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

1、隨著我國國民經(jīng)濟的建設(shè)與發(fā)展，起重機被廣泛應(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)中的重型工程機械，其安全一直備受關(guān)注，然而傳統(tǒng)起重機的健康狀態(tài)和安全監(jiān)控主要依賴人工定檢，并且大部分起重機智能信息化程度較低，無法為起重機提供強有力的安全保障。針對上述背景，本文將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入到起重機狀態(tài)監(jiān)測和安全評估中，構(gòu)建了起重機遠程監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)能夠?qū)ζ鹬貦C多種參數(shù)進行監(jiān)控，實時在線處理突發(fā)情況，實現(xiàn)了對起重

2、機的遠程控制，解決了本地監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)無法被遠程訪問的弊端。
　　本文主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)系統(tǒng)總體方案設(shè)計。本文基于物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)分別對感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層進行了詳細的設(shè)計。整個監(jiān)控系統(tǒng)以遠程服務(wù)器為核心管理各個區(qū)域的起重機并為用戶提供服務(wù)，使用戶能夠遠程監(jiān)測與控制起重機。
　　(2)傳感網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)。本文針對監(jiān)控對象對傳感器進行了選型與測試，針對不同的傳感器節(jié)點進行了程序開發(fā)，選用CAN總線作為傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)

3、據(jù)傳輸方式來構(gòu)建傳感網(wǎng)，實現(xiàn)了對起重機多種參數(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)了起重機監(jiān)控單元，移植了uC/OS實時操作系統(tǒng)，創(chuàng)建了用戶任務(wù)，實現(xiàn)了對起重機的運行狀態(tài)和運行環(huán)境的監(jiān)測和記錄，以及對起重機的自動控制。
　　(4)起重機局域網(wǎng)的開發(fā)。本文選用芯片CC2530作為硬件核心，對ZigBee節(jié)點進行了硬件設(shè)計，并分別針對終端節(jié)點和協(xié)調(diào)器節(jié)點進行了程序開發(fā)，構(gòu)建了基于Zi

4、gBee的起重機局域網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了監(jiān)控單元和嵌入式網(wǎng)關(guān)之間的無線通信。
　　(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。在此硬件平臺上移植了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)計了Client/Server（以下簡稱C/S）和Brower/Server(以下簡稱B/S)混合架構(gòu)的遠程監(jiān)控管理平臺，分別開發(fā)

5、了網(wǎng)關(guān)服務(wù)程序、數(shù)據(jù)庫和Web應(yīng)用程序三個部分。其中，網(wǎng)關(guān)服務(wù)程序用于實現(xiàn)對網(wǎng)關(guān)的管理，數(shù)據(jù)庫用于儲存監(jiān)控數(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)站入口實現(xiàn)用戶與服務(wù)器的交互。
　　(7)系統(tǒng)測試。本文中的測試主要包含了服務(wù)器的壓力與性能測試，Web應(yīng)用程序兼容性測試、模塊間通信測試和系統(tǒng)整體測試。
　　測試結(jié)果表明，本系統(tǒng)滿足預(yù)期功能要求，可對起重機的運行環(huán)境和運行狀態(tài)進行監(jiān)控，同時為用戶提供了遠程控制功能和可靠的數(shù)