一、 前言
起qi重zhong機ji是shi碼ma頭tou與yu港gang口kou的de主zhu要yao生sheng產chan設she備bei，起qi重zhong設she備bei的de運yun行xing狀zhuang況kuang是shi碼ma頭tou管guan理li者zhe時shi刻ke關guan心xin的de大da事shi。使shi用yong遠yuan程cheng監jian控kong技ji術shu可ke以yi有you效xiao地di提ti高gao故gu障zhang設she備bei修xiu複fu的de工gong作zuo效xiao率lv。它ta能neng使shi設she備bei的de維wei護hu修xiu理li人ren員yuan在zai故gu障zhang發fa生sheng的de第di一yi時shi間jian及ji時shi了le解jie故gu障zhang信xin息xi，而er不bu論lun他ta所suo處chu的de地di點dian距ju離li故gu障zhang設she備bei有you多duo遠yuan，這zhe樣yang可ke以yi大da大da節jie約yue故gu障zhang查zha找zhao的de時shi間jian。通tong過guo遠yuan程cheng監jian控kong技ji術shu甚shen至zhi可ke以yi遠yuan距ju離li對dui設she備bei進jin行xing編bian程cheng工gong作zuo，這zhe對dui某mou些xie緊jin急ji情qing況kuang下xia，如ru備bei件jian不bu足zu時shi，需xu要yao對dui控kong製zhi器qi進jin行xing局ju部bu的de程cheng序xu修xiu改gai時shi很hen有you意yi義yi。
現代的遠程監控係統與過去相比性能上已有了很大的提高,它是網絡技術、電子技術、現代通訊技術、計算機軟件等的綜合運用。計算機遠程監控係統可以極大地提高人們的生產自動化水平和生產效率,已經被廣泛應用於許多行業和領域。
zaihulianwangdanshengzhiqian，yuanchengjiankongxitongdeshujuchuanshuwangluodadoushiyonggongyongdianhuawangheyixiezhuanyongwangluo。wuxianchuanshushoudaodixinghediantaidegonglvxianzhi，yuanjulinanyishixian；專用網絡覆蓋的區域範圍也有限，並且建立網絡所需的成本較高；公(gong)用(yong)電(dian)話(hua)網(wang)覆(fu)蓋(gai)的(de)地(di)區(qu)範(fan)圍(wei)雖(sui)大(da)，但(dan)在(zai)跨(kua)省(sheng)市(shi)或(huo)國(guo)家(jia)時(shi)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)高(gao)額(e)長(chang)途(tu)話(hua)費(fei)，使(shi)得(de)監(jian)控(kong)成(cheng)本(ben)過(guo)高(gao)，並(bing)且(qie)速(su)度(du)很(hen)慢(man)。因(yin)此(ci)，一(yi)直(zhi)以(yi)來(lai)，由(you)於(yu)缺(que)少(shao)一(yi)個(ge)覆(fu)蓋(gai)麵(mian)廣(guang)、通(tong)信(xin)成(cheng)本(ben)低(di)且(qie)速(su)度(du)足(zu)夠(gou)快(kuai)的(de)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)網(wang)絡(luo)而(er)製(zhi)約(yue)著(zhe)遠(yuan)程(cheng)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)在(zai)工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)領(ling)域(yu)的(de)發(fa)展(zhan)和(he)應(ying)用(yong)。互(hu)聯(lian)網(wang)的(de)出(chu)現(xian)以(yi)及(ji)無(wu)線(xian)通(tong)訊(xun)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步(bu)，為(wei)工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)遠(yuan)程(cheng)監(jian)控(kong)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)了(le)堅(jian)實(shi)的(de)基(ji)礎(chu)。互(hu)聯(lian)網(wang)覆(fu)蓋(gai)麵(mian)廣(guang)，幾(ji)乎(hu)覆(fu)蓋(gai)了(le)世(shi)界(jie)的(de)各(ge)個(ge)角(jiao)落(luo)；通信成本低，不存在異地通信成本差異；速度較快，除了傳輸文本數據流之外，還可以同時傳輸音頻、視頻流數據，使遠程監控的內容更加豐富、使用更加方便。更重要的是，隨著信息高速公路的發展，互聯網進一步發展的潛力巨大，速度、可靠性和安全性將不斷提高。
二、 項目分析
2．1 係統組成
2．1．1 終端數據采集器
負責采集各項數據，如起重量、起重力矩、小車幅度、吊鉤高度以及回轉角度等。
2．1．2 無線通訊設備
由於起重本身結構設計相對嚴緊，如果采用有線來傳輸線數據的話，那將對起重機的正常工作帶影響。
鑒於采集器的接口和設備的工作環境等多種情況的要求，我們選擇廈門四信通訊有限公司的F2103 IP MODEM。采用RS-232/485接口、金屬外殼設計，它具有體積小、功耗低、配置使用簡單、即插即用。支持主備數據通道、並行多數據通道，支持實時在線和按需在線多種工作方式，如定時上下線和設備喚醒，並且支持APN網絡接入等功能不僅可以保障數據安全可靠，還能讓客戶根據需傳輸節省資費。
2．1．3 係統控製中心
係統控製中心主要負責對數據的管理、存儲、分析以及下達各種控製指令或預警信息。
2．2 係統總結構
終端采集設備通過RS232/485線與無線通訊設備連接，係統控製中心可以使用專線、ADSL等作為網絡接入方式。
無線通訊設備F2103通過GPRS/CDMA/WCDMA/EDGE/EBDO/TD-SCDMA等無線網絡接入Internet，並與係統控製中心的服務器建立連接，為數據傳輸提供透明的傳輸通道。采集終端產生的各項數據通過RS232/485發送去 F2103，F2103就(jiu)會(hui)將(jiang)收(shou)到(dao)數(shu)據(ju)不(bu)做(zuo)任(ren)何(he)處(chu)地(di)發(fa)送(song)到(dao)控(kong)製(zhi)中(zhong)心(xin)的(de)服(fu)務(wu)器(qi)主(zhu)機(ji)。服(fu)務(wu)器(qi)主(zhu)機(ji)收(shou)到(dao)終(zhong)端(duan)的(de)數(shu)據(ju)後(hou)對(dui)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)綜(zong)合(he)分(fen)析(xi)及(ji)判(pan)斷(duan)，並(bing)向(xiang)終(zhong)端(duan)設(she)備(bei)發(fa)出(chu)控(kong)製(zhi)指(zhi)令(ling)，服(fu)務(wu)器(qi)主(zhu)機(ji)發(fa)出(chu)的(de)控(kong)製(zhi)指(zhi)令(ling)通(tong)過(guo)通(tong)道(dao)傳(chuan)輸(shu)到(dao)F2103後，F2103通過串口送到采集終端，從而實現了數據雙向透明傳輸。
2．3 係統功能
該係統通過對塔機起重量傳感器、幅度傳感器、高度傳感器以及角度傳感器等輸出數據進行分析處理，實現對係統工作時起重量、起重力矩、小車幅度、吊鉤高度以及回轉角度的實時監控，能自動、可靠的保證塔機的工作始終處在該塔機起重性能曲線（或負荷特性表）所suo限xian製zhi的de範fan圍wei內nei，一yi旦dan探tan測ce到dao可ke能neng超chao載zai或huo超chao力li矩ju時shi將jiang先xian預yu警jing，直zhi至zhi報bao警jing並bing通tong過guo此ci塔ta機ji的de控kong製zhi係xi統tong來lai動dong作zuo，自zi動dong限xian製zhi這zhe種zhong操cao作zuo的de繼ji續xu，盡jin可ke能neng的de避bi免mian因yin操cao作zuo者zhe的de疏shu忽hu或huo判pan斷duan失shi誤wu而er造zao成cheng的de安an全quan事shi故gu，極ji大da的de保bao證zheng了le塔ta機ji的de安an全quan使shi用yong，同tong時shi該gai係xi統tong能neng夠gou實shi時shi記ji錄lu塔ta機ji作zuo業ye中zhong的de危wei險xian工gong況kuang，為wei事shi故gu的de分fen析xi處chu理li提ti供gong可ke靠kao的de依yi據ju。
2．3．1 狀態監測
1）對起重機功能有重要影響的電氣參數以及所有基本元件的狀態進行監測,並通過相對應的直觀圖表進行顯示。
2）對整機的工作狀態(安全鎖、高壓供電狀況、低壓供電狀況、各機構工作狀態、外部工作環境如溫度、風速等)進行監控和顯示。
3）對起重機主要機構的工作狀態（位置、負載、速度、電壓、電流、頻率、運行方向、電機溫升製動器、驅動器、主要接觸器、檢測元件等）進行監控和顯示。
2．3．2 故障診斷、分析
1）能夠顯示故障內容、時間、具體位置、解決方法並顯示相應幫助文檔。
2）能夠將控製線路、驅動器PLC部分的故障位置、故障現象顯示到具體的故障點。
3）係統設有故障點保護功能，可存儲故障發生前後的有關波形圖，以作故障分析、排除、現象歸檔的依據。
4）係統能夠對曆史故障進行分析、建立相關數據庫。產生的故障可直接調用曆史故障進行比較排除。
5）係統能夠對電路圖和PLC程序進行修改並歸檔保存。
2．3．3 預防維修
1）係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)對(dui)損(sun)耗(hao)部(bu)件(jian)和(he)需(xu)要(yao)周(zhou)期(qi)性(xing)保(bao)養(yang)的(de)時(shi)間(jian)自(zi)動(dong)記(ji)錄(lu)，並(bing)與(yu)各(ge)自(zi)規(gui)定(ding)的(de)更(geng)換(huan)間(jian)隔(ge)和(he)維(wei)護(hu)周(zhou)期(qi)相(xiang)比(bi)較(jiao)，更(geng)換(huan)間(jian)隔(ge)和(he)維(wei)護(hu)周(zhou)期(qi)可(ke)自(zi)由(you)調(tiao)整(zheng)係(xi)統(tong)在(zai)到(dao)達(da)更(geng)新(xin)時(shi)間(jian)或(huo)維(wei)護(hu)周(zhou)期(qi)時(shi)提(ti)醒(xing)用(yong)戶(hu)。
2）係統提供有足夠的存儲容量，可以自由的增加損耗部件和維護保養項目。
2．3．4作業統計
係統能夠分別按班次、日、周、月統計和查詢作業的次數、重量以及作業起始時間、等候時間、生產效率等。
三、項目架構實施方案
3．1 無線通訊設備F2103與采集終端連接
IP MODEM F2103支持RS232/385通訊接口，可通過RS232/485與采集終端連接。如下圖
3．2 數據控製中心服務器網絡接入方式
3．2．1專線接入
中心采用APN專線， 所有終端都采用內網固定IP，客戶中心通過一條APN專線接入移動公司GPRS網絡，在GGSN與移動公司互聯路由器之間建立GRE隧道。為客戶分配專用的APN，其他的用戶不得申請該APN。隻有該專網內的SIM卡才能進入該APN，防止其他非法用戶的進入。用戶可以內部建立RADIUS服務器，以保證用戶內部安全。用戶在內部建立DHCP服務器（或在APN路由器內，啟用DHCP功能），為通過認證的用戶分配用戶內部地址。
此種方案無論實時性，安全性和穩定性較前一種方案都有大大提高，適合於安全性要求較高、數據點比較多、實時性要求較高的應用環境。在資金允許的情況下的最佳組網方式。
3．2．2 ADSL撥號連接（動態公網IP地址）
控製中心采用ADSL等INTELNET公網連接，采用公網動態IP+DNS解析服務的。客戶先與DNS服務商聯係開通動態域名，IP MODEM先采用域名尋址方式連接DNS服務器，再由DNS服務器找到中心公網動態IP，建立連接。此種方式可以大大節約公網固定IP的費用，但穩定性受製於DNS服務器的穩定，所以要尋找可靠的DNS服務商。此種方案適合小規模應用。
3．2．3 通過固定公網IP連接
控製中心采用ADSL等INTELNET公網連接，采用公網固定IP服務的。此種方案先向INTERNET運營商申請ADSL等寬帶業務，中心有公網固定IP的。IP MODEM直接向中心發起連接。運行可靠穩定，推薦此種方案。
3．2．4 數據中心軟件平台構建
中(zhong)心(xin)端(duan)軟(ruan)件(jian)的(de)構(gou)建(jian)有(you)多(duo)種(zhong)方(fang)式(shi)，對(dui)於(yu)傳(chuan)入(ru)數(shu)據(ju)的(de)方(fang)式(shi)的(de)不(bu)同(tong)，我(wo)們(men)提(ti)供(gong)不(bu)同(tong)的(de)軟(ruan)件(jian)來(lai)幫(bang)助(zhu)客(ke)戶(hu)快(kuai)速(su)地(di)實(shi)現(xian)中(zhong)心(xin)端(duan)的(de)數(shu)據(ju)接(jie)收(shou)和(he)現(xian)場(chang)設(she)備(bei)的(de)管(guan)理(li)。
目前四信提供三種方式的中心接口：
首先是對於組態軟件，目前很多組態軟件廠家已經集成了我們的驅動了，可以直接配置使用；其次對於原本是讀串口的程序，提供一個虛擬串口軟（TCP2COM）；最(zui)後(hou)是(shi)對(dui)於(yu)想(xiang)開(kai)發(fa)自(zi)己(ji)獨(du)有(you)的(de)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)軟(ruan)件(jian)的(de)客(ke)戶(hu)，會(hui)提(ti)供(gong)一(yi)個(ge)動(dong)態(tai)鏈(lian)接(jie)庫(ku)及(ji)四(si)信(xin)公(gong)司(si)的(de)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)軟(ruan)件(jian)，不(bu)僅(jin)開(kai)放(fang)源(yuan)碼(ma)還(hai)全(quan)程(cheng)協(xie)助(zhu)客(ke)戶(hu)進(jin)行(xing)自(zi)己(ji)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)軟(ruan)件(jian)和(he)功(gong)能(neng)的(de)開(kai)發(fa)。客(ke)戶(hu)可(ke)能(neng)通(tong)過(guo)動(dong)態(tai)鏈(lian)接(jie)庫(ku)快(kuai)速(su)開(kai)發(fa)一(yi)個(ge)靈(ling)活(huo)的(de)、穩定的、功能齊全的終端管理和數據交互的中心軟件
四、方案特點
1 、傳輸模塊采用無線接入GPRS網絡，目前GPRS網絡在國內已經運營了十幾年，網絡穩定，技術成熟，覆蓋率廣。
2、傳輸模塊采用工業級設計，金屬外殼，外接電源DC 12V/500mA；通信電流：<250mA (12V);工作環境溫度 -25~+65ºC;儲存溫度 -40~+85ºC;相對濕度 95%(無凝結);多重軟硬件看門狗設計。適用於起重機戶外工作環境。
3、傳輸模塊具有可靠的網絡連接、智能防掉線、支持在線檢測、在線維護、掉掉線自動重拔，確保設備永遠在線，確保通信通道正常，為數據中心提供數據。
4、終端傳輸模塊支持多種激活方式，如語音電話、短信、數據等；終端設備故障或異常時，自動發短信報警信息給維護人員。
5、傳輸模塊采用主備份中心與中心自動恢複功能，並同時支持多中心並發功能（最多五個）。
6、方fang便bian控kong製zhi，管guan理li人ren員yuan不bu需xu要yao親qin臨lin現xian場chang就jiu可ke以yi對dui現xian場chang的de設she備bei進jin行xing監jian視shi，完wan成cheng參can數shu的de調tiao整zheng與yu設she置zhi，進jin行xing有you效xiao的de故gu障zhang恢hui複fu等deng，大da大da提ti高gao勞lao動dong生sheng產chan率lv，節jie約yue了le生sheng產chan的de人ren力li資zi源yuan。
7、及時響應，實時的遠程監控，可以對故障做出及時的響應，從而大大降低故障帶來的經濟和其他方麵的損失。
8、規gui範fan管guan理li和he操cao作zuo，起qi重zhong設she備bei的de運yun行xing作zuo業ye過guo程cheng全quan麵mian監jian控kong是shi非fei常chang必bi要yao的de，通tong過guo過guo程cheng監jian測ce，可ke將jiang機ji械xie作zuo業ye的de過guo程cheng以yi數shu字zi方fang式shi全quan部bu記ji錄lu下xia來lai，從cong而er既ji可ke以yi對dui操cao作zuo人ren員yuan進jin行xing工gong作zuo量liang考kao核he提ti供gong真zhen實shi的de數shu據ju，也ye可ke以yi規gui範fan操cao作zuo，對dui違wei章zhang作zuo業ye提ti供gong記ji錄lu信xin息xi，另ling一yi方fang麵mian還hai可ke以yi監jian控kong設she備bei的de故gu障zhang狀zhuang況kuang，及ji時shi找zhao出chu故gu障zhang點dian，同tong時shi根gen據ju記ji錄lu查zha出chu故gu障zhang原yuan因yin。
9、四信可為客戶提供二次開發包和多語言版本數據中心服務器軟件以便客戶的需要進行二次開發；同時針對客戶的需求，提供多種技術支持，包括產品網絡組網方案設計、技術人員技術培訓、軟件開發全程技術配合、設備現場調試技術支持等服務。
五、方案總結
起重機遠程監控係統對保障生產安全和方便生產管理具有重要的意義.設計一套先進、方便實用的數字化遠程監控係統，對於實現人們的安全生產、提高監控質量、實現科學有效的管理具有十分重要的意義。
