团 体 标 准
T/CIN 102—2026
港口斗轮堆取料机健康监测技术要求
Technical requirements for health monitoring of port bucket-wheel stacker reclaimer
2026-01-26 发布 2026-04-26 实施
中国航海学会 发布
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国航海学会提出并归口。
本文件起草单位：唐山港集团股份有限公司、交通运输部水运科学研究院、河北港口集团有限公司、秦皇岛港股份有限公司。
本文件主要起草人：田新华、王思维、王世宁、包磊、邵竞伟、高策、温皓白、张春明、王超、张贝、刘兆衡、周鸿茂、崔景宙、 肖昭、张志磊、马浩睿、 白跃辉、高旭、王柳。
港口斗轮堆取料机健康监测技术要求
1 范围
本文件规定了港口斗轮堆取料机健康监测的总体要求、监测设备、监测采集、数据传输与处理以及诊断与预警的技术要求。
本文件适用于港口斗轮堆取料机的健康监测。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 9813.3 计算机通用规范 第 3 部分：服务器
GB/T 19873.3 机器状态监测与诊断 振动状态监测 第 3 部分：振动诊断指南
GB/T 25742.2 机器状态监测与诊断 数据处理、通信与表示 第2部分：数据处理
GB/T 33213 设备结构健康监测 基于光纤传感技术的应力监测方法
GB/T 33218—2025 设备结构健康监测 基于光纤传感技术的设备健康监测方法
GA/T 1211 安全防范高清视频监控系统技术要求
JB/T 7329 斗轮堆取料机械 术语
JT/T 1472 港口专用数字移动通信系统要求
3 术语和定义
GB/T 33213、JB/T 7329界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
港口斗轮堆取料机健康监测 health monitoring of port bucket-wheel stacker reclaimer
对港口斗轮堆取料机安全运行的关键特征参量进行实时在线监测，以获取港口斗轮堆取料机的健康信息。
3.2
健康诊断 health diagnosis
利用港口斗轮堆取料机健康监测获得的应力、振动等相关数据,结合数据处理与分析,提取特征参数,评估并判断其健康状态的技术活动。
[来源：GB/T 33218—2025，3.3，有修改]
4 总体要求
4.1 港口斗轮堆取料机健康监测(以下简称“健康监测 ”)工作环境应为-25℃~+45℃ , 最大相对湿度应不大于 95% ，可有凝露、盐雾。
4.2 健康监测主要应针对港口斗轮堆取料机的金属结构、传动机构、电气等关键部位进行。
4.3 监测设备应具有安全性、时效性和兼容性。
4.4 监测设备应主要包括监测传感器、采集仪、服务器、视频系统等。
4.5 健康监测数据应具有实时性和连续性，并定期校准保证数据的可靠、准确。
4.6 健康监测应具备对数据的诊断和预警能力。
5 监测设备
5.1 监测传感器
5.1.1 一般要求
5.1.1.1 监测传感器的安装与布置不应影响港口斗轮堆取料机的安全可靠运行。
5.1.1.2 监测传感器主要包括应变传感器和温振传感器，其防护等级应不低于 IP65。
5.1.2 应变传感器
5.1.2.1 应变传感器测量范围应满足港口斗轮堆取料机工况条件和材料参数值变化范围需求，应具有不小于测量范围上限的应变值，分辨出的最小变化值应满足工况条件及监测精度要求。
5.1.2.2 应变传感器应具备抗疲劳性能，在设备正常运行状态下，传感器本身及其连接结构的疲劳寿命不宜小于所安装结构的设计疲劳寿命，并具备良好的抗干扰性。
5.1.2.3 应变传感器根据现场需要， 以焊接或粘接形式平整安装在打磨干净的结构表面。
5.1.2.4 宜采用光纤应变传感器，其性能指标应符合 GB/T 33218—2025 中 5.2 的相关要求。
5.1.3 温振传感器
5.1.3.1 温振传感器应根据需要具备单独或同时监测温度和振动的功能。
5.1.3.2 温振传感器应根据港口斗轮堆取料机传动部件特点进行选择，对于中、高速轴宜监测振动信号，对于低速轴宜同时监测振动和温度信号。
5.1.3.3 应优先采用螺栓连接安装方式，当现场不具备螺栓连接安装方式时，应采用粘合剂加底座的方式进行安装。
5.1.3.4 宜采用光纤温振传感器，其性能指标应符合 GB/T 33218—2025 中 5.3 的相关要求。
5.2 采集仪
5.2.1 采集仪应具备实时采集应变传感器和温振传感器的信号数据的功能，采集精度应不低于港口斗
轮堆取料机运行参数的精度要求。
5.2.2 通过采集仪采集的数据信息，应至少包括港口斗轮堆取料机钢结构形变、应变信号以及机构振动、温度信号等。
5.2.3 可根据监测需求及监测环境情况采用连续采集或周期性采集。
5.2.4 采集仪应定期进行检定或校准。
5.2.5 采集仪宜配置专用的数据采集柜，也可放置在现有电气控制柜内,避免震动、高低温、潮湿、电
磁干扰,且有较好的供电稳定性。
5.2.6 采集仪性能指标应符合 GB/T 33218—2025 中 6.2 的相关要求。
5.3 视频系统
5.3.1 视频系统应具备高清成像、多视角覆盖、广播语音对讲及定期存储等功能。
5.3.2 视频系统应设置在覆盖港口斗轮堆取料机重要部件及有效作业区域的位置，应至少包括：
——金属结构及其连接件、梯子、通道、司机室、斗轮、中心漏斗、回转平台等;
——带式输送机及尾车等;
——臂架俯仰、臂架回转和大车运行机构等;
——安全保护装置、制动器等;
——头部斗轮及其连接件;
——滑轮组及其轴和紧固件、密封装置。
5.3.3 视频系统宜选用高清摄像机，视频图像质量等应符合 GA/T 1211 的相关要求，信息延迟时间不
应超过 280 ms。
5.3.4 广播语音对讲应符合 JT/T 1472 的相关规定。
5.3.5 异常情况下应有报警提示。
5.4 监测平台
5.4.1 监测平台应具备数据储存、处理、分析的功能，其服务器应符合 GB/T 9813.3 的相关规定。
5.4.2 监测平台应能存储港口斗轮堆取料机采集的数据和历史记录等，对其进行分析和处理,并将处理
及分析结果进行存储以便查询。
5.4.3 存储的数据信息应包含数据的编号和工作时间，并满足实时性和原始完整性要求，数据存储应不少于 1 年。
5.4.4 应能对存储数据进行转存，存储容量达到设定的存储时间前应提示管理人员提前备份保存。
5.4.5 在关闭电源或供电中断时，信息存储单元应保留已采集的所有信息。
6 监测采集
6.1 结构监测
6.1.1 港口斗轮堆取料机结构监测主要通过应变传感器对结构的应力状态进行监测。
6.1.2 港口斗轮堆取料机应力监测采集点应至少包括以下部位：
a)臂架前、中、后部，前拉杆、后拉杆与臂架连接铰点附近位置;
b)回转平台位置;
c)中心料斗位置;
d)带式输送机尾车位置;
e)设计时有限元分析确定的最大等效应力点，结构已发生疲劳裂纹的位置，设备曾经出现过的或同型号设备出现过的损伤点等其它用户关注的部位。
6.1.3 应在港口斗轮堆取料机关键位置布置应变传感器，监测其结构应力，应变传感器的测点布置见图 1。
标引序号说明：
1 ——臂架前部与斗轮连接位置;
2 ——前拉杆与臂架连接铰点附近位置;
3 ——臂架中部位置;
4 ——臂架后部位置;
5 ——回转平台位置;
6 ——中心料斗位置;
7 ——带式输送机尾车位置;
8 ——后拉杆与臂架连接铰点附近位置。
图 1 应变传感器测点布置示意图
6.2 机构监测
6.2.1 港口斗轮堆取料机机构监测内容主要通过温振传感器对主要传动装置的温度、振动进行监测。
6.2.2 港口斗轮堆取料机机构监测应至少应包括以下部位：
a)斗轮驱动机构;
b)机上带式输送机驱动机构;
c)臂架俯仰机构;
d)臂架回转机构;
e)大车运行机构。
6.2.3 应在斗轮驱动机构电动机、减速器输入、输出轴位置布置振动传感器，布置示意图见图 2。
标引序号说明：
1 ——电动机输出轴位置;
2、3 ——减速器输入、输出轴位置。
图 2 斗轮驱动机构传感器测点布置示意图
6.2.4 应在机上带式输送机驱动机构电动机、减速器输入、输出轴位置布置振动传感器，在传动滚筒轴承座位置布置温振传感器，布置示意图见图 3。
标引序号说明：
1 ——电动机输出轴位置;
2、3 ——减速器输入、输出轴位置;
4 ——传动滚筒轴承座位置。
图 3 机上带式输送机驱动机构传感器测点布置示意图
6.2.5 应在臂架俯仰机构卷筒轴承座位置布置温振复合传感器，在电动机、减速器输入、输出轴位置布置振动传感器，布置示意图见图 4。
标引序号说明：
1 ——卷筒轴承座位置;
2、3、4、5 ——减速器输入、输出轴位置;
6 ——电动机输出轴位置。
图 4 俯仰机构传感器测点布置示意图
6.2.6 应在臂架回转机构电动机外壳位置布置温振复合传感器，在减速器外壳及输出轴位置布置振动传感器，在电动机与减速器连接位置布置振动传感器，布置示意图见图 5。
标引序号说明：
1 ——电动机外壳位置;
2 ——电动机与减速器连接轴位置;
3 ——减速器外壳位置;
4 ——减速器输出轴位置。
图 5 回转机构传感器测点布置示意图
6.2.7 应在大车运行机构车轮位置布置振动传感器，布置示意图见图 6。
标引序号说明：
1 ——大车车轮位置。
图 6 大车运行机构传感器测点布置示意图
6.3 电气监测
6.3.1 港口斗轮堆取料机电气监测应至少包括以下部位及内容：
a)驱动系统电动机电流有效值;
b)控制系统接触器/继电器线圈工作电流;
c)定子绕组对地绝缘电阻;
d)过流保护动作响应时间。
6.3.2 应在港口斗轮堆取料机电动机电源进线端、接触器/继电器线圈供电回路中安装电流传感器，在定子绕组中性点接地线处安装电阻传感器，也可通过港口斗轮堆取料机的监控管理系统监测数据。
6.3.3 应在港口斗轮堆取料机断路器操作机构的跳闸线圈回路中安装高精度电流传感器，用于记录过流保护动作时序。
7 数据传输与处理
7.1 数据传输
7.1.1 监测数据传输应支持通过有线或无线的方式进行数据传输，传输线路应采取必要的保护措施，避免产生电磁干扰，并满足 GB/T 33218 的相关要求。
7.1.2 有线传输方式宜采用工业以太网等数字信号或光纤进行传输。
7.1.3 无线数据传输方式宜选用射频识别(RFID)、无线局域网(WLAN)、第五代移动通信技术(5G)等近距离、远距离无线传输方式。
7.1.4 数据传输应支持 DP 、MODBUS 等相关通讯协议，不同通信协议之间应支持适配转换。
7.1.5 应设计校验机制，在传送和接收两方对数据进行确认。
7.1.6 当数据通道发生故障而中断，在故障排除后，数据传输应具有补发功能，将中断时间段内所有数据发送到接收端。
7.2 数据处理
7.2.1 应对港口斗轮堆取料机结构应力监测传感器信号、机构温振监测传感器信号进行降噪、转换等数据预处理，并应针对特征参数建立数据库。
7.2.2 应基于应变传感器采集数据提取斗轮堆取料机疲劳状态程度特征参数。
7.2.3 应基于温振传感器采集数据提取判断臂架俯仰机构、回转机构以及大车运行机构状态。
7.2.4 应与港口斗轮堆取料机现有监控管理系统共享数据，获取设备主控制系统各项参数。
7.2.5 应具有数据筛选和数据分类功能，设计筛选条件筛选采集数据作为数据分析的基础。
7.2.6 处理后的数据单位宜采用国际单位制。
8 诊断与预警
8.1 健康诊断
8.1.1 基于提取的结构数据进行结构健康诊断，宜采用雨流计数法计算疲劳累积损伤。
8.1.2 结构监测识别出的典型故障至少应包括：
a)强度异常;
b)局部损伤;
c)剩余寿命不足。
8.1.3 基于提取的温度和振动加速度有效值、峰值、频率幅值等机构数据进行机构健康诊断，应符合GB/T 19873.3 的相关要求。
8.1.4 温振监测识别出的典型故障至少应包括：
a)轴承异常;
b)齿轮啮合异常;
c)连接件松动。
8.1.5 基于提取的电动机电流有效值、峰值及谐波成分等电器数据，分析负载波动与异常电流特征等进行电器健康诊断，异常判定应符合 GB/T 25742.2 的相关要求。
8.1.6 电气监测识别的典型故障至少应包括：
a) 电动机绕组短路;
b)接触器触电烧蚀;
c)过流保护失效。
8.2 故障预警
8.2.1 故障预警信号应能通过现场声光报警装置及时传递给现场人员，并在监测平台上进行清晰显示，包括故障类型、预警级别、发生部位及原因分析，并将相关信息传送到港口管理系统。
8.2.2 应采取分级预警机制，对于不同级别的预警应制定相应的应急处置预案。
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