理中心,于东经 113°36 ′, 北纬度23°6′,属亚热带气候和海洋性气候决策了广州港归属于雷击高危区。现阶段配置有大中型集装箱起重机总共 96 台,临港照明灯具高杆灯 74 座,配电站 15 座。

1 港口码头起重机械避雷的必要性

1.1 港口码头起重机械介绍

大中型港口码头普遍的起重设备有岸上集装箱起重机(下称岸桥)、门座起重设备(下称门机)、履带式海运集装箱桥式起重机(下称场桥)和路轨式海运集装箱桥式起重机(下称路轨吊),文中则以某港高宽比较大的岸桥和总数数最多的场桥主导

岸桥的功效是将海运集装箱从海船上卸掉并置放于集卡,集卡再将海运集装箱出港或转至堆放场,由场桥将海运集装箱卸掉置放于堆放场,或将堆放场的海运集装箱迁移至集卡。港口码头海运集装箱的装卸搬运和码垛,关键由岸桥与场桥进行,其机器设备完好率与综合性使用率,是海港考虑顾客高效率装卸搬运船速率的必需确保,立即经济收益造就企业。

1.2港口码头起重机械的雷击风险性

雷击对身体、电器设备的伤害来源于关键有 4 种方法, 各自为遭雷击机器设备、机器设备周边产生电闪、遭雷击公用设施(供配电系统路线,通信光缆等)和公用设施周边产生电闪等。相对的毁坏种类有由触碰和跨步电压导致对人的损害、雷击效用包含火苗造成的物理学毁坏(火灾事故、发生爆炸、机械设备毁坏、化合物释放出来等)及其雷击干扰信号导致的內部系统异常,这种风险性均可能会致使伤亡、设备毁坏及财产损失等损害。

1.3 遭雷击对港口码头起重机械的毁坏方式

在港口码头起重机械上,遭雷击常常毁坏港口码头起重机械的风速仪、品质控制器、监控系统、小轿车 /仰俯软启动器、通信控制模块、光电耦合器、通信 DP 连接头、电源模块 、电缆卷盘箱里***值编码器、大货车电动机速率伺服电机、PLC 等机器设备。遭雷击缘故为邻近的遭雷击或遭雷击房屋建筑(含港口码头起重机械)的电磁脉冲造成磁感应过电流量,造成机器设备毁坏。

2 港口码头初始避雷计划方案

2.1 港口码头起重机械的避雷有关规定

装卸搬运当场的龙门起重机、岸桥、散粮筒仓仓顶的金属构件和铁矿石、煤、油等专用型港口的大中型运输机械以及金属材料建筑物等,如合乎 JT 556-2004 要求的规定,可做为防震撼雷的设备。

龙门起重机等运输机械机器设备的路轨务必接地装置,接地址许多于 2 处,沿路轨每过 30 ~ 40 m 设一个接地址, 并另外与并行处理的另一路轨相接地。路轨的电线接头与跨接线选用热浸镀锌园钢或镀锌扁钢,园钢直徑不低于 20 mm,镀锌扁钢截面不低于 160 mm2,薄厚不低于 4 mm,每一接地址的接地线电阻不可超过 10 Ω。

场所运作的场桥、履带式正面吊等履带式起重设备不可以作防震撼雷设备应用,产生雷电时要停到有防震撼雷设备的自然保护区内,并人机对战分离出来。

岸桥和场桥上安裝的无线通讯设备的接受或发射点无线天线需有防震撼雷的设备及安裝浪涌保护器,保护装置的电线接头与车身就近原则联接。

港口码头起重机械因为其高宽比及金属材料钢构架, 非常容易接闪震撼雷。除此之外,临港高架桥电力线路遭到的震撼雷会沿供电系统路线根据变电站和箱式变压器等供配电系统设备导入到港口码头起重机械,变电站和箱式变压器内的中髙压防雷设备关键对于较高雷击流开展泄流,而泄流以后的残压值依然岸边桥等用电量机器设备拥有 较高的风险性。

港口码头起重机械选用的外界防雷接地防立即遭雷击,电线接头接地装置泄流雷击流,依避雷等级分类 (IEC 62305 规范)维护基本原理,从开关电源三相五线侧刚开始对电气设备各维护点开展开关电源类浪涌保护器(SPD)开展 1、2、3 级避雷维护, 另外也需对机器设备数据信号传送的两边开展数据信号类避雷维护, 保证起重机械安全性平稳的运作,避雷配备依避雷系统分区开展,岸桥和场桥避雷如图所示 2、图 3 图示。

2.2 初始避雷解决方法存在的问题

初始雷计划方案开关电源类选用浪涌保护器(SPD)开展1、2、2 级避雷维护,另外也解决机器设备数据信号传送的两边开展数据信号类避雷维护。因为机器设备应用后 SPD 脆化与无效,电线接头的接地装置情况要开展合理检测。因此,GB/T 21431-2015 要求:防雷接地系统的监测关键分成 3 中,工程验收监测、按时监管监测和企业自主检测服务。在其中,工程验收监测应合乎设计方案规定和 GB/T 21431-2015 规范的要求,按时监测规定每一年暴风雨时节来临以前开展全方位监测, 企业自主检测服务则规定企业经常性的习惯性监测。

对于监测,涉及工作人员及要求、人为失误、机器设备关机危害、监测立即的问题,时刻不可以合理立即开展。在 SPD 已无效,接地装置欠佳,无法立即监测到,造遭雷击时即导致机器设备毁坏。

2.3 难题解决方法

针对监测不立即的解决方法是可提升人力资源与時间资金投入,但伴随着人力资源的提升,另外确保港口码头起重机械资金投入,企业的经济收益考虑到,该计划方案并不是切实可行的。

因而,伴随着工业生产 4.0 的发展趋势,物联网的应用,运用物联网技术的感测技术,通信技术的发展趋势,智能化避雷监控器技术性应时而生。

1) 智能化避雷监控器基本原理

① SPD 检测控制模块检测 SPD 情况的一切正常 根据收集SPD 无效时主要表现情况(遥信接线端子的导通)来鉴定 SPD 是不是无效。另外检测遭雷击频次与時间,根据监测不一样位置的遭雷击频次与解析,使 SPD 的配备更有效,降低反复配备或者少配。数据采集终端:接受各机器设备根据有线电视方法或无线网络方法 ,传到数据通信机,供即时检测。

②雷击流监测仪检测雷击流 根据安裝在 SPD 接地装置(PE)网上的遭雷击感电磁线圈,即时监测解析纪录遭雷击电流量的尺寸、方位、谷值,根据数据分析表格,监测 SPD 挑选合理化,出示更科学研究的避雷计划方案。

③接地线电阻检查仪 根据接地装置检查仪,即时检测仪器的机器设备接地装置欠佳。

④数据通信机 将系统软件传输的信息根据有线应无线网络方位传到工控电脑做数据统计分析、梳理,产生表格,并对出现异常做会过警报系统警报。全部系统软件也可根据云台摄像机供手机上APP,别的网络分析应用。

2) 智能化避雷监控器技术性框图,如图所示 4 图示。

2.4 智能化避雷监控器技术性的关键作用

纪录并查寻雷击打中频次及所相匹配的雷击流谷值、方位、遭雷击动能,根据数据统计分析港口码头起重机械的遭雷击状况; 即时 SPD 情况检测, 迅速合理地维护保养SPD,避免因不可以立即拆换 SPD 所导致的损害;即时接地线电阻检测,每日定时执行收集接地线电阻电阻,避免接地装置出现异常产生的电路系统毁坏。短信提醒与电子邮件通告,造成警报,马上发送信息到所特定的移动端(或邮件地址), 通告有关工作人员解决出现异常;数据分析,数据图表化管理方法, 出示表格查寻及复印;出示 SPD 商品信息入录对话框,专业化的管理方法 SPD 商品档案资料及维护保养纪录;可依据要求拓展好几个智能终端,并适用多种多样数据信号传输方式。

3 智能化避雷监控器技术性的运用

该系统软件技术性于 2015 年第三季度始分期付款、分次


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