基于物聯(lián)網(wǎng)的起重機(jī)遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控管理平臺(tái)

臧小惠

1 引言

國(guó)家于2012年制定和頒布了GB28264-2012《起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》的標(biāo)準(zhǔn)，力圖通過(guò)監(jiān)控及管理，避免起重機(jī)事故的發(fā)生，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供基礎(chǔ)［1］。但是，目前起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)僅僅是對(duì)單臺(tái)起重機(jī)單獨(dú)增設(shè)了安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，這種方式，只是加強(qiáng)了對(duì)單臺(tái)起重機(jī)操作過(guò)程的記錄，缺少系統(tǒng)整體監(jiān)控和管理的技術(shù)手段。同時(shí)起重機(jī)使用者，為了自身管理、利益等原因完全可以利用技術(shù)手段屏蔽這種記錄系統(tǒng)，就像現(xiàn)在普遍屏蔽起重量限制器一樣，會(huì)造成記錄不全面，使系統(tǒng)達(dá)不到《起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的目的。

另一方面隨著現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)信息管理技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于起重機(jī)運(yùn)行的安全性、長(zhǎng)使用期、高性能、管理信息化的要求越來(lái)越高，更多的客戶把關(guān)注點(diǎn)放在了如何提高起重機(jī)的安全運(yùn)行和運(yùn)營(yíng)效率，降低人力成本等方面。更為重要的是，為了提高起重機(jī)械本質(zhì)安全，預(yù)防和減少起重機(jī)械重特大事故發(fā)生，保證現(xiàn)場(chǎng)的安全運(yùn)行，將安全事故發(fā)生的可能性降至最低，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)起重機(jī)安全狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控成為發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)上述問(wèn)題，本文研究并開(kāi)發(fā)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的起重機(jī)遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控管理平臺(tái)。

2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

國(guó)內(nèi)目前對(duì)起重機(jī)遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控還是一個(gè)起步階段，個(gè)別地區(qū)對(duì)塔式起重機(jī)進(jìn)行了集中監(jiān)控。隨著我國(guó)塔機(jī)產(chǎn)量和保有量的不斷增長(zhǎng)，各種安全事故也日漸增多，因此，個(gè)別地區(qū)在建設(shè)工程開(kāi)始時(shí)，強(qiáng)制要求安裝塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)裝置，通過(guò)GPRS技術(shù)與遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控［2，3］。

GB28264-2012《起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)文件要求只是對(duì)起重機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和視頻信息進(jìn)行記錄和儲(chǔ)存一定時(shí)間，僅僅只是加強(qiáng)了對(duì)起重機(jī)操作過(guò)程的記錄，缺少相應(yīng)的監(jiān)控和管理的技術(shù)手段。同時(shí)起重機(jī)械的安全監(jiān)管部門由于人力物力的原因，目前對(duì)大型重點(diǎn)起重機(jī)的監(jiān)管一般也只是定期檢查，無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控，故無(wú)法從根本上杜絕起重機(jī)的監(jiān)管漏洞。

3 研究方法及技術(shù)路線

基于物聯(lián)網(wǎng)的起重機(jī)遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案如圖1所示。

圖1 起重機(jī)遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控管理平臺(tái)設(shè)計(jì)方案

根據(jù)GB28264-2012《起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各類起重機(jī)研究并設(shè)計(jì)起重機(jī)安全監(jiān)控及信息管理系統(tǒng)（包括采集單元、處理單元、信息儲(chǔ)存單元、信息顯示單元、監(jiān)控軟件等），用于對(duì)各類起重機(jī)進(jìn)行安全監(jiān)控和信息管理。設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)完成后，應(yīng)用在起重機(jī)上，并進(jìn)行產(chǎn)品檢驗(yàn)。

結(jié)合工業(yè)無(wú)線通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，將各類起重機(jī)的各類信息遠(yuǎn)程傳輸?shù)竭h(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控平臺(tái)的設(shè)備中，使全域內(nèi)的各類起重機(jī)構(gòu)成信息網(wǎng)絡(luò)。

研究、設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的軟硬件實(shí)現(xiàn)技術(shù)，通過(guò)設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和監(jiān)控平臺(tái)及軟件，完成起重機(jī)遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控。監(jiān)控平臺(tái)是監(jiān)控中心的人機(jī)界面，用于查閱起重機(jī)基本信息和操作、運(yùn)行、維修數(shù)據(jù)、故障報(bào)警信息、安全運(yùn)行數(shù)據(jù)等。可根據(jù)需要，實(shí)時(shí)監(jiān)控起重機(jī)運(yùn)行畫面和運(yùn)行數(shù)據(jù)，可與起重機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)等。

在監(jiān)控管理中心，可設(shè)置大屏幕進(jìn)行顯示。通過(guò)監(jiān)控平臺(tái)，起重機(jī)監(jiān)控管理部門，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控起重機(jī)的運(yùn)行是否滿足起重機(jī)械安全規(guī)程的各項(xiàng)要求，動(dòng)態(tài)管理各類起重機(jī)。除遠(yuǎn)程監(jiān)控中心外，根據(jù)需要還可在相關(guān)管理部門和起重機(jī)維保公司設(shè)置監(jiān)控終端用于對(duì)起重機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和信息處理。還可通過(guò)郵件、短信將重要信息發(fā)送給相關(guān)人員。通過(guò)設(shè)置權(quán)限，不同的職能部門和機(jī)構(gòu)具有不同操作功能［4］。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

基于物聯(lián)網(wǎng)的起重機(jī)遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控管理平臺(tái)提出了一套系統(tǒng)解決方案，可以對(duì)全域內(nèi)（單位內(nèi)、省市地方內(nèi)，全國(guó)內(nèi)等）的起重機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控和管理。目前，基于物聯(lián)網(wǎng)的起重機(jī)遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控管理平臺(tái)的研究已成功應(yīng)用于大連某公司廠區(qū)內(nèi)。多臺(tái)起重機(jī)遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控管理平臺(tái)監(jiān)控界面如圖2所示。

圖2 起重機(jī)遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控管理平臺(tái)應(yīng)用界面

4.1 數(shù)據(jù)信息監(jiān)控和記錄

對(duì)起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄；起重機(jī)所有運(yùn)行狀態(tài)和視頻信號(hào)均在本地工控機(jī)硬盤進(jìn)行存儲(chǔ)，存儲(chǔ)時(shí)間可按要求進(jìn)行配置。起重機(jī)基本信息、維保信息、起重機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)、起重機(jī)故障信息等重要數(shù)據(jù)在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中存儲(chǔ)，用于對(duì)起重機(jī)運(yùn)行進(jìn)行管理和分析。存儲(chǔ)時(shí)間可按要求進(jìn)行配置，存儲(chǔ)滿時(shí)提示進(jìn)行備份。起重機(jī)發(fā)生故障時(shí)，發(fā)生故障起重機(jī)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，將全部信息傳遞給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，即時(shí)向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)及使用、維保、監(jiān)察人員報(bào)警，同時(shí)啟動(dòng)實(shí)時(shí)語(yǔ)音視頻聯(lián)絡(luò)。語(yǔ)音提示幫助解決。同時(shí)對(duì)起重機(jī)的安全運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)管，當(dāng)發(fā)生違反安全規(guī)定的違規(guī)使用時(shí)進(jìn)行警告，嚴(yán)重時(shí)進(jìn)行整頓和糾正。

4.2 系統(tǒng)自診斷

當(dāng)系統(tǒng)（含硬件及軟件）發(fā)生異常時(shí)，系統(tǒng)可以進(jìn)行自動(dòng)判斷，進(jìn)行提示和報(bào)警，由維修人員進(jìn)行維修，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

4.3 維修保養(yǎng)

起重機(jī)檢修要求進(jìn)行流程化設(shè)計(jì)，起重機(jī)應(yīng)按照流程進(jìn)行維修，同時(shí)記錄維護(hù)和保養(yǎng)信息。增設(shè)維保識(shí)別器，在確認(rèn)維保人員資質(zhì)后方可進(jìn)行維保。當(dāng)起重機(jī)維保滿足不了流程要求時(shí)，進(jìn)入提示報(bào)警等相關(guān)流程。對(duì)維保質(zhì)量進(jìn)行管理；記錄、儲(chǔ)存維保質(zhì)量情況信息。

4.4 數(shù)據(jù)管理

對(duì)起重機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)（含起重機(jī)參數(shù)和制造、安裝、使用、維保單位數(shù)據(jù)以及定期檢驗(yàn)信息）、運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、故障情況統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)、分析和管理，為起重機(jī)安全監(jiān)管部門和相關(guān)單位提供設(shè)備信息管理服務(wù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

研究開(kāi)發(fā)的基于物聯(lián)網(wǎng)的起重機(jī)遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控管理平臺(tái)是集起重機(jī)操作、故障監(jiān)測(cè)、安全管理、專家診斷、設(shè)備管理、操作支持、遠(yuǎn)程監(jiān)控管理于一身的全域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有起重機(jī)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的操作過(guò)程、生產(chǎn)故障、工作狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行等數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集和管理，使碼頭、堆場(chǎng)、冶金等各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的操作人員能夠?qū)ζ鹬貦C(jī)的維護(hù)、運(yùn)行高效準(zhǔn)確地做出決策。為安全監(jiān)管部門提供了及時(shí)有效的監(jiān)管手段，提高了起重機(jī)的監(jiān)管水平，由定期檢驗(yàn)改變?yōu)閷?shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，減少了人力成本，從根本上可以杜絕起重機(jī)的監(jiān)管漏洞。同時(shí)通過(guò)該系統(tǒng)搜集的起重機(jī)運(yùn)行及安全數(shù)據(jù)，進(jìn)行大數(shù)據(jù)的分析和挖掘，為起重機(jī)械的設(shè)計(jì)、使用規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等制定提供科學(xué)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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