基于高精度定位技术的炼钢车间天车安全监控系统
天车定位系统的研究与应用
天车定位系统的研究与应用唐凤敏【摘要】主要阐述了定位系统在天车上的开发和应用,大大提高了天车的安全可靠性,减少人工劳动强度,提高了天车的工作效率,并解决了无人天车智能化的关键技术难题,为实现全程无人工干预调运及智能化库区管理打下了坚实的技术基础.【期刊名称】《中国金属通报》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】2页(P73,75)【关键词】天车;定位;系统【作者】唐凤敏【作者单位】河钢股份有限公司唐山分公司, 河北唐山 063000【正文语种】中文【中图分类】TS1881 概述随着钢铁产业升级，科学的库房管理所带来的经济效益为国内外钢铁行业注入了新的活力，其中库房管理的智能化和信息化对于企业整个生产环节和物流环节的桥梁作用亦是有目共睹。
天车是工厂行业重要的搬运设备，天车的工作效率直接影响工厂车间的工作效率。
而传统天车依然依靠司机驾驶，手柄操作，地面指挥、司索工配合，效率低下，安全可靠性差，已经不能满足自动化和信息化驱使下生产发展的需要。
天车定位系统及无人化系统和库房智能化是当前的新兴发展方向，对实现智能制造，建设智能工厂意义重大。
2 系统架构组成整个库区的管理采用统一调度和多部天车协同控制的原则，因此将系统划分为计划层、任务层、命令层、基础层和执行层。
先由计划层通过分析相应库区的物料作用及作业类型，合理的制定物料的存放位置，分配给最优天车完成调运操作，再由执行层依据刚制定的作业计划，即作业工单下发至天车终端，通过对天车的X、Y、Z坐标位置的检测、主钩起吊状态的判断，实现了对钢卷信息的跟踪及定位，对库房中的物料能任一时间追踪其所在位置及其移动轨迹。
通过交互式双向数据流实时通讯，实现天车定位精确化、库房管理智能化、物流工艺信息化。
2.1 软件系统构成图根据库房管理的工艺特点，采用符合生产实际的高效智能化控制方案进行控制和全面监控，天车定位系统功能包括：仓储管理、下料作业、天车状态识别、记录上料卷、上料作业、倒库作业、天车跟踪显示、发货作业、监控下料卷、记录发货信息。
炼钢天车设备及操作在线监控管理及应用
炼钢天车设备及操作在线监控管理及应用
张春涛;姚旭亮
【期刊名称】《冶金信息导刊》
【年(卷),期】2024(61)3
【摘要】天车设备及操作在线监控管理采用自动化、信息化、视觉识别技术,从设备状态检测、设备图像采集分析、天车准时化作业管理等方面,实现天车运行状态的数字化采集和智能分析,达到设备、生产、质量可控,降低人员成本,提高人工劳效的目标。
【总页数】4页(P51-54)
【作者】张春涛;姚旭亮
【作者单位】唐山钢铁集团有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.智能在线设备监控系统在油脂工厂设备管理中的应用
2.济钢第一炼钢厂天车设备的ABC管理
3.在线监测技术在炼钢天车中的应用
4.在线监测技术在炼钢天车中的应用
5.实时监控系统在炼钢100T系统天车上的应用
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2024年炼钢天车安全操作技术(三篇)
2024年炼钢天车安全操作技术1.天车司机应了解起重机的结构、性能、工作原理和主要技术参数，掌握其安全装置的功能和正确的操作方法。
学徒工操纵起重机必须有专职司机进行监护，未经考试合格的天车工，不准单独上岗操作。
2.上下车时要跟司机联系清楚，待车停稳后方可上下车，要手扶栏杆不准手持重物，不准滑、蹦、跳。
任何人不得强行扒车，严禁从一车跨越另一车。
3.开车前要仔细检查设备状况，发现问题及时汇报处理，严禁天车带病作业。
司机在送电试车前必须鸣铃示警后，方可按顺序合闸送电试车。
4.司机在作业过程中，要精神集中听从地面人员的正确指挥，认真执行十不吊准则：①指挥信号不明或违章指挥不吊②重物超负荷或重量不明不吊。
③埋在地下的工件不吊。
④吊物上有人或有浮物不吊。
⑤工件捆绑不牢或重心不稳不吊。
⑥安全装置不灵不吊。
⑦光线阴暗视线不清不吊。
⑧菱角物体没有防护措施不吊。
⑨歪拉斜拽任何物体不吊。
⑩钢铁水包过满不吊。
5.司机在作业过程中要左右?t望，注意邻车情况防止撞车，吊物不准从重要设备或人头上通过。
6.司机在操作中必须听从地面专职人员指挥，对任何人发出的紧急停车信号都应服从，未辩明情况之前不得盲目开车.7.司机必须严格遵守指挥信号，工作人员未离开危险区时不准开车。
8.吊车司机在操作中必须精神集中，不准看书报，不准闲谈。
9.由于受环境和其他因素影响，司机不清楚指挥人员发出的信号，应发出询问信号，确认指挥信号与指挥意见一致，再进行操作。
10.有主副钩的起重机，应当把不工作的吊钩升到接近上升限位置高度，不准两钩同时吊运两个物体。
11.所吊重物接近或达到额定起重量时，吊运前应检查制动器，起吊时应先小高度，短行程试吊后，再平稳起吊，严禁在有载荷的情况下调整制动器。
12.吊运液态金属或较重物品，均先起吊100mm?00mm，停顿一下，验证制动器是否灵敏可靠再起吊，必须离地面2米以上或高于障碍物才允许开动大小车。
13.起重机接近同跨或上下层其他起重机时，吊运重物运行路线上有人时，必须发出警示信号。
炼钢厂废钢库无人天车控制系统的设计
炼钢厂废钢库无人天车控制系统的设计摘要：随着废钢在炼钢生产中起到了越来越大的作用，如何提升废钢库的生产效率这个问题也得到了钢铁企业的重视。
天车的无人化升级改造是提高废钢库生产节奏的一个重要手段。
本文以某钢铁企业炼钢厂废钢库技术升级改造项目为背景，介绍了该废钢库在数字化、智能化升级改造过程中，无人天车控制系统的设计方案。
关键词：无人天车；电气控制；废钢库；智能化；引言：近年来，废钢在钢铁企业炼钢生产环节中得到了越来越广泛的使用。
在中国废钢铁应用协会于2021年9月发布的《废钢铁产业“十四五”发展规划》中提出，到2025年底，我国钢铁企业炼钢生产中的综合废钢比预计将达到30%[1]。
在炼钢环节中，废钢使用的增量主要体现在两个方面。
其一是电炉短流程炼钢的比重增加。
与转炉炼钢相比，电炉炼钢具有节约能源、降低排放、节约投资、建设速度快等优点[2]。
另一方面的增量来源于转炉炼钢中废钢比的提升。
提升转炉生产的废钢比，能够缓解国内铁矿石短缺的现状，并减少炼钢生产过程中的能耗和污染排放，提升炼钢厂绿色化水平[3]。
在“十三五”末期，国内转炉废钢比已经达到15%以上，越来越多的钢厂加入到全方位推进提升转炉炼钢废钢比的队伍中来]。
随着电炉炼钢和转炉炼钢废钢比的提升，废钢周转率越来越高，废钢的配送和生产流通节奏非常紧凑，传统的调度和管理模式已经很难适应新形势下废钢库的生产要求，成为制约炼钢厂高效生产的一个重要因素。
为了解决这一问题，越来越多的钢铁企业在炼钢工序段开展了“智改数转”的智能化建设。
以中天钢铁集团下属的三炼钢厂为例，该厂建成了江苏省第一个“5G+数字钢厂”的试点示范。
在中天三炼钢的废钢跨智能化升级改造中，5G智能天车操控系统的应用极大的提升了废钢生产调度效率，使每炉钢的平均冶炼时长缩短了30秒，极大的降低了炼钢工序的能耗。
由以上分析可见，无人天车系统在炼钢厂废钢库的技术升级改造中起到了关键的作用，是废钢库智能化升级改造的核心内容之一。
基于高精度北斗联合定位的铁路施工安全预警系统的设计及应用
基于高精度北斗联合定位的铁路施工安全预警系统的设计及应用随着铁路建设规模的不断扩大，铁路施工安全成为一个备受关注的问题。
在铁路施工中，常常会遇到各种安全隐患，如土石方坍塌、施工机械事故、人员伤亡等。
为了及时发现并预警这些安全隐患，保障施工现场的安全，有必要设计一种基于高精度北斗联合定位的铁路施工安全预警系统。
一、系统设计方案1.系统组成基于高精度北斗联合定位的铁路施工安全预警系统主要由北斗卫星导航系统、地面监测设备、数据处理中心和预警系统组成。
北斗卫星导航系统用于提供高精度的位置信息，地面监测设备包括振动传感器、摄像头等用于监测施工现场的情况，数据处理中心负责处理监测数据并进行分析，预警系统则用于向相关人员发出安全预警信息。
2.系统工作原理北斗卫星导航系统通过天空地面体系，能够提供亚米级的高精度定位服务，可以为铁路施工现场提供精准的位置信息。
地面监测设备则可以实时监测施工现场的情况，当监测到异常情况时，将数据发送至数据处理中心进行处理分析，当发现安全隐患时，预警系统将通过短信、声音等方式向相关人员发送预警信息，及时采取措施避免事故发生。
3.系统特点二、系统应用效果基于高精度北斗联合定位的铁路施工安全预警系统的应用效果非常显著。
系统可以及时发现铁路施工现场的各种安全隐患，例如振动传感器可以监测到土石方的振动情况，摄像头可以监测到工地的施工情况，能够有效减少施工现场的安全事故发生。
系统可以实时向相关人员发出预警信息，制定相应的安全措施，及时排除安全隐患，避免事故的发生。
系统可以对施工现场进行全面的监控和管理，有助于提高施工效率，保障铁路建设的顺利进行。
三、了解案例及总结发表基于高精度北斗联合定位的铁路施工安全预警系统的设计及应用对于提高铁路施工的安全性，保障施工现场的安全，具有重要的意义。
系统在改善铁路施工现场的安全状况、提高施工效率等方面取得了显著的效果，具有很高的实用价值和推广价值。
希望在未来的铁路施工中，能够更广泛地应用这一系统，为铁路建设的安全和顺利进行作出更大的贡献。
基于高精度北斗联合定位的铁路施工安全预警系统的设计及应用
基于高精度北斗联合定位的铁路施工安全预警系统的设计及应用随着铁路建设规模的不断扩大和铁路交通运输的日益发展，铁路施工安全问题也越来越受到重视。
在施工过程中，由于涉及到高铁路线、隧道、桥梁等复杂工程，施工安全风险也相应增加，工程安全预警成为了施工管理的一个重要环节。
而基于高精度北斗联合定位的铁路施工安全预警系统的设计及应用，成为了解决这一问题的有效手段之一。
一、背景铁路施工安全预警系统是基于铁路施工的特点和需要，利用先进的定位技术和信息处理技术，对铁路施工现场进行实时监测和预警，以提高施工现场的安全性和生产效率。
而高精度北斗联合定位技术，是指利用北斗卫星系统与其他定位技术（如GPS、GLONASS等）相结合，以提供更加精准、稳定的定位服务。
该技术在铁路施工安全预警系统中的应用，可以有效提升系统的定位精度和可靠性。
二、系统设计1.北斗联合定位模块铁路施工安全预警系统中的北斗联合定位模块，是系统的重要组成部分。
该模块通过接收北斗系统的信号和其他定位系统的信号，实现对施工现场的精准定位。
基于多系统的联合定位技术，可以有效克服单一定位系统在复杂环境下的不足，提高定位的稳定性和可靠性。
2.安全监测模块安全监测模块是铁路施工安全预警系统中的核心部分，主要实现对施工现场的实时监测和数据采集。
通过安全监测模块，可以实时获取施工现场的各项参数和状态数据，如施工人员位置信息、设备运行状态、危险区域警告等，以实现对施工现场安全状况的全面监控。
3.预警系统预警系统是基于安全监测模块获取的数据，对施工现场进行实时分析和判断，以实现对潜在风险和安全隐患的准确预警。
通过预警系统，可以根据事先设定的安全规则和条件，对施工现场进行自动预警和报警，及时发出警报信息，提醒相关人员采取相应的安全措施，以避免发生事故和降低事故损失。
三、系统应用1.施工人员定位和管理基于高精度北斗联合定位的铁路施工安全预警系统，可以实现对施工人员的精准定位和管理。
2024年炼钢天车安全操作技术
2024年炼钢天车安全操作技术在炼钢过程中，天车被广泛应用于原料搬运、炉缸装料、铁水装出等重要环节。
然而，由于炼钢现场的复杂性和危险性，天车操作存在一定的风险和挑战。
为了确保炼钢天车的安全和高效运行，我将介绍2024年炼钢天车安全操作技术的相关内容。
一、智能化技术的应用随着人工智能和自动化技术的发展，智能化天车在炼钢过程中的应用越来越广泛。
2024年，炼钢天车将更加智能化，具备如下特点：1.智能巡检功能：天车将配备高精度传感器和智能相机，可以实时监测设备运行状态和环境情况。
一旦发现异常，系统将及时报警，以便操作人员采取相应措施。
2.智能避障功能：天车将通过激光探测等技术，智能感知周围环境，及时避开障碍物，避免碰撞事故的发生。
3.智能定位功能：天车将配备高精度定位系统，可以精确定位到指定位置，提高装卸效率，同时避免搬运错误。
4.智能诊断功能：天车将配备故障自诊断系统，可以自动分析和判断设备故障，提供相应的解决方案，减少停工时间，提高生产效率。
二、人机协同操作技术虽然智能化技术的应用可以提高天车的安全性和效率，但人的作用依然不可替代。
因此，2024年炼钢天车将采用更加先进的人机协同操作技术，包括：1.远程操控技术：操作人员可以通过远程控制器，随时随地对天车进行操作和监控，避免了操作人员在危险区域直接操作的风险。
2.虚拟现实技术：通过虚拟现实技术，操作人员可以在安全环境下进行模拟操作和培训，提高应急处理能力和操作技巧。
3.智能交互界面：操作人员可以通过智能交互界面实时了解天车的运行状态和参数，及时调整操作指令，确保天车的安全运行。
三、安全培训和管理除了应用智能化技术和人机协同操作技术，炼钢厂还应加强安全培训和管理，确保操作人员具备相关的技能和知识：1.严格的培训计划：对新员工进行全面培训，包括天车的结构和原理、操作规程和安全事项等内容。
2.定期的技能培训：对现有员工进行定期的技能培训，更新他们的操作技巧和安全意识，提高他们的应急处理能力。
冶金企业库区天车定位系统设计与应用
冶金企业库区天车定位系统设计与应用摘要：从传统库区管理模式导致的各种问题着手，提出了库区管理必然向自动化方向发展的理论，通过介绍库区原管理模式引入天车定位系统，并着重对该系统的设计思路、功能以及结构进行介绍。
天车定位系统在北成品库上线以来，很好的满足了库区各种业务的需要，使库区管理提高到自动化水平，实现了预期目标，具有很高的推广价值。
关键词：库区定位自动化中图分类号：TN914 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）02-0000-00仓储是物流的一个重要环节，在整个物流体系中占据举足轻重的地位。
现有库区普遍采用基于人工的传统库区管理模式，由于管理模式的落后与不合理，直接导致库区货物管理混乱，货物出入库效率低下，严重制约了物流的顺畅和经济运行。
实施天车定位系统可以优化库区管理，使库区管理达到自动化水平，提高库存货物信息准确率、减少库区管理人员工作量、降低相应物流费用、提高整体物流水平，具有很高的推广价值。
1 库区管理自动化是发展的必然在物流高速发展的今天，仓储是咽喉也是瓶颈，为了突破瓶颈使其发挥最大效力并带动物流向前发展，就必须优化和改善这一环节。
此时，库区管理的重要性就突显出来。
高效的库区管理可以提高货物流经库区的效率，进而提升整体物流水平；落后的库区管理导致货物在库区流动受阻甚至停滞，降低了整体物流的效率。
因此库区管理不能在传统的管理模式下停留不前，必须加快库区管理的自动化建设，这既是创建库区可持续发展的必经之路，也是库区管理亟待解决的工作目标与任务。
2 北成品板卷库原状北成品库是新落成的现代化库区，尽管库区硬件水平有了较大的改善，装卸能力得到了相应提高。
然而，面对主体生产规模不断地扩大，却仍沿用着传统的库区管理模式，库区管理基于人工完成，库区作业都得有库区管理人员现场指挥并手工抄录结果。
这样的管理模式导致库区重复出现以下问题：（1）库区货物存放混乱，货物信息错误甚至短缺。
基于高精度定位技术的炼钢车间天车安全监控系统
基于高精度定位技术的炼钢车间天车安全监控系统作者：来源：《中国新技术新产品》2019年第09期摘要：炼钢是钢铁生产的重要环节。
炼钢车间工艺复杂，从铁水到合格钢坯需要经过一系列物理化学变化。
天车作为炼钢车间主要的倒运设备，其工作效率直接影响着整个钢铁企业的生产节奏，因此为了保证炼钢车间天车的安全运行，为其提供一套安全监控系统便格外重要。
该文结合炼钢车间天车的运行特点，基于高精度定位技术为炼钢车间提供了一套天车安全运行的监控系统。
为天车的安全运行提供技术保障，进而提高整个炼钢车间的安全生产等级。
关键词：炼钢车间；编码器；激光定位；控制系统中图分类号：TP274 文献标志码：A0 引言在钢铁冶炼的过程中涉及众多复杂的物理化学变化。
高炉冶炼完成后，铁水在炼钢车间内要经历脱磷、脱碳、加合金料等多道工序处理。
铁水在不同工序之间的倒运都是通过炼钢车间内部天车实现的。
炼钢车间铁水倒运天车为铸造吊起重机，起重重量通常达到100 t～200 t。
天车长期在高温、高粉尘甚至含有有害气体的恶劣环境中运行，天车能否安全平稳运行不仅影响了炼钢车间的生产效率，更关系到车间的工人的人身安全。
依托电子技术的发展，将精度更高的检测手段用于天车位置检测，以此来确保天车安全运行已成为解决天车定位的重要方式。
1 研究意义天车是工业生产中不可或缺的起重设备，近年来天车定位技术发展较快。
最初天车定位完全凭借天车工自行判断。
天车司机还需要地面指挥人员指导天车走行，这样传统的定位模式过度依赖人为操作，天车司机必须具有丰富的驾驶经验，才能满足日常生产的需求。
随着编码器的广泛应用，在天车大车轮轴上加装编码器的定位方式渐渐取代人工操作方式，编码器统计轮轴的转数，结合天车轮半径，进行天车在厂房内部的定位，但是编码器在炼钢车间这种高扬尘，高温度的环境中旋转轴容易损坏。
而且当天车轮在轨道上出现打滑情况时，编码器不能计算出旋转的角度，会出现较大误差。
2 高精度定位技术应用2.1 光电式编码器编码器是一种安装在转动轴上，将轴的机械位移转换为电脉冲信号或者数字量信号的传感器。
天车定位及物流跟踪管理系统在炼钢厂中的应用
286管理及其他M anagement and other天车定位及物流跟踪管理系统在炼钢厂中的应用夏华刚（新余钢铁集团公司，江西 新余 338001）摘 要：阐述了新钢第一炼钢厂应用天车定位及物流跟踪管理系统，采集天车运输设备、铁水、废钢运输所有设备位置信息、物料及重量信息，实时监控天车运行坐标、工位、物料、物重等关键信息，并实时动态展示废钢、铁水运输动态信息和动作信号，和炼钢车间实时生产情况。
具有物流跟踪、计量管理、生产过程实时监控等功能，有效提高企业生产效率，具有很高的实用价值。
关键词：天车定位；物流跟踪；计量管理；实时监控中图分类号：TF089 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2018）06-0286-2新钢公司第一炼钢厂隶属于新余钢铁集团公司，是公司主体生产单位，厂内主要装备：3座110吨转炉、3座LF炉、1座RH真空精炼炉、2台6机6流方坯连铸机、1台210*1400板坯连铸机、1台250*2300板坯连铸机、和32部天车（桥式起重机）。
按厂房结构分：渣跨、加料跨、炉子跨、钢水接收跨、连铸跨、切割跨、出坯跨，共7跨。
炼钢生产产品生产批量大，质量要求高，须大量原料和半成品（铁水、生铁、废钢等）同时进入生产过程；铁水温度、成分信息、废钢结构、铁钢比装入量等大量信息，都直接影响生产的连续性和产品的质量。
原新钢第一炼钢厂炼钢生产过程中主要依靠人工对进厂铁水的温度、铁水成分；进厂铁水罐数量、每罐铁水重量等信息，通过调度询问后，人工输入电脑，传递给炼钢车间[1,2]。
同时每斗废钢的废钢装入量、废钢结构、每炉钢钢水成分、温度等信息，也须通过人工输入电脑，指导炼钢生产。
因此经常出现信息传递不及时、输入信息不准确、人员缺员紧张、生产作业效率低等现象[3-5]。
1天车定位及物流跟踪管理系统的原理以天车大车轨道方向为X轴，以天车小车轨道方向为Y轴，分别加装编码电缆，采集位置检测信号；分别整合天车称、废钢平车称、铁水平车称等物重信息；然后把位置信号和物重信号无线传输至用户端，通过以太网传输至天车系统服务器和生产信息化管理系统（MES系统)。
唐钢炼钢天车定位系统的研究与实现
唐钢炼钢天车定位系统的研究与实现随着企业信息化管理和自动化生产的不断完善,生产信息化的需求不断攀升,天车定位系统作为一种信息化的手段逐步发展开来。
炼钢生产的物料流与数据流脱节对唐钢的设备管理和生产管理造成掣肘,使得炼钢生产对信息化提高生产效率的需求迫切。
唐钢中厚板厂的炼钢生产是常规炼钢作业流程,作为研究的载体和对象,设计钢区天车定位系统,通过记录天车作业的运行轨迹,跟踪物料在转接点的传递,实现数据流与物料流同步。
以信息化天车补全生产信息流,是从根本上解决天车作业效率和生产效率的有效途径。
首先研究天车定位跟踪物料的基本原理和实现方法,结合钢区生产状态、设备状态和管理需求,为定位系统设计圈定基础方案。
根据钢区生产环境、天车本身及运行状态,确定天车定位部分的设备硬件选型;根据既定硬件采集的数据格式,确定接口和传输部分的设备硬件,设计定位系统的硬件方案。
介绍软件设计编程,将采集的天车运行数据和在物料转接点产生的数据形成天车作业记录,通过定位天车,跟踪物料的转移,使得物料信息与物料同步。
天车实时位置数据和作业记录送入数据库,实时位置则用于人机交互界面的监控;作业记录经系统处理生成生产流程跟踪结果形成数据流。
通过项目调试和试运行,对设计功能实现过程中遇到的问题进行分析。
根据调试过程中,优化数据处理程序、规避坏卡及漏读、增加坏卡自动检出程序,分析采用RFID卡定位天车的特点,研究日常维护的方法。
天车定位系统实现炼钢物流的自动跟踪、炼钢作业的可视化,把每部天车的位置、带载情况、自何时来自何处等信息及时反馈到各作业节点,岗位人员得以及时、准确的掌握生产资料的状态,辅助调度掌控生产节奏,合理调配生产要素,从而保证生产更加合理、有序、稳定。
系统数据库为管理人员优化生产安排、报表统计、绩效管理等方面提供基础数据。
图22幅;表12个;参58篇。
无人天车自动精准定位系统的研究与应用
211中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.05 （下）天车是生产作业中很重要的搬运设备，在工业生产活动中应用得非常广泛。
本着以人为本的原则，现实中对安全生产的要求越来越高。
为了达到安全精准高效的目标，无人天车应运而生。
摆脱了传统天车定点定位的单一人为的操作模式，无人天车通过PLC 接收现场传感器信号后直接作出响应，可以做到将吊物准确无误地吊运并摆放至指定位置。
传统天车的弊端很多，如人工成本高、安全系数低、工作效率低等，天车无人化操作能很好的解决这些问题。
无人天车的关键技术难题在于其能否精确定位。
本系统很好的解决了这一难题。
1 工作原理和系统构成无人天车采用PLC 和变频器为核心组件，现场安装时以精准测量数据的编码尺和编码器用于三维定位。
通过无线通讯系统将PLC 与移动面板有机结合。
通过人机界面将所要完成的动作一次性输入PLC，PLC 进行多级运算后得出最佳运行方案，将执行命令发送给下级模块和变频器。
现场动作完全自主完成，多项操作任务可同时进行，有效提高工作效率。
系统构成图见图1。
该系统一改传统天车单一接触器控制模式，使用新型PLC 多元控制。
天车运行更平稳，吊物摆幅小，安全系数高。
图1 无人天车定位系统构成图我们把车间物料和设备在三维立体空间内定位，每个物料或设备都有1个确定的三维立体坐标。
设定大车位置为X 坐标，小车位置为Y 坐标，吊钩位置为Z 坐标。
该系统主要包括位置检测装置和天车控制系统。
位置检测装置：大车、小车位置的检测采用线性绝对值编码尺系统，该系统主要有：读码器、编码尺、编码尺接口模块及安装附件。
读码器采取短距离的红外对射方式读取编码尺上的位置信息，并计算出位置值，位置信息和诊断数据经编码尺接口模块，通过PROFINT 网络传输至PLC 控制器CPU 中。
线性绝对位置编码尺系统无机械接触、无磨损，实时检测，基本不受震动、冲击、灰尘、温度波动的影响，可靠性高、维护方便，能用于恶劣环境工况。
天车定位系统
天车定位系统在钢铁企业的应用随着近年来各大钢铁企业信息化建设加速的进行，ERP、MES信息管理系统得到了广泛的应用。
这样就对钢铁企业的炼铁、炼钢、热轧、冷轧和中厚板的库区物流环节提出了更高的要求。
传统的库区物流需要人工指挥天车作业的方式通常具有以下缺点：天车吊运作业时需要地面人员指挥，作业环境非常恶劣，人身安全不易得到保障；定位精度较低，操作出错率较高；库区查找物料困难；生产管理的数据不能与库区物料信息数据同步。
所以，传统的人工指挥天车作业不仅存在安全隐患，而且会大大降低物料搬运的效率，成为了限制ERP、MES 信息管理系统的一个瓶颈。
在这种情况下，针对各个库区物流管理的天车定位系统应运而生。
大连普爱齐科技发展有限公司开发的天车定位系统是根据钢厂ERP或MES系统下达的生产计划、库内管理以及物料发出等信息及作业指令，综合考虑天车三维定位、天车智能导航、数据自动采集以及计算机无线通讯，形成的炼铁、炼钢、热轧、冷轧等工艺厂的各个库区天车定位及库区管理系统。
本系统充分考虑了钢铁企业而特有的生产环境，采用高可靠性的硬件设备，以保证在灰尘、电磁干扰及强烈振动的极端恶劣的环境条件下稳定正常的工作。
本系统根据 ERP或MES 的计划信息来管理库区的物流，生成入库命令、包装命令、库内移动命令、出库命令等传送给天车，然后天车利用定位（激光定位、无线定位、编码定位）等技术检测天车的操作位置，并把该信息与作业命令一同显示给天车操作人员，辅助天车操作人员控制天车运行，从而完成物流的堆放，执行 ERP或MES 下发的计划，实现全厂物流的自动控制和统一管理。
同时天车部分选用先进的无线终端设备和计算机以太网微波通讯技术，具有抗震、防尘、耐高温特点，特别在通讯过程中具有强的抗干扰能力，数据传输快、稳定可靠。
网络通讯采用IEEE 802.11b/g 标准自适应的无线方式。
工作频段：2.410~2.483GHz（无委会免申请）,传送速率：11Mbps－54Mbps。
UWB冶金厂安全管理解决方案(最新版)
UWB冶金厂安全管理解决方案（最新版）冶金工业作为典型的重工业行业，在多个生产环节都存在安全隐患“，所以，“安全”是保障冶金企业稳定发展的重要前提。
将UWB定位技术应用于冶金厂区建设中，可以有效健全其安全管理体系，堵塞安全漏洞。
UWB冶金厂安全管理解决方案冶金行业中，由于冶炼业务涉及的工艺流程长，厂区内有各类大型设备不间断运行，高温、高压场景及酸雾、二氧化硫等腐蚀性场所多见，环境高危、作业危险系数极高。
为了保障厂区内部生产业务能够有序开展，降低安全事故发生率,很多冶金企业希望通过建立一套全方位安全生产管理系统，实现厂区内人员、车辆和重点区域的高效智能化管控。
EHIGH恒高利用UWB技术为冶金厂设计的一套基于人员、车辆位置信息的高精度定位管理系统：通过全厂区部署定位基站，实现所有厂区和道路的定位信号无盲区覆盖；配合厂区内人员和车辆的特定定位标签，实现人员及车辆实时位置信息的获取；利用三维虚拟仿真技术，建立厂区二维、三维地图，实现对重点区域、危险区域的圈注。
UWB冶金厂安全管理解决方案应用于人员、车辆的日常管理中之后，可有效解决厂区现存的多个存在安全隐患的问题：高危区域风险管控、人员不规范作业行为、人员脱岗超时行为、落后访客登记管理、厂区运输车辆超速、车辆无序运行等，维护厂区生产运行秩序。
UWB定位系统在冶金厂实现的功能价值1.智能巡更UWB定位系统提高巡检监控维度，把控巡检细节，对每个巡检点停留时间以及范围进行监控，且联动视频记录巡检工作情况。
2.主动围栏防护变物理围栏为电子围栏，实现安全风险主动预警、报警，杜绝防止人为安全因素3.RTLS实时定位通过采用UWB等高精度定位系统，实现对现场人员实时、全程、超高精度的坐标轨迹跟踪，全方位了解和记录现场情况。
4.报警监控联动报警事件与监控联动，记录事件发生时刻视频，以及现场实时视频，帮助应急管理5.全方位视频监控支持接入已有视频监控系统，将已有摄像头设备集成到管理监控系统中，充分发挥视频监控系统功能，降低整体系统成本。
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基于高精度定位技术的炼钢车间
天车安全监控系统
作者：
来源：《中国新技术新产品》2019年第09期
摘要：炼钢是钢铁生产的重要环节。
炼钢车间工艺复杂，从铁水到合格钢坯需要经过一系列物理化学变化。
天车作为炼钢车间主要的倒运设备，其工作效率直接影响着整个钢铁企业的生产节奏，因此为了保证炼钢车间天车的安全运行，为其提供一套安全监控系统便格外重要。
该文结合炼钢车间天车的运行特点，基于高精度定位技术为炼钢车间提供了一套天车安全运行的监控系统。
为天车的安全运行提供技术保障，进而提高整个炼钢车间的安全生产等级。
关键词：炼钢车间；编码器；激光定位；控制系统
中图分类号：TP274 文献标志码：A
0 引言
在钢铁冶炼的过程中涉及众多复杂的物理化学变化。
高炉冶炼完成后，铁水在炼钢车间内要经历脱磷、脱碳、加合金料等多道工序处理。
铁水在不同工序之间的倒运都是通过炼钢车间内部天车实现的。
炼钢车间铁水倒运天车为铸造吊起重机，起重重量通常达到100 t～200 t。
天车长期在高温、高粉尘甚至含有有害气体的恶劣环境中运行，天车能否安全平稳运行不仅影响了炼钢车间的生产效率，更关系到车间的工人的人身安全。
依托电子技术的发展，将精度更高的检测手段用于天车位置检测，以此来确保天车安全运行已成为解决天车定位的重要方式。
1 研究意义
天车是工业生产中不可或缺的起重设备，近年来天车定位技术发展较快。
最初天车定位完全凭借天车工自行判断。
天车司机还需要地面指挥人员指导天车走行，这样传统的定位模式过度依赖人为操作，天车司机必须具有丰富的驾驶经验，才能满足日常生产的需求。
随着编码器的广泛应用，在天车大车轮轴上加装编码器的定位方式渐渐取代人工操作方式，编码器统计轮轴的转数，结合天车轮半径，进行天车在厂房内部的定位，但是编码器在炼钢车间这种高扬尘，高温度的环境中旋转轴容易损坏。
而且当天车轮在轨道上出现打滑情况时，编码器不能计算出旋转的角度，会出现较大误差。
2 高精度定位技术应用
2.1 光电式编码器
编码器是一种安装在转动轴上，将轴的机械位移转换为电脉冲信号或者数字量信号的传感器。
光电式绝对值编码器是一种将光电检测技术与编码器技术相结合的新型传感器。
绝对值编码器可以将位置信息转换为唯一的二進制定位编码。
与增量型传感器相比，绝对值编码器具有掉电保持、精确度高等特点。
绝对值编码器由码盘、光电发射器、光狭缝、光电接收器和齿轮组码盘组成。
被测轴在转动过程中带动绝对值码盘转动，在编码器的任何一个位置都可以通过读取光电接收器的明暗情况确定唯一编码，进而确定旋转位移。
当轴转动角度超过360°时，齿轮轴会带动齿轮组码盘旋转进位，增加编码器量程。
2.2 激光测距仪
激光具有良好的相干性、方向性和单色性，被视作测距仪器的理想光源。
根据测距原理的不同，常用的激光测距技术可以分为干涉测距、三角测距、脉冲测距和相位测距。
其中相位法的测量原理是将激光发射到被测物体，经过表面发射后，由测距仪接收。
测距仪解析计算发射端和接收端的相位差，进而计算出整段距离。
这种测量方式精度高，抗干扰性强，被广泛应用于中远距离测距。
2.3 格雷母线
基于感应环线原理设计的格雷母线定位系统主要分为3个部分，分别是移动站、格雷母线和固定站。
格雷母线内部包括感应环线，并按照格雷码的排布方式制造。
移动站安装在被测物体上，且距离格雷母线10 cm左右，被测物体在移动过程中与格雷母线发生电磁感应，固定站通过感应强度，实时计算出移动物体的位置，并传输到控制系统中。
3 系统架构
天车大车的运行跨度为整个炼钢车间跨间长度，在跨间高层平台上安装格雷母线，并将固定站分别安装在母线两侧，小车的走行方向是沿着大车的宽度进行，在小车梁上安装激光测距仪，将反光板沿着激光方向安装在大车横梁上用于反射激光，以此来提高测距精确度。
将光电式绝对值编码器安装在天车主钩和副钩提升电机轴侧，根据电机的旋转计算出主钩和副钩的高度。
另外为了保证天车的安全运行，在常规天车机械防碰撞基础上，在天车大车两侧安装激光测距仪，用于实时检测天车与周边天车或厂房墙壁的距离，当到达安全警戒距离时，向天车控制系统发出急停信号。
3.1 网络架构
大车定位的格雷母线系统固定端向外发出位置检测信号，系统采用Modbus TCP协议，通过以太网无线网桥将信号传递到控制系统中，天车控制系统安装在天车配电室中。
激光测距仪通过硬线电缆连接到天车PLC模拟量模块，通过4 mA～20 mA传输方式将位置检测信号发送到控制系统。
绝对值编码器通过PROFIBUS协议将天车主钩和副钩高度传递到控制系统中，具体网络结构图如图1所示。
3.2 软硬件选型及流程
系统检测仪表的选型如下：激光测距仪采用的型号为TC-20，量程为20 m，编码器选择绝对值编码器BES58-P0SADPHDCD0，配安装支架和保护装置，通信方式为PROFIBUS-DP，电缆型号为6XV1 830-0EH10，格雷母线移动站选用型号为AFC-CTR01，格雷母线型号为AWC-EC100，终端箱型号为AWC-BS01。
天车控制系统采用西门子S7-300PLC，配343以太网卡和模拟量输入输出模块。
天车走行过程中格雷母线系统实时定位大车的位置，安装在小车上的激光测距仪实时检测小车位置，安装在天车钩电机上的编码器实时检测主副钩位置，安装在大车上的激光测距仪用来防止天车发生碰撞。
所有检测数据通过PLC传递给上位机，上位机软件采用含有丰富协议的西门子WinCC7.3上位机系统。
4 结语
随着电子技术的发展，越来越多的新型检测装置被用于工业生产当中。
为炼钢车间提供一套基于高精度定位技术的炼钢车间天车安全监控系统，能在保证天车作业效率的同时，保证炼钢车间的安全生产。
参考文献
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为了确保天车的安全可靠运行，天车上必须采取防撞措施。
特别对于炼钢的出坯跨吊车来说，吊车主要用于钢坯的侧运，吊车的吨位大，运行速度快，安全可靠性尤为重要。
传统的防撞方式为机械极限，即采用行程开关等元件执行简单的限位功能。
这种方式可以起到基本的防撞作用，但由于机械极限容易损坏需要经常维修更换，而且机械极限的动作距离短，起到的安全作用有限，很难满足现场的需求。
后来随着光电技术的发展，现在的天车上大多采用激光反射板式天车防撞设备，由于此类装置以激光为检测介质，一是，大幅度减小现场蒸汽粉尘
等的影响，二是该装置多为智能型装置，可以设定和发送报警、减速、停车等功能指令，有效地保证天车的安全运行。
但其仍然存在的很大的安全隐患，即该装置的反射板在温度超过60℃时容易变形，引起测量误差，造成误动作；同时反射板在安装时需要与发射装置对位，对安装调试也增加了一定难度。
所以，武钢的设备维护人员一直苦于想寻找一种安全可靠、维护方便的天车防撞产品。
OSM150正是这样一种直反式激光防撞装置，当然它的出现引起武钢设备维护人员高度重视也就成为必然，之后立即在现场安装试用。
试用后发现该产品相对于以前的产品有很大的优势，
智能防碰撞系统具有以下特点：算法先进，确保报警信号及时发出
附加安装，不改变塔吊原有线路和结构，不会产生任何负面效果
声光提示，简单便捷，既可及时提醒司机注意危险又不会分散司机注意力
集中管理，所有数据更改和参数调整都可以在监控室完成而不需要上塔吊操作
集中观测，监控室可以实时观测各个塔吊上设备的运转情况，能够及时发现故障
通信可靠，通信距离远，穿越障碍物能力强安装拆卸方便，安装过程对塔吊作业影响小
塔上设备操作简单，司机不需要修改任何数据，避免人为误操作造成的故障体积小、结构紧凑，占用驾驶室空间小，便于安装和使用。