直臂機(通常指直臂式高空作業(yè)平臺)的五方通話系統(tǒng),是一種專為高空作業(yè)安全設計的多向實時語音通訊系統(tǒng)。它通過集成化的通訊設備,確保作業(yè)平臺吊籃內操作員、地面人員、設備操作臺(地面控制點)、安全員(或負責人)以及遠程監(jiān)控中心(可選)這五個關鍵位置之間能夠隨時進行清晰、穩(wěn)定的雙向語音通話。
組成與功能:
1.吊籃操作終端:位于作業(yè)平臺吊籃內,配備麥克風、揚聲器和緊急呼叫按鈕。操作員可直接與地面、控制臺或其他方通話,并在緊急情況下快速發(fā)出警報。
2.地面人員終端:手持式或固定式對講機,供地面指揮、協(xié)助或監(jiān)護人員使用,用于與吊籃操作員溝通指令、提醒風險或接收信息。
3.設備操作臺終端:集成在設備地面控制面板或遙控器上,設備操作員(在地面操控平臺動作時)或安全負責人可通過此終端與吊籃內操作員及地面人員直接溝通,協(xié)調動作或處理突發(fā)情況。
4.安全員/負責人終端:通常是的關鍵人員(如現(xiàn)場安全主管、工長)持有的終端,確保關鍵決策者能隨時接入通訊,了解現(xiàn)場狀況并下達指令。
5.遠程監(jiān)控中心終端(可選但日益重要):通過無線網絡(如4G/5G)將通訊信號傳輸至遠離現(xiàn)場的后臺監(jiān)控中心。管理人員或技術支持人員可實時通話,甚至在必要時介入指導,提供遠程支持或記錄事件。
價值與重要性:
*安全保障:這是系統(tǒng)存在的首要目的。在幾十米甚至上百米的高空作業(yè),任何溝通不暢都可能引發(fā)事故。五方通話確保操作員能即時報告異常(如設備故障、身體不適、突發(fā)天氣變化、接近障礙物),地面人員能迅速發(fā)出安全警示(如提醒避開危險區(qū)域、通知緊急停機),各方能協(xié)同應對緊急狀況。
*提升作業(yè)效率:清晰、直接的溝通能避免誤解和重復指令。地面指揮可告知操作員目標位置或調整要求,操作員能及時反饋作業(yè)進度和遇到的問題,減少無效操作和等待時間。
*明確責任與指揮鏈:系統(tǒng)明確了各方(操作員、地面指揮、設備控制員、安全負責人、遠程中心)的通訊權限和職責,尤其在復雜或多團隊協(xié)作的工地,能建立有效的指揮協(xié)調機制,避免多頭指揮混亂。
*應急響應關鍵:一旦發(fā)生緊急情況(如操作員受傷、設備卡滯、火災),操作員可一鍵緊急呼叫,瞬間聯(lián)通所有相關方,啟動應急預案,為救援爭取寶貴時間。
*符合安全規(guī)范:在大多數(shù)國家和地區(qū),配備可靠的多方通話系統(tǒng)是高空作業(yè)設備(尤其是大高度直臂車)強制性的安全要求(如中國GB/T27549-2011《移動式升降工作平臺操作者控制和其他裝置安全要求和試驗》),是設備合規(guī)運行的基礎。
技術實現(xiàn):
通常采用有線與無線結合的方式。吊籃與控制臺之間多通過隨平臺臂架伸縮的屏蔽電纜連接,保證穩(wěn)定性和抗干擾性。地面人員、安全員及遠程中心則通過無線對講系統(tǒng)(如UHF/VHF對講機、數(shù)字集群系統(tǒng))或蜂窩網絡接入。系統(tǒng)具備抗噪、防干擾設計,確保在嘈雜工地環(huán)境下的通話清晰度。
總結:
直臂機的五方通話系統(tǒng),遠非簡單的“對講機”,而是維系高空作業(yè)生命線的神經系統(tǒng)。它通過無縫連接作業(yè)現(xiàn)場的五方,實現(xiàn)了信息即時共享、指令傳達、風險快速響應,是保障操作人員生命安全、提升作業(yè)效率、落實安全規(guī)程不可或缺的關鍵技術裝備。在高空作業(yè)領域,“聽得見”才能“保安全”,五方通話正是這安全之“聲”的堅實保障。
直臂式高空作業(yè)平臺(直臂機)的驅動方式主要有以下幾種,其區(qū)別在于為液壓系統(tǒng)或直接為臂架運動提供動力的動力源:
1.液壓驅動(主流方式):
*原理:這是目前應用廣泛、成熟的驅動方式。無論終動力源是什么(柴油、電力、電池),其動作(臂架的伸縮、升降、旋轉以及行走等)幾乎都通過液壓系統(tǒng)來實現(xiàn)。
*關鍵部件:液壓油泵(由發(fā)動機或電動機驅動)產生高壓油液,通過控制閥組分配到各個液壓油缸(負責臂架升降、伸縮)和液壓馬達(負責旋轉、行走)。液壓系統(tǒng)能提供巨大的力量和的控制,非常適合直臂機這種需要大負載、長距離伸展和高精度定位的設備。
*特點:力量大、控制平穩(wěn)、可靠性高。其終動力源決定了整機的能源形式(見下)。
2.柴油發(fā)動機驅動:
*原理:以柴油內燃機作為主要動力源。柴油機驅動液壓油泵,為整個液壓系統(tǒng)提供動力。
*優(yōu)勢:動力強勁,持續(xù)工作能力強,特別適合長時間、高強度作業(yè)以及在野外無電源環(huán)境(如建筑工地、基礎設施建設、油田、礦山)使用。燃油補給相對方便。
*劣勢:運行噪音大,排放廢氣(有尾氣污染),不適合在室內或對環(huán)境要求嚴格的密閉空間(如潔凈車間、醫(yī)院、食品廠)使用。維護相對復雜(需定期保養(yǎng)發(fā)動機)。
3.電力驅動(交流電):
*原理:使用工業(yè)交流電源(通常是380V/400V三相電)作為主要動力源。外接電源驅動電動機,電動機再帶動液壓油泵工作(即電驅液壓)。
*優(yōu)勢:零排放、噪音極低,非常適合室內作業(yè)(如廠房維護、倉庫、大型場館、商場裝修)以及對環(huán)保和噪音有嚴格要求的區(qū)域。運行成本通常低于柴油驅動(電費低于柴油費)。
*劣勢:工作范圍受電源線長度限制,需要靠近固定電源插座或使用延長電纜,移動性和靈活性受限。無法在無電源的野外獨立工作。
4.電池驅動(直流電):
*原理:以可充電電池組(通常是高容量深循環(huán)鉛酸電池或更的鋰電池)作為主要動力源。電池為驅動液壓油泵的直流電動機供電(即電驅液壓),部分新型號可能在某些動作上采用電伺服直驅技術(減少液壓環(huán)節(jié)),但臂架動作目前仍以液壓為主流。
*優(yōu)勢:零排放、超低噪音,兼具室內外作業(yè)能力(只要電池有電)。移動性,不受電纜束縛,可在無電源的場地靈活工作。是環(huán)保要求高和室內應用的理想選擇,特別是鋰電池平臺續(xù)航和壽命更優(yōu)。
*劣勢:初始購置成本通常較高(尤其鋰電池)。工作時間受電池容量限制,需要規(guī)劃充電時間和地點(雖然快充技術在發(fā)展)。電池壽命有限,后期需要更換,帶來額外成本。在嚴寒環(huán)境下性能可能下降。
5.混合動力驅動:
*原理:通常指柴油機+鋰電池的組合。這種設計旨在結合兩者的優(yōu)勢。
*工作模式:
*在需要大功率或長時間戶外作業(yè)時,主要依靠柴油機提供動力并為電池充電。
*在進入室內、對環(huán)境有要求或短距離移動時,可切換到純電模式(使用電池動力),實現(xiàn)零排放和低噪音。
*柴油機在怠速或低負荷時可為電池充電,提高能源利用率。
*優(yōu)勢:兼具柴油機的長續(xù)航、強動力和電池的環(huán)保、靜音特性,適應性極廣,特別適合需要在室內外頻繁切換或對環(huán)保有要求但又有高強度野外作業(yè)需求的客戶。
*劣勢:系統(tǒng)相對復雜,成本高,維護要求也更高。
總結:
直臂機的動作依賴液壓系統(tǒng)驅動。區(qū)分其類型的關鍵在于為液壓系統(tǒng)提供能量的終動力源:
*柴油驅動:動力強,野外,但噪音大、有排放。
*交流電驅動:室內環(huán)保,安靜無排放,但被電源線束縛。
*電池驅動:自由靈活,室內外皆宜,安靜無排放,但受限于續(xù)航和成本。
*混合驅動:選手,適應復雜多變工況,但價格和維護成本高。
選擇哪種驅動方式,取決于具體的應用場景(室內/室外、有無電源)、環(huán)保要求、噪音限制、預算以及對移動性和續(xù)航能力的需求?,F(xiàn)代直臂機設計越來越注重環(huán)保和靈活性,純電和混合動力方案的應用日益廣泛。
升降機的運行速度控制是一個綜合運用電氣、機械和自動化技術的復雜過程,目標是實現(xiàn)平穩(wěn)、、安全、的運行,并滿足乘客的舒適性要求?,F(xiàn)代升降機(尤其是中高速梯)主要采用以下方式進行速度控制:
1.變頻調速(VVVF-VariableVoltageVariableFrequency):
*技術:這是目前主流的控制方式。它使用變頻器(逆變器)來驅動交流電動機(通常是永磁同步電機或異步電機)。
*原理:變頻器將電網輸入的固定頻率(如50Hz/60Hz)、固定電壓的交流電,轉換為頻率和電壓均可平滑調節(jié)的交流電輸出給電機。
*控制方式:
*速度指令:控制系統(tǒng)(PLC或控制器)根據呼梯信號、轎廂位置、目標樓層、當前負載等信息,計算出優(yōu)的速度運行曲線(理想速度隨時間變化的軌跡)。
*頻率/電壓調節(jié):變頻器接收來自控制系統(tǒng)的速度指令信號,通過改變輸出電源的頻率來調的同步轉速。同時,為了維持電機磁通的恒定(保證轉矩輸出能力),變頻器會按比例調節(jié)輸出電壓。
*矢量控制/直接轉矩控制:現(xiàn)代變頻器采用更的控制算法(如矢量控制、直接轉矩控制),不僅能控制電機轉速,還能控制電機的輸出轉矩,實現(xiàn)更平穩(wěn)的啟停和加減速,以及對負載波動的快速響應。
2.閉環(huán)反饋控制:
*速度檢測:為了確保實際運行速度跟隨指令速度曲線,系統(tǒng)需要實時監(jiān)測電機或曳引輪的轉速。這通常通過安裝在電機軸或曳引輪上的旋轉編碼器或測速發(fā)電機實現(xiàn)。
*反饋回路:檢測到的實際速度信號被送回控制系統(tǒng)(通常是變頻器內部的控制器)??刂破鲗嶋H速度與指令速度進行比較,計算出誤差。
*調節(jié)輸出:控制器根據誤差大小和方向(是快了還是慢了),通過特定的控制算法(如PID控制)動態(tài)調整變頻器的輸出電壓和頻率,使實際速度迅速、準確地跟蹤指令速度曲線。這是實現(xiàn)平穩(wěn)運行和平層的關鍵。
3.運行曲線管理:
*升降機并非全程都以高速運行。控制系統(tǒng)會根據運行距離(當前樓層與目標樓層之間的高度差)精心規(guī)劃一條優(yōu)的速度-時間曲線。
*典型曲線:包括啟動加速段、勻速運行段(可能達到額定速度)、減速制動段和低速爬行平層段。
*距離控制:對于短距離運行(如相鄰樓層),升降機可能只經歷加速和減速過程,根本達不到高額定速度。長距離運行則會在中間保持一段時間的勻速運行。
*目的:優(yōu)化運行時間,提,同時保證啟停平穩(wěn),減少乘客的不適感(如眩暈)。
4.負載檢測與轉矩補償:
*轎廂內的負載(乘客或貨物重量)會顯著影響啟動所需的轉矩和制動時的慣性。
*現(xiàn)代升降機通常配備稱重裝置(安裝在轎底或繩頭)。控制系統(tǒng)根據負載信息:
*啟動:在啟動瞬間提供足夠的轉矩克服靜摩擦和負載重力,避免“倒溜”或啟動沖擊。
*運行:在加減速過程中動態(tài)調整轉矩輸出,補償負載變化帶來的影響,維持恒定的加減速度,保證運行平穩(wěn)性。
*制動:提前計算所需的制動力矩,實現(xiàn)平穩(wěn)減速。
5.安全系統(tǒng)干預:
*升降機配備了多重安全裝置。如果速度檢測裝置(如限速器)檢測到實際運行速度超過額定速度一定比例(如115%),會觸發(fā)安全回路。
*安全鉗動作:終可能導致安全鉗楔塊夾緊導軌,強制轎廂制停,這是防止失控的后保障??刂葡到y(tǒng)本身也設有軟件層面的保護。
總結來說,現(xiàn)代升降機的速度控制是一個高度自動化的閉環(huán)過程:控制系統(tǒng)規(guī)劃優(yōu)速度曲線→變頻器根據曲線指令和實時負載調節(jié)輸出給電機的電壓/頻率→電機驅動曳引輪轉動→編碼器實時反饋實際速度→控制系統(tǒng)比較指令與實際速度,通過算法(PID等)動態(tài)調整變頻器輸出→確保轎廂、平穩(wěn)、、安全地沿著預定速度軌跡運行,并終平層。變頻調速技術結合精密的閉環(huán)控制和智能的運行曲線管理,是當今實現(xiàn)升降機運行性能的。