1. 系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)
根據(jù)目前的無(wú)線遙控技術(shù)，使用短距離遠(yuǎn)程遙控的技術(shù)主要是由兩種。一種是紅外線遙控技術(shù)，另外一種是無(wú)線電遙控技術(shù)的方式進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控。紅外線遙控技術(shù)主要是利用發(fā)射器跟接收器之間的可視性較好，并且距離較近的工作場(chǎng)合上面使用，所以使用紅外線遙控局限很大，不利于起重機(jī)的遠(yuǎn)程控制。本系統(tǒng)中采用的是為那通信科技有限公司自主研發(fā)的WBee無(wú)線傳輸設(shè)備進(jìn)行通信，為那的WBee傳輸距離遠(yuǎn)、功耗低、穿透性強(qiáng)、維護(hù)容易、無(wú)額外費(fèi)用，可以適應(yīng)于各種惡劣的工作環(huán)境中，是各種起重機(jī)設(shè)備進(jìn)行無(wú)線改造的首選無(wú)線傳輸設(shè)備。在本系統(tǒng)是由兩部分網(wǎng)絡(luò)組成，分別是WBee自主網(wǎng)絡(luò)、INTERNET網(wǎng)絡(luò)。WBee自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，這部分主要是用于本地操作中心跟前端的起重機(jī)通信，是本地操作中心跟起重機(jī)進(jìn)行交互操作通道。INTERNET網(wǎng)絡(luò)主要是負(fù)責(zé)本地操作中心跟遠(yuǎn)程的監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)使用的網(wǎng)絡(luò)，方便管理中心實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)，保持生產(chǎn)的持續(xù)進(jìn)行，防止操作人員的誤操作，導(dǎo)致生產(chǎn)事故。
圖1-1
2. 系統(tǒng)功能
2.1 起重機(jī)控制系統(tǒng)
無(wú)線起重機(jī)遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)的前端由以下四部分組成：起重機(jī)控制、視頻監(jiān)控、報(bào)警器、電路監(jiān)測(cè)等。
1、起重機(jī)控制：這部分也是整個(gè)系統(tǒng)的最主要部分，起重機(jī)可以把重物沿著上、下、左、右、前、后移動(dòng)，并在六個(gè)方向設(shè)置了終端保護(hù)。有可靠的制動(dòng)裝置，在停電的情況下重物不會(huì)自由落下。
2、視頻監(jiān)控：視頻監(jiān)控主要起到的作用就是觀看起重機(jī)的工作狀態(tài)，在操作人員無(wú)法直接觀看到起重機(jī)的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)后，可以利用安裝在起重機(jī)上的攝像頭進(jìn)行查看，防止操作人出現(xiàn)視覺(jué)視角，出現(xiàn)誤操作，同時(shí)也可以作為監(jiān)控工廠使用，保護(hù)工廠的財(cái)產(chǎn)。
3、過(guò)載保護(hù)：提供了過(guò)載保護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理判斷，保證負(fù)載處于合理范圍內(nèi)，防止由于過(guò)高電壓或者電流照成了整個(gè)起重機(jī)的故障，影響工廠生產(chǎn)。同時(shí)也實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)起重機(jī)的起重重量，防止起重機(jī)吊起過(guò)重的貨物，防止出現(xiàn)意外事故。
4、報(bào)警控制：系統(tǒng)提供了報(bào)警功能，起重機(jī)出現(xiàn)異常的工作狀態(tài)，操作中心可以顯示異常信息，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警，提醒相關(guān)的工作人員注意安全
2.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)
WBee系統(tǒng)主要功能：接收和發(fā)送WBee子網(wǎng)內(nèi)的所有起重機(jī)控制信號(hào)、數(shù)據(jù)記錄、報(bào)警信息處理等，以及各個(gè)起重機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的信息。它負(fù)責(zé)控制WBee子網(wǎng)內(nèi)的所有起重機(jī)控制器運(yùn)行，將從本地操作中心的命令經(jīng)過(guò)WBee子網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)下達(dá)給起重機(jī)控制器，或者將控制器及線路信息反饋給本地操作中心。WBee子網(wǎng)的協(xié)調(diào)器直接連接本地操作中心，本地操作中心根據(jù)需求向下發(fā)送控制指令，及其收集WBee路由器節(jié)點(diǎn)發(fā)送過(guò)來(lái)的起重機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。WBee的路由器節(jié)點(diǎn)是安裝在各個(gè)起重機(jī)上面的，用于采集A/D、I/O數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息發(fā)送以及接收本地操作中心發(fā)送下來(lái)的控制指令。
通過(guò)運(yùn)營(yíng)商提供的寬帶或者光纖連接到互聯(lián)網(wǎng)，跟中心的監(jiān)控中間進(jìn)行連接，可以把本地的一些操作信息通過(guò)光纖或者寬帶，傳輸?shù)谋O(jiān)控中心，起重機(jī)上面的攝像頭采集的視頻信息通過(guò)本地操作中心轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控中心進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并包采集的視頻保存在監(jiān)控中心的硬盤(pán)里。也可以通過(guò)為那研發(fā)的無(wú)線3G（CDMA/WCDMA/TD-SCDMA/EVDO）路由器，讓本地操作中心同采監(jiān)控中心進(jìn)行通信，向下則可以通過(guò)監(jiān)控中心實(shí)時(shí)監(jiān)控起重機(jī)的工作狀態(tài)及其控制起重機(jī)的各種操作式。
2.3 本地操作中心
本地操作中心的主要功能是利用廈門(mén)為那通信自主研發(fā)的WBee無(wú)線短傳設(shè)備對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的起重機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控的功能。本地操作中心是安裝在起重機(jī)的附近操作器，起重機(jī)都在操作人員的可視范圍內(nèi)，操作人員可以直接通過(guò)觀察起重機(jī)的工作狀態(tài)，在本地的操作中心進(jìn)行對(duì)起重機(jī)的操作。的操作中心的遠(yuǎn)程遙控方式支持：按鍵式主要用于雙速以下的簡(jiǎn)單控制，國(guó)內(nèi)主要用于20t以下的行車(chē)和單梁電動(dòng)葫蘆。 搖桿式主要用于變頻、調(diào)壓等需要多檔位控制，國(guó)內(nèi)主要用于32t以上的行車(chē)控制。本地操作中心利用WBee的A/D、IO等硬件功能，實(shí)時(shí)的采集起重機(jī)的各種數(shù)據(jù)變化，用于分析起重機(jī)的工作狀態(tài)，如果起重機(jī)在工作中產(chǎn)生異常信息傳輸?shù)讲僮髦行模?jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，顯示給本地操作人員查看，方便進(jìn)行安全警告。本系統(tǒng)可以適應(yīng)于現(xiàn)在大部分的起重機(jī)上面使用。
2.4 采集數(shù)據(jù)中心
采集數(shù)據(jù)中心主要實(shí)現(xiàn)的功能是通過(guò)遠(yuǎn)程（本地）系統(tǒng)控制軟件對(duì)WBee子網(wǎng)下的路燈系統(tǒng)控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問(wèn)和控制，包括路燈參數(shù)配置、控制命令發(fā)送、現(xiàn)場(chǎng)燈具狀態(tài)收集、現(xiàn)場(chǎng)燈具的開(kāi)關(guān)等。能夠顯示路燈各種狀態(tài)包括：亮度、電壓、電流、功率和功率因數(shù)等信息，能夠從遠(yuǎn)程（本地）控制路燈的開(kāi)關(guān)和調(diào)節(jié)路燈的亮度，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)度事件、讀取數(shù)據(jù)記錄、監(jiān)視事件和報(bào)警應(yīng)答等操作。
1、巡檢功能：遠(yuǎn)程監(jiān)控中心可以定時(shí)的自動(dòng)巡測(cè)工廠中的每臺(tái)起重機(jī)的工作狀態(tài)，出現(xiàn)異常發(fā)送報(bào)警信息給相關(guān)管理人員。
2、控制功能：遠(yuǎn)程監(jiān)控中心可以隨意停止任何一臺(tái)起重機(jī)的工作并可以支持全開(kāi)或者全關(guān)起重機(jī)，并通過(guò)監(jiān)控中心的操作按鈕或者搖桿對(duì)起重機(jī)進(jìn)行操作，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心可以限制本地操作中心的操作權(quán)限。
3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：強(qiáng)大的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，可以對(duì)起重機(jī)安裝時(shí)間、地點(diǎn)、運(yùn)行參數(shù)、工作時(shí)間、功耗等用戶關(guān)心的信息進(jìn)行記錄存儲(chǔ)，對(duì)起重機(jī)的異常處理信息進(jìn)行保存。
4、遠(yuǎn)程維護(hù)：可以進(jìn)行遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，模塊具備遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和維護(hù)功能，可以對(duì)控制器WBee等控制設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程升級(jí)。 并可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)（手機(jī)或者電腦）查詢?nèi)我鈺r(shí)間段起重機(jī)數(shù)據(jù)信息，及其運(yùn)行狀態(tài)。
5、報(bào)警功能：當(dāng)設(shè)備故障出現(xiàn)后，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心可以準(zhǔn)確獲取設(shè)備相關(guān)的故障信息，并通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的短信服務(wù)器發(fā)送短信告訴相關(guān)工作人員。工作人員可以在最短時(shí)間內(nèi)趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維護(hù)，并通知相關(guān)操作人員停止起重機(jī)操作。
3. 無(wú)線控制起重機(jī)的趨勢(shì)
橋式起重機(jī)（或者其他的起重機(jī)），已經(jīng)在多個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)廣泛使用，且起到了重要的作用，比如冶金行業(yè)。橋式起重機(jī)由于行業(yè)特點(diǎn)，大部分是處于高處、高溫、多粉塵，甚至有毒氣體的環(huán)境中。照成了在起重機(jī)駕駛室內(nèi)的操作環(huán)境比較差，操作人員的身體情況得不到有效的保證。隨著無(wú)線通信技術(shù)及其數(shù)字處理技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)線控制在安全和可靠上面得到了完善，采用無(wú)線控制起重機(jī)在越來(lái)越多的工廠得到了推廣。
3.1 節(jié)省人力
利用了廈門(mén)為那通訊自主研發(fā)的WBee傳輸設(shè)備，到達(dá)對(duì)橋式、門(mén)式起重機(jī)及汽車(chē)起重機(jī)等裝卸設(shè)備的無(wú)線遙控，其操作起重機(jī)掛鉤可由一個(gè)人就可以承擔(dān)工作，操作者可直視操作或者通過(guò)安裝在起重機(jī)上面的攝像頭進(jìn)行可視操作，不需要其他人進(jìn)行指揮。 對(duì)于一些工作效率比較低的起重機(jī)設(shè)備，一個(gè)操作人員就可以同時(shí)管理多套起重機(jī)設(shè)備。 可在起重機(jī)操縱同時(shí)，完成與其關(guān)聯(lián)的輸送帶、加料器、搬運(yùn)車(chē)等其它設(shè)備控制和管理。
3.2 提高工作效率
傳統(tǒng)的橋式、門(mén)式及其汽車(chē)等起重機(jī)由于通過(guò)無(wú)線遠(yuǎn)程操作方式，操作者與地面指揮由原來(lái)的兩個(gè)人變成了一個(gè)人承擔(dān)大大節(jié)省了人力的開(kāi)支，起重機(jī)操作者可自行判斷機(jī)器的位置，進(jìn)行操作作業(yè)，提高了企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的準(zhǔn)確性及其提高了生產(chǎn)效率。 避免了過(guò)去操作人員與地面指揮之間的誤解，在配合中產(chǎn)生了生產(chǎn)誤差，適用于各種精密安裝生產(chǎn)作業(yè)。省去起重機(jī)操作者上、下起重機(jī)所帶來(lái)的諸多不便。
3.3 工作環(huán)境的提高