郑惠泽 丁克勤 孙振山 赵利强

1 北京化工大学信息科学与技术学院 北京 100029 2 中国特种设备检测研究院 北京 100013

0 引言

随着现代工业的发展，冶金行业也逐渐向大体量、高效率、强安全的方向发展。冶金起重机是冶金行业中最关键的设备之一，其运行状况会直接关系到生产能力与生产效率，故其工作安全性、可靠性、快速性以及先进性一直受到普遍重视。冶金起重机长时间在高温、高粉尘的环境中工作，且为保证生产效率长期连续运行吊运物料，极易引起其钢结构的疲劳损伤和磨损损伤，从而导致生产安全事故的发生，造成人员伤亡与财产损失[1]。对冶金起重机关键部位进行实时监测和分析能有效预防其钢结构突然断裂以及人为误操作等引起的安全事故，不仅能有效提高起重机作业时的管理安全性，同时也能实时监控并管理相关的起重设备[2]。

目前，冶金起重机在健康状态监测方面已经有许多相关研究。皮坤等[3]基于 PLC 系统进行状态信号采集，通过无线传输+有线传输的方式实现对起重机状态实时监测；Kishore K 等[4]应用多学科方法对冶金起重机的吊钩故障进行分析，利用有限元分析对槽口应力进行量化；此外，许多研究工作者根据冶金起重机的桥架结构[5-7]、吊绳状况[8，9]、振动运行参数[10-12]和应力运行参数[13，14]等方面对冶金起重机进行设计或建模分析，以监控和提升冶金起重机的安全性。

以上研究分析了冶金起重机的单一故障，并应用有限元分析、建模设计与分析等方法研究了采集数据与其相关故障之间的关系，积累了冶金起重机的故障数据库，为后续起重机的故障监测提供了经验，从而提升了起重机的运行安全性。……