基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的起重機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā).pdf

1、隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)與發(fā)展，起重機(jī)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和高鐵、船舶、橋梁等工程建設(shè)中。起重機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重型工程機(jī)械，其安全一直備受關(guān)注，然而傳統(tǒng)起重機(jī)的健康狀態(tài)和安全監(jiān)控主要依賴人工定檢，并且大部分起重機(jī)智能信息化程度較低，無(wú)法為起重機(jī)提供強(qiáng)有力的安全保障。針對(duì)上述背景，本文將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入到起重機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和安全評(píng)估中，構(gòu)建了起重機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)能夠?qū)ζ鹬貦C(jī)多種參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)時(shí)在線處理突發(fā)情況，實(shí)現(xiàn)了對(duì)起重

2、機(jī)的遠(yuǎn)程控制，解決了本地監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)無(wú)法被遠(yuǎn)程訪問(wèn)的弊端。
　　本文主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)。本文基于物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)分別對(duì)感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)以遠(yuǎn)程服務(wù)器為核心管理各個(gè)區(qū)域的起重機(jī)并為用戶提供服務(wù)，使用戶能夠遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制起重機(jī)。
　　(2)傳感網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)。本文針對(duì)監(jiān)控對(duì)象對(duì)傳感器進(jìn)行了選型與測(cè)試，針對(duì)不同的傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了程序開發(fā)，選用CAN總線作為傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)

3、據(jù)傳輸方式來(lái)構(gòu)建傳感網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)起重機(jī)多種參數(shù)的采集。
　　(3)監(jiān)控單元的開發(fā)。本文以STM32F103ZET6為硬件核心開發(fā)了起重機(jī)監(jiān)控單元，移植了uC/OS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，創(chuàng)建了用戶任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)起重機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行環(huán)境的監(jiān)測(cè)和記錄，以及對(duì)起重機(jī)的自動(dòng)控制。
　　(4)起重機(jī)局域網(wǎng)的開發(fā)。本文選用芯片CC2530作為硬件核心，對(duì)ZigBee節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)，并分別針對(duì)終端節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了程序開發(fā)，構(gòu)建了基于Zi

4、gBee的起重機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控單元和嵌入式網(wǎng)關(guān)之間的無(wú)線通信。
　　(5)嵌入式網(wǎng)關(guān)的開發(fā)。本文以S5PV210為硬件核心，開發(fā)了嵌入式網(wǎng)關(guān)硬件平臺(tái)。在此硬件平臺(tái)上移植了WinCE6.0嵌入式操作系統(tǒng)，并在此操作系統(tǒng)上開發(fā)了網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的功能。
　　(6)服務(wù)器的開發(fā)。本文設(shè)計(jì)了Client/Server（以下簡(jiǎn)稱C/S）和Brower/Server(以下簡(jiǎn)稱B/S)混合架構(gòu)的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理平臺(tái)，分別開發(fā)

5、了網(wǎng)關(guān)服務(wù)程序、數(shù)據(jù)庫(kù)和Web應(yīng)用程序三個(gè)部分。其中，網(wǎng)關(guān)服務(wù)程序用于實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)關(guān)的管理，數(shù)據(jù)庫(kù)用于儲(chǔ)存監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)，Web應(yīng)用程序用于為用戶提供網(wǎng)站入口實(shí)現(xiàn)用戶與服務(wù)器的交互。
　　(7)系統(tǒng)測(cè)試。本文中的測(cè)試主要包含了服務(wù)器的壓力與性能測(cè)試，Web應(yīng)用程序兼容性測(cè)試、模塊間通信測(cè)試和系統(tǒng)整體測(cè)試。
　　測(cè)試結(jié)果表明，本系統(tǒng)滿足預(yù)期功能要求，可對(duì)起重機(jī)的運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)為用戶提供了遠(yuǎn)程控制功能和可靠的數(shù)