[发明专利]基于GPRS的移动式港口起重机数据采集系统

说明书

技术领域

本发明涉及起重机技术,特别是涉及一种基于GPRS的移动式港口起重机数据采集系统。

背景技术

在起重机的起吊作业时，需要对起重机的关键数据进行采集，如发电机的转速、温度、油压和速度等数据，以便及时发现和处理机器故障和不当的控制，避免出现损坏起重机造成工程事故的情况。随着“一带一路”的进一步展开，对移动式港口起重机的运输效率、安全性能以及实时状态监测提出了更高的要求。

现阶段，移动式港口起重机的数据监控系统仅能进行起重机的本地监控，这在一定程度上增加了人工监控的成本。此外，港口的工作环境相对恶劣，设施也不够完善，这也增加了有线监控的难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于GPRS的移动式港口起重机数据采集系统，能够对移动式港口起重机的工作状态数据进行远程实时采集、监控和故障诊断。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术方案：基于GPRS的移动式港口起重机的数据采集系统，包括现场智能单元和远程PC端，其中现场智能单元包括PLC控制器、串口、现场数据采集端和GPRS通信模块，远程PC端包括数据监控模块和故障诊断模块；PLC控制器采集起重机的实时参数，通过串口传输给现场数据采集端，现场数据采集端进行起重机实时参数的压缩、处理，以及接口转换，通过GPRS通信模块传输给远程PC端；数据监控模块对接收到的数据进行解压、处理，得到起重机的实时参数，故障诊断模块根据实时参数诊断是否发生故障，并将诊断结果返回给现场智能单元。

本发明与现有的技术相比，具有以下优点：(1)本发明的基于GPRS的移动式港口起重机数据采集系统能够监控起重机上关键部位的状态数据，并对可能出现的故障问题进行检测与诊断，防止操作人员因为操作失误出现工程事故；(2)本发明利用GPRS技术实现了数据的远程传输；(3)本发明通过现场采集端对数据的预处理实现在偏远地区及恶劣环境下数据的稳定传输；(4)本发明利用接口将各个分模块连接，可配置性高。

附图说明

图1为本发明基于GPRS的移动式港口起重机数据采集系统结构示意图。

图2为本发明基于GPRS的移动式港口起重机数据采集系统硬件结构示意图。

图3为本发明数据采集系统的嵌入式系统软件任务划分示意图。

图4为本发明远程PC端数据监测软件界面图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图进一步说明本发明方案。

基于GPRS的移动式港口起重机的数据采集系统，包括现场智能单元和远程PC端，其中现场智能单元包括PLC控制器、串口、现场数据采集端和GPRS通信模块，远程PC端包括数据监控模块和故障诊断模块；PLC控制器采集起重机的实时参数，通过串口传输给现场数据采集端，现场数据采集端进行起重机实时参数的压缩、处理，以及接口转换，通过GPRS通信模块传输给远程PC端；数据监控模块对接收到的数据进行解压、处理，得到起重机的实时参数，故障诊断模块根据实时参数诊断是否发生故障，并将诊断结果返回给现场智能单元。

所述PLC控制器采用CANopen总线协议，所述现场数据采集端采用MODBUS协议，所述现场智能单元还包括网关，用于将起重机PLC控制器的CANopen总线协议转换为现场数据采集端的MODBUS协议，简化了远程数据采集终端的开发难度。

所述PLC控制器为芬兰的EPEC控制器。

所述现场数据采集端包括微控制器(MCU)、基础电路模块、存储模块、接口模块和人机交互模块，基础电路模块为微控制器提供电源信号、时钟信号和复位信号，微控制器通过接口模块获取起重机PLC控制器的实时参数，根据数据类型将实时参数存储在存储模块中，并传送给人机交互模块进行实时显示。

所述微控制器为STM32系列的32位ARM微控制器，满足现场数据采集端对基本数据处理的功能需求和数据的过滤预处理，实现在偏远地区及恶劣环境下对数据的稳定传输。

所述人机交互模块包括LCD显示屏和矩阵键盘，LCD显示屏用于显示现场数据采集端的数据，矩阵键盘用于控制现场数据采集端的状态。

所述存储模块包括SD卡、FLASH和EEPROM。

所述GPRS通信模块选用南京沃龙公司的AL-GPRS-S200型号的GPRS数据传输单元(DTU)。

本发明的数据采集系统实现了起重机的智能化，提高了工作效率，保障了人身安全，满足了生产需求。

实施例1：