2 起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)平臺

通過運(yùn)用GPS／3L斗定位系統(tǒng)，將位置數(shù)據(jù)傳輸給起重機(jī)監(jiān)控中心并儲存，實(shí)時監(jiān)控流動式起重機(jī)所處位置區(qū)域。運(yùn)用傳感器對能夠體現(xiàn)起重機(jī)主要工作性能及工況參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，包括軸荷起重機(jī)總質(zhì)量、起重臂伸長度、起重臂傾角、風(fēng)速、油壓、起升高度、起升速度、幅度和變幅速度等。根據(jù)采集對象的不同以及性能參數(shù)各具特點(diǎn)，選用不同的傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。其中，軸荷起重機(jī)總質(zhì)量傳感器采用fSENS KMD型拉力傳感器；起重臂伸長度、傾角傳感器采用LWG322型智能傳感器；風(fēng)速測量采用風(fēng)速儀，通過釋放電流向外傳遞信號；油壓的測量采用pSENSDAVS型油壓傳感器；起升高度、速度、幅度以及變幅速度采用增量型光電編碼器E682-CWZ6C，其通過一段時間內(nèi)光電編碼器輸出的脈沖總量、單位時間內(nèi)的脈沖輸出量以及每轉(zhuǎn)脈沖輸出量，進(jìn)而計算出起升高度、起升速度、幅度及變幅速度等工況參數(shù)Ho。

針對不同傳感器輸出信號的不同，有拉力信號、電流信號、油壓信號以及脈沖信號等。設(shè)計相應(yīng)的信號處理電路，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、無線傳輸、電源管理等工作。數(shù)據(jù)采集采用起重機(jī)各個傳感器獲取的各種信號；數(shù)據(jù)處理主要將采集到的信號進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)級融合，并對數(shù)字信號進(jìn)行儲存；無線傳輸主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)驗(yàn)證等工作；電源管理是為保證傳感器正常工作，提供穩(wěn)定可靠的電源電壓及欠電壓指示等。5：。其工作原理如圖2所示。

3起重機(jī)數(shù)據(jù)處理及傳輸平臺

起重機(jī)數(shù)據(jù)處理平臺是運(yùn)用安裝于駕駛室的計算機(jī)微處理器，對從各傳感器傳回的數(shù)據(jù)進(jìn)行2次整合匯總。將部分性能指標(biāo)顯示在主控制板顯示器上，主要包括起重量、額定起重量、起升高度、幅度、起升角度等。由ZigBee無線傳輸模塊構(gòu)成的信號接收單元，接收各個傳感器發(fā)出的起重機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，并在LED顯示屏上實(shí)時顯示。當(dāng)起重力矩超過額定90％時，主控制器將發(fā)出預(yù)報警；當(dāng)起重力矩達(dá)到100％時，主控制器將切斷起重臂向危險方向動作的動力；當(dāng)幅度偏差達(dá)到2％以上時，起重機(jī)械同樣停止向危險方向動作∞o。由ZigBee無線傳輸模塊接收的傳感信號，在經(jīng)過微計算機(jī)二次處理后，將數(shù)據(jù)存入SD卡，為運(yùn)用GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸做前期準(zhǔn)備。

GPRS是GSM引入分組交換功能的移動分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，支持分組數(shù)據(jù)的傳輸。GPRS網(wǎng)絡(luò)具有接人范圍廣、傳輸速率高、登陸快捷等優(yōu)勢，適用于流動式起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸o71。GPRS模塊是遠(yuǎn)程監(jiān)控的數(shù)據(jù)傳送端，本文參照塔式起重機(jī)數(shù)據(jù)輸送端模塊選型，選用華為GSM EM310模塊，滿足流動式起重機(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?

4末端監(jiān)管平臺

末端起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)主要由具有固定IP地址的計算機(jī)、數(shù)據(jù)庫、云計算中端、預(yù)警系統(tǒng)組成，主要負(fù)責(zé)接收由GPRS傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并通過云計算對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、模擬，對可能出現(xiàn)的危險工況及時發(fā)出預(yù)警，通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通知前方駕駛室。運(yùn)用數(shù)據(jù)庫，對各運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存，通過廠家、租賃方、用戶、質(zhì)檢部門聯(lián)網(wǎng)，能夠方便快捷地查閱流動式起重機(jī)的實(shí)時及歷史運(yùn)行狀態(tài)，從而對事故調(diào)查及預(yù)測提供方便。

5結(jié)語

以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)構(gòu)及組成在流動式起重機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，提出利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)流動式起重機(jī)遠(yuǎn)程定位、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能；運(yùn)用云計算技術(shù)，對流動式起重機(jī)所處的工作狀態(tài)進(jìn)行評估，對可能出現(xiàn)的危險狀況進(jìn)行預(yù)警，實(shí)現(xiàn)了流動式起重機(jī)的智能化、自動化管理，減少流動式起重機(jī)生產(chǎn)事故的發(fā)生及可能造成的人員財產(chǎn)損失。通過廠家、租賃方、用戶、質(zhì)檢部門聯(lián)網(wǎng)，提高了對流動式起重機(jī)的互管能力，縮減了檢驗(yàn)程序，極大方便了生產(chǎn)事故的調(diào)查取證過程，具有較高的應(yīng)用價值及社會效益。