基于應變測量的塔吊疲勞監(jiān)測系統研究與設計.pdf

1、隨著國家城市化的不斷發(fā)展，塔式起重機在工程現場上隨處可見。塔吊使用的工況復雜，往往由于操作不當、過載工作等因素，造成塔吊事故時常發(fā)生。國內塔吊監(jiān)測系統主要依據起升載荷監(jiān)測數據判斷塔吊工作狀態(tài)，基于應力監(jiān)測塔吊狀態(tài)的技術還不夠成熟。本文結合綜合測試技術、信號處理技術、以太網技術，進行了基于應變測量的塔吊疲勞監(jiān)測系統的研究與設計，目的在于通過測量塔身所受到的應力來計算塔吊金屬的疲勞損傷。
　　首先，論文研究了國內外塔吊的監(jiān)測方法，選用

2、應力應變監(jiān)測法來預算塔身金屬疲勞損傷。在應力應變監(jiān)測手段上，分析現有監(jiān)測方法的優(yōu)缺點，選用電阻應變測量方法進行應力應變數據采集。其次，研究了電阻應變測量基本理論和疲勞損傷計算的基本理論。然后，分析系統功能要求，以模塊化的思想進行系統的硬件設計和軟件開發(fā)。實現應變數據采集和應力譜計算，為疲勞監(jiān)測系統提供數據。在硬件上，設計了應變信號調理電路、應變信號采集電路和WiFi無線數據傳輸電路。在WiFi無線傳輸方面，改進LwIP協議傳輸過程中擁塞

3、窗口和通告窗口的大小、擁塞避免機制，提高無線傳輸速率。在軟件上，設計了軟硬件之間的通信協議和基于MATLAB開發(fā)的疲勞損傷計算軟件。最后，搭建塔吊模型，對系統各功能進行測試。通過對比LwIP協議棧改進前后的傳輸速率測試，證明改進后傳輸速率明顯提高;通過靜態(tài)應變測試和動態(tài)應變測試，證明應變采集電路具有高精度;通過多組疲勞損傷模擬實驗，對系統進行整體測試，實現預期效果。
　　本文結尾部分對全文研究工作進行總結，并提出下一步研究內容和系