程為平 張釗

摘? 要：該文針對(duì)行業(yè)內(nèi)對(duì)港口企業(yè)大型裝卸機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)需求，基于物聯(lián)網(wǎng)采集、傳輸技術(shù)，研究港口大型裝卸機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與傳輸技術(shù)方案，方案研究具體包括針對(duì)港區(qū)作業(yè)特點(diǎn)，開展整體框架研究、功能組成研究、關(guān)鍵性設(shè)備選型研究、與保養(yǎng)系統(tǒng)和相關(guān)作業(yè)系統(tǒng)的對(duì)接方式研究。并在此基礎(chǔ)上研制一套面向多并發(fā)、高異質(zhì)的綜合性采集平臺(tái)軟件原型。該軟件原型可實(shí)現(xiàn)對(duì)港口作業(yè)的典型性港機(jī)設(shè)備、空壓設(shè)備、移動(dòng)遠(yuǎn)程控制點(diǎn)等主要機(jī)械設(shè)備所關(guān)注的運(yùn)行狀態(tài)信息實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)遠(yuǎn)程采集和自動(dòng)匯聚分析。通過(guò)實(shí)證方式驗(yàn)證整體方案和相關(guān)軟、硬件成果的有效性。該研究可有效地掃除港口干散貨自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)“盲區(qū)”，為保障主體設(shè)備運(yùn)行的可用性、可靠性，進(jìn)而為保障港口生產(chǎn)作業(yè)效率提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：裝卸機(jī)械設(shè)備? 物聯(lián)網(wǎng)? ?累時(shí)器? 傳輸技術(shù)

中圖分類號(hào)：U65? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2021）04（a）-0062-03

Research on Intelligent Monitoring Technology of Operation State of Large-scale Port Loading and Unloading Machinery

CHENG Weiping1? ZHANG Zhao2

（1.Electric Control Information and Communication Center， Shuike Yuanda （Beijing） Transportation Design Institute Co.， Ltd.; 2.China Water Transport Research Institute， Beijing， 100088 China）

Abstract： In response to the industry's demand for automatic monitoring of the operation status of large-scale loading and unloading machinery and equipment in port enterprises， this paper studies the monitoring and transmission technical solutions for the operation status of large-scale loading and unloading machinery and equipment in ports based on the collection and transmission technology of the Internet of Things. The program research specifically includes the port area operation characteristics， carry out overall framework research， functional composition research， key equipment selection research， and research on the docking method with maintenance systems and related operating systems. On this basis， a set of software prototypes of a comprehensive collection platform oriented to multiple concurrency and high heterogeneity are developed. The software prototype can realize dynamic remote collection and automatic aggregation analysis of the operating status information of major mechanical equipment such as typical port machinery equipment， air compressor equipment， and mobile remote control points in port operations. Empirically verify the effectiveness of the overall program and related software and hardware results. The application of this achievement can effectively eliminate the "blind area" of equipment operation monitoring of the automatic production line of dry bulk cargo in the port， and provide technical support for ensuring the availability and reliability of the operation of the main equipment， and then ensuring the efficiency of port production operations.

Key Words： Loading and unloading machinery and equipment; Internet of Things; Timer; Transmission technology

港口和運(yùn)輸企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)方式主要通過(guò)各種大型/小型港機(jī)、氣墊式皮帶機(jī)、刮板機(jī)等各類機(jī)械設(shè)備完成。這些機(jī)械設(shè)備是整個(gè)現(xiàn)代化港口工作中最為關(guān)鍵的組成部分，也是港口安全管理的核心內(nèi)容?，F(xiàn)階段，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和各種貨物流通的增加，水路運(yùn)輸也越來(lái)越受到人們的重視，其電氣設(shè)備的安全、持續(xù)、可靠運(yùn)行也受到社會(huì)各界人士的關(guān)注。

1? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)前期調(diào)研分析，我們將系統(tǒng)分為5層，分別數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、系統(tǒng)應(yīng)用層、終端應(yīng)用層和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。數(shù)據(jù)采集層通過(guò)累時(shí)器和無(wú)線傳輸設(shè)備，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集。網(wǎng)絡(luò)傳輸層通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)和4G/GPRS網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)應(yīng)用層包含計(jì)劃性維保設(shè)備臺(tái)賬、基于類別的保養(yǎng)內(nèi)容詳情、設(shè)備報(bào)修申請(qǐng)單、類時(shí)器詳情、設(shè)備報(bào)修派工和設(shè)備維護(hù)檢修記錄功能。終端應(yīng)用層通過(guò)累時(shí)器和無(wú)線傳輸設(shè)備采集機(jī)械設(shè)備的實(shí)時(shí)信息，利用4G/GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)位置信息上傳，通過(guò)Web端對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行展示管理。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層主要通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)持久化存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)有效管理[1-3]。各層之間具體關(guān)系見圖1。

2? 監(jiān)測(cè)平臺(tái)軟件功能實(shí)現(xiàn)

2.1 計(jì)劃性維保設(shè)備臺(tái)賬

設(shè)備以父子層級(jí)展開，添加設(shè)備時(shí)需要選擇對(duì)應(yīng)的設(shè)備類型。通過(guò)該頁(yè)面功能，可對(duì)所有設(shè)備信息進(jìn)行統(tǒng)一管理并查看信息。點(diǎn)擊查看設(shè)備詳情，點(diǎn)擊后跳轉(zhuǎn)至維護(hù)詳情頁(yè)面，顯示該設(shè)備的部件及維護(hù)時(shí)間[4]。

2.2 基于類別的保養(yǎng)內(nèi)容詳情

基于設(shè)備類別，將各種設(shè)備類型及其保養(yǎng)、維護(hù)內(nèi)容分類展示，點(diǎn)擊某列的查看維護(hù)內(nèi)容可跳轉(zhuǎn)至該類別的組件維護(hù)詳情頁(yè)面，在該頁(yè)面下可查看該組件的信息，點(diǎn)擊新增或修改可對(duì)該類別下的組件進(jìn)行新增修改。點(diǎn)擊查看可跳轉(zhuǎn)至維護(hù)詳情頁(yè)面，該頁(yè)面下展示該組件的維護(hù)檢查項(xiàng)目以及檢查方法。新增功能 點(diǎn)擊新增，可增加類別以及該類別下需要保養(yǎng)的部位名稱[5-7]。

2.3 累時(shí)器詳情

累時(shí)器應(yīng)用屬于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)采集層，是數(shù)據(jù)采集的重要一環(huán)，累時(shí)器負(fù)責(zé)對(duì)器械進(jìn)行掃描獲取對(duì)應(yīng)設(shè)備的信息，通過(guò)無(wú)線傳輸工具將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)端;在系統(tǒng)中增加累時(shí)器詳情頁(yè)面，可通過(guò)點(diǎn)擊查看各累時(shí)器的實(shí)時(shí)狀態(tài)，顯示當(dāng)前所有累時(shí)器設(shè)備對(duì)應(yīng)的運(yùn)行時(shí)間[8]。

2.4 設(shè)備報(bào)修申請(qǐng)單

設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)更新和維修需求，可通過(guò)系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的更新和維修進(jìn)行申請(qǐng)，并在系統(tǒng)中記錄所有非定期更換或維修的申請(qǐng)信息。點(diǎn)擊新增，彈出新增設(shè)備保修單，對(duì)報(bào)修部門、設(shè)備名稱、投用時(shí)間以及故障類型等信息進(jìn)行選擇描述。在系統(tǒng)中有選派工人功能，在填選申請(qǐng)單的基本信息后，可針對(duì)選派工人進(jìn)行選擇，保存后，系統(tǒng)會(huì)向指定的派工人發(fā)送通知;在系統(tǒng)的頭部位置有消息提示文字，工人在使用系統(tǒng)時(shí)可通過(guò)點(diǎn)擊的方式，查看最近通知詳情[9]。

2.5 設(shè)備報(bào)修派工

在頁(yè)面上展示所有的派工記錄。在“設(shè)備保修（制作申請(qǐng)）單號(hào)”內(nèi)填寫申請(qǐng)單號(hào)后，該申請(qǐng)單號(hào)所對(duì)應(yīng)的設(shè)備名稱會(huì)回填至新增框內(nèi)。派工人即可繼續(xù)填寫派工信息。

2.6 設(shè)備維護(hù)檢修記錄

系統(tǒng)對(duì)設(shè)備維護(hù)檢修數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并可以在系統(tǒng)中顯示所有設(shè)備維護(hù)檢修詳情。新增設(shè)備維護(hù)檢修記錄，實(shí)際修復(fù)后，由相關(guān)人員進(jìn)行填寫。維修結(jié)果評(píng)估，系統(tǒng)可進(jìn)行權(quán)限控制，僅擁有該權(quán)限的人才能顯示該按鈕由專門的評(píng)估人員進(jìn)行操作，選擇一條記錄，點(diǎn)擊維修結(jié)果評(píng)估;若提示“已經(jīng)評(píng)估過(guò)的不可再次評(píng)估！”則表明該條記錄已經(jīng)被評(píng)估過(guò)了。若該記錄未被評(píng)估，則會(huì)彈出輸入框，選擇評(píng)估結(jié)果及輸入評(píng)語(yǔ)后點(diǎn)擊保存[10-12]。系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)具體見圖2。

3? 結(jié)語(yǔ)

該實(shí)驗(yàn)在上海良友新港儲(chǔ)運(yùn)有限公司取得良好的應(yīng)用效果，可有效地掃除港口干散貨自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)“盲區(qū)”，在一定程度上解決信息缺失問(wèn)題。為保障主體設(shè)備運(yùn)行的可用性、可靠性，進(jìn)而為保障港口生產(chǎn)作業(yè)效率提供技術(shù)支撐。

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