基于有限元与物联网的塔式起重机安全监测系统

• 作者: 何光辉 李晓伟 李鑫奎 沈志勇
• 来源期刊: 中国安全科学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 有限元法(FEM) 物联网(IoT) 塔式起重机 安全监测系统(SMS) Gauss求解器
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 安全工程技术
• 页码范围: 88-94
• 页数: 7页
• 分类号: X952
• 语种: 中文
• DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.11.013

摘要

为实现塔式起重机作业远程安全监测,减少人员监测风险,应用物联网(IoT)技术,实时获取塔式起重机运行状态参数,并结合有限元法(FEM),开发一套塔式起重机动态结构远程实时安全监测系统(SMS);基于移动通信网络采集的塔式起重机状态传感器数据,利用SMS通过本地计算机实时自动更新塔式起重机动态结构网格;采用Cholesky求解器求解塔式起重机作业过程线性方程组,并对比塔式起重机构件应力和挠度的现场测量与远程监测结果.结果表明:Cholesky求解器的求解效率显著高于Gauss求解器,且单次计算时间开销小于0.5 s;监测系统位移和应变分析结果较实测值误差分别小于14％和12％,该系统具备一定的可靠度和精度.