塔式起重机(简称塔机)作为主要物料运输机械在建筑业得到了广泛应用。尤其近年来随着高层、超高层建筑的兴起,塔机在现代化建筑施工过程作用越来越大,并且不断向大型化、智能化方向发展。但目前在建筑施工过程中,由塔机事故引起的人员伤亡和设备损毁屡屡发生,重大事故发生率居高不下,塔机的安全性能已成为威胁建筑工人生命和国家财产的大问题,塔机运行状态在线监测刻不容缓。 本论文研究工作主要包括以下几方面:通过对大量文献检索和分析研究,确定了对塔机安全影响最大的运行状态参数,对监测参数进行了优化,使在线实时监测变得更易操作:提出全新的起重力矩和起重量检测方法和测量数学模型,运用函数型连接神经网络解决了起重力矩和起重量在线测量中的非线性问题,使得计算过程简单,测量数据准确;采用可编程控制器(Programmable Logic Controller简称PLC)实现对塔机拖动系统和状态监测系统的一体化控制,使塔机工作运行更加稳定、可靠;在PLC网络方面进行了探索,用上位机管理控制塔机或机群的运行,实现PLCI/O口的状态监测、过程变量监测和塔机的运行状态参数监测,能够实现PLC任意I/O口的状态控制以及塔机的线控功能,这种技术对塔机的检修、检测十分方便;将虚拟仪器技术引入塔机运行状态监测领域,利用LabVIEW平台构建了塔机运行状态监控虚拟仪器系统,为后面进行塔机故障诊断打下了基础。 本论文创新点在于:提出塔机起重力矩和起重量测量数学模型,并对其进行理论分析和实验研究,运用函数型连接神经网络解决了测量中的非线性问题。应用虚拟仪器技术构建了塔机运行状态监控系统,为进一步的故障诊断打下基础。