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基于5G技术的起重机远程管控系统研发

时间:2023-05-16 性质:原创作者:admin来源:港口设备网
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上海港菱科技发展有限公司 李鹏

 

摘要采用最5G通讯技术研发起重机远程管理系统,将大型起重机设备的监视与管理功能结合在一起,实现了设备的监视与管理一体化的功能,管理系统以提高港口与集装箱码头的容量及生产效率为目的,并将港口内部的各个独立的系统本地CMS(Crane Management System)、远程 CMS、港口生产管理系统、集装箱定位系统、计算机维护管理系统等连成网络并纳入统一平台,配合现有的或新的管理系统进行集中管理,从而使码头的信息化建设进入更高层次的管理阶段。

 

关键词5G通讯技术;起重机远程管理系统;智慧港口

 

 1. 背景和意义

 

RCMS(Remote Crane Management System)起重机远程管理系统是指具有国际先进控制理念的大型设备管理监视系统。采用最前沿的软件开发、网络通讯、虚拟现实仿真技术,将大型起重机设备的监视与管理功能结合在一起,突破了传统的监视或管理软件的应用局限,实现了设备的监视与管理一体化的功能,是协助企业实现设备高效使用预防保养和信息化管理的重要手段。

 

系统以提高港口与集装箱码头的容量及生产效率为目的,并将港口内部的各个独立的系统本地 CMS(Crane Management System)、远程 CMS、港口生产管理系统、集装箱定位系统、计算机维护管理系统等连成网络并纳入统一平台,配合现有的或新的管理系统进行集中管理,从而使码头的信息化建设进入更高层次的管理阶段。各项功能是以起重设备的 PLC 产生的周期性数据为基础,通过网络系统将 PLC 数据传输至 RCMS 服务器,服务器再将数据整合、计算实现不同功能。 RCMS 系统最重要的就是要保证整套系统的实时性,鉴于集装箱码头工作现场的实际环境,起重设备的 PLC 数据最优化的传输途径是通过工业无线以太网,以保证很高的实时性要求。

 

作为“21世纪海上丝绸之路”的重要节点,港口在“一带一路”建设中有着举足轻重的作用。近年来国家出台多项利好智慧港口行业发展的相关政策,加快智慧港口建设。随着5G等新兴信息技术的发展,2020年8月,交通运输部出台《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》,对建设智慧港口的技术落地提出更为细致的要求,要求“引导自动化集装箱码头、堆场库场改造,推动港口建设养护运行全过程、全周期数字化,加快港站智能调度、设备远程操控、智能安防预警和港区自动驾驶等综合应用。”随着部分标杆性智慧港口陆续建成,国家对加快各地智慧港口建设提出了新要求。

 

1-1中国智慧港口运营企业区域分布热力图

 

2021年9月与2022年1月,交通运输部与国务院分别发布《交通运输领域新型基础设施建设行动方案(2021—2025年)》与《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》,都对具体港口的智能化改造要求进行明确,如“推进厦门港、宁波舟山港、大连港等既有集装箱码头的智能升级,建设天津港、苏州港、北部湾港等新一代自动化码头”,“推进大连港﹑天津港、青岛港、上海港、宁波舟山港、厦门港﹑深圳港、广州港等港口既有集装箱码头智能化改造。建设天津北疆C段﹑深圳海星、广州南沙四期、钦州等新一代自动化码头。”多项政策落地,使得我国智慧港口行业的发展方向和发展目标逐渐清晰。

 

1-1港口行业相关政策

 

时间

政策

部门

详细解读

2019.11

《关于建设世界一流港口的指导意见》

交通运输部

  • 2025年,世界一流港口建设取得重要进展,主要港口绿色,智慧、安全发展实现重大突破,地区性重要港口和一般港口专业化、规模化水平明显提升。

2020.08

《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》

交通运输部

引导自动化集装箱码头、堆场库场改造,推动港口建设养护运行全过程,全周期数字化,加快港站智能调度,设备远程操控,智能安防预警和港区自动驾驶等综合应用。鼓励港口建设数字化、模块化发展,实现建造过程智能管控,建设港口智慧物流服务平台,开展智能航运应用。

2021.09

《交通运输领域新型基础设施建设行动方案(2021-2025年)》

交通运输部

未来五年将加快建设“智慧港口重点工程”,明确提出推进厦门港、宁波舟山港、大连港等既有售装箱码头的智能升级,建设天津港,苏州港,北部湾港等新一代自动化码头。

2021.11

《水运“十四五”发展规划》

交通运输部

聚焦智能生产运营,提升港口码头智能化水平。加快推进5G、北斗等应用,在港口重点区域实现深度覆盖。加大既有集装箱,大宗干散货码头装卸设施的远程自动操控改造,港内无人集卡应用。建设港口“智禁大脑”。聚隹对外服务平台建设,提升运输物流便利化水平,大力推进“单一窗口”和线上线下协同服务能力建设。建设基于区块链的全球航运服务网络,探索进口集装箱区块链电子放货平台应用。

2022.01

“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》

交通运输部

推进大连港、天津港、青岛港、上海港、宁波舟山港、厦门港、深圳港、广州港等港口既有集装箱码头智能化改造。建设天津北疆C段、深圳海星、广州南沙四期、钦州等新一代自动化码头。在“洋山港区-东海大桥-临港物流园区”开展焦疏运自动驾驶试点。

 

港口智慧决策与高附加值的综合物流服务成为未来发展方向。当前港口基础设施决策系统仍存在智能性和灵活性不足的问题,部分运营环节仍需依赖人员后台操控。未来依托海陆一体化,拥有广阔且交通便捷的经济腹地的第四代港口,将进一步挖掘、分析与应用港口数据资产,通过机器学习算法优化,大幅提升港口智慧大脑的运筹优化和智能决策水平,真正做到智慧决策,减少对人力的依赖。此外,作为多式联运的结合点,港口供应链上下游企业之间的信息流、物流、资金流的协调整合需要强有力的连接。随着数字经济及智慧港口时代的到来,依托信息网络支撑,延长对上下游企业的服务链条成为港口创新营收的新出路。未来,提供多式联运、保税物流、全程物流服务、供应链金融等高附加值数字供应链服务,将成为推动港口发展的重要方式之一。

 

 

1-2 智能港口展示(青岛港)

 

最早的CMS系统是由日本安川公司开发的起重机监控系统(Crane Monitoring SystemCMS),应用智能传感技术,可以实时采集起重机作业现场相关数据,然后通过无线通信技术及计算机控制技术,远程监控装卸机械设备,并同步实现远程故障诊断;日本住友公司研发的起重机监控系统,实现了对起重机金属结构应力实时的监测,并通过高速交换路由技术,实现了其自有品牌产品的全球实时在线健康监测;Johor 港口基于无线技术开发了一套复杂的健康监测系统,它能使装卸机械、集装箱、 船舶与监控中心进行实时数据交换,并能利用专用软件实现对港口作业的统一调度,实现了港口作业的自动化。

 

CMS系统虽然在国外的研究已经历二十余年的历史并已经开始走向实际应用,但由于技术和研究成本等原因,这项技术在国内才刚刚起步并且发展缓慢。在我国,最早研究结构健康监测技术的是土木工程监测研究方面的专家,开始于 20世纪 90 年代。从我国国家自然科学基金委员会将智能材料与结构技术列入重点研究课题开始(1996 年),我国的一些高等院校才陆续开始进行智能材料与结构技术的相关研究,然后又陆续开展了结构健康监测技术的研究。目前国家自然科学基金、十二五科技支撑基金也已经资助了一些高校和科研院所从事健康监测领域的研究,并取得了一系列可观的研究和应用成果。东南大学研究了机械设备工况监视与故障诊断系统,系统采用压力传感器、振动传感器等来实现机组运行数据的实时采集,同时具有报警功能,并在故障诊断系统中加入了相关分析算法,实现了针对具体故障给出具体的应对方案。武汉理工大学研究了港口集装箱岸桥的远程监测,开发了基于改进 BP 网络神经结构应力诊断和 GPRS 无线网络的在线监测系统。上海交通大学开发了 NetSCAD 系统,也就是基于移动通信技术的港口起重机远程监控系统,这套系统是通过 TCP/IP 协议无线通信技术,实现现场起重设备和监控中心的连接,该系统可对码头的设备进行集中在线监测,并设置了远程故障诊断功能。另外,天津港港口的门式起重机上也安装了健康监测系统,用于于生产经营管理监督,此系统可实现对吊装重量等参数的实时监测,并可以通过无线通信技术将监测数据传输至局域网, 实现起重机运行状况的远程监控。

 

在传统方式中,对于起重机的故障监测和排查较为复杂,往往需要具有专业知识的港口工作人员上机检查,存在一定的风险。为了保证 起重机系统的实时监测,往往需要安装不同种类的传感器。不同种类、不同生产厂商生产的传感器,它们的规格尺寸、技术参数和通讯协议往往各不相同,完成数据的实时监测存在较大的困难。同时,港口目前以配备的7个视频监控,在实现实时数据传输时需要占用较大的带宽,使用传统的有线方式进行长距离的数据传输可能会产生监控视频质量差、监控存在时延等问题,线路连接复杂且后续维修更新困难。

 

为了解决上述的问题,本项目基于5G通讯技术和多传感器融合技术,建立了一套起重机远程管理系统,该系统将起重机内的多传感器与视频监控相结合,通过5G无线网桥的通讯方式,实时传入中心控制系统。对原先的LCMS进行优化,远程监测起重机中的PLC的状态点、故障点,无需工作人员上机检查,即可将起重机系统的状态实时反馈在该系统的用户端,确保港口工作人员第一时间发现起重机系统的异常,避免不必要的财产损失。相关专业人员通过授权账户登录,针对PLC进行远程编程,实现PLC问题的远端解决。与此同时,该系统整合了7路视频监控,用户端可以远程实时查看司机室、机房的等重要位置,实时关注操作员的人身安全。除此之外,该系统还可以监测起重机驱动器的电压电流等重要参数,确保电机等相关基础硬件设备的正常运行,当出现出现电机短路、电压不稳等特殊情况,及时发出警报提醒港口工作人员,并将异常情况记录。在数据记录方面,该系统采用最新的时序数据库存储设备数据,存储效率和访问速度高于传统方式。

 

本系统基于5G通讯技术,使用5G网桥保证大带宽、低时延的数据传输,该网桥包含5G网桥基站(信号塔端)5G网桥客户端(门桥端)。该系统是同5G网络和5GHz频段无线局域网的双冗余工作方式,敏感数据通过无线局域网通道进行传输,避免敏感数据进入公网,保障敏感数据安全,同时5GHz频段的数据传输也满足大带宽、低时延的数据传输需求。当5GHz频段无线局域网数据传输中断时,该系统将自动切换到5G网络,保障数据的实时传输,使用5G网络传输的数据经过点对点加密,保证敏感数据在公网传输的安全性。

 

 1. 系统软件平台设计

2.1 整体功能架构

 

本次项目开发了一套港口大型机械设备的集中式监测平台。系统包括数据采集模块,网络传输模块,数据存储模块,信息处理模块,监测管理模块。

 

针对港口大型机械健康监测需求,开发了设备远程管理、监测、控制等各基本功能模块,并集成到港口大型机械健康监测平台。主要包括数据远程传输、状态实时监测、监测信息统计、故障预报诊断、数据导出接口、历史数据查询、故障报告管理、维护计划管理、用户信息管理等功能模块。系统架构如图3-1所示。

 

2-1 整体功能结构

 

按照港口大型机械健康监测平台的系统架构图,将其规划为三个功能层,以实现基本功能,满足港口大型机械健康监测平台的需求,分别为数据采集、通信模块和监测中心。

 

(1) 数据采集,安置在待测结构中,它对前面传感器感知到的数据进行采集; 

 

(2) 通信模块,用以把数据采集和处理模块处理过的监测数据通过无线局域网最终传输至监测中心; 

 

(3)监测中心,通过分析软件对接收到的监测数据作出处理和分析,实时显示,港口机械的必要参数,待测结构的应力、 应变等监测值,对其健康状况分析评估。 

 

2.2远程监测系统方案

2.2.1三层 C/S 模式

 

C/SClientServer),即客户端/服务器端,它作为软件系统的结构体系,三层 C/S 结构主要由表示层、功能层与数据层组成[52]。表示层主要是用户和应用软件的连接口,它主要承担应用软件和用户之间的通信,对于查看客户用键盘等等键入的数据息,展示出应用软件的各种输出数据信息。应用的主体即为功能层,它主要将要处理分析的数据逻辑编写入程序中,主要进行编程输入手段。功能层与表示层间数据的传送应尽可能的简单明了。功能层中,需要有应用与数据库历史数据存储和获取及可以记录整个系统故障处理的功能,其中的程序绝大多数是由可视化程序设计的编程工具研发的,也使用 C++语言。数据层主要担任数据库管理系统担任数据的读写,数据库的管理系统应该快速地执行批量数据的检索、查找与更新,三层 C/S 的具体方案为:三层结构需逻辑相互独立,但也需要明确的分割,数据层已经以数据库管理系统身份独立出来,主要的枢纽要将表示层与功能层分割成为接口简明易操作且互相独立的程序

 

2.2.2远程起重机监测系统方案

 

本设计基于三层 C/S 模式的结构提出了起重机的远程监控系统,主要由现场监控系统、数据服务器、远程监控客户终端组成,现场监控系统主要负责通过自动化数据采集仪将应变、位移、风速风向传感器采集的起重机各结构状态的数据信息,通过5G网桥通讯方 式将数据进行分析处理发送至安全监测平台软件进行显示及数据统计存储,采用无线网络将数据发送到远程数据服务器,远程监控端可以通过 Internet 来登录数据服务器,从而得到起重机作业过程中的各结构变化的实时数据信息,从而实现对港口起重机结构健康状态的远程监控。

 

2-2 远程起重机监测系统框图

 

2.3 系统主要功能

 

本次项目创建集中式远程监测管理和预警平台,包括设备远程监控平台和设备信息管理平台,主要功能模块框图如图 3-3所示。该平台具有如下功能:

 

(1)设备远程监控平台基本功能:

 

数据远程传输:终端设备运转信息、故障信号、生产信息传输至监控平台;

 

状态实时监测:终端设备实时运行状态监测、视频跟踪监测、故障报警显示;

 

监测信息统计:监测数据存储,生产情况后台软件统计分析;

 

故障预报诊断:建立故障预报模型,分类统计故障类型,输出故障准确信息;

 

数据导出接口:提供实时方便的数据导出接口;

 

系统安全机制:远程监控系统安全策略,运行稳定性机制。

 

(2)设备信息管理平台基本功能: 

 

历史数据查询:国标要求需要采集及用户要求采集信息的查询;

 

故障报告管理:报告例表、记录、发现报告和处理报告;

 

维护计划管理:日常维护计划、维护报告、维护查询;

 

用户信息管理:登陆用户对应权限的信息修改功能。

 

 

2-3 设备主要功能模块框图

 

2.4系统功能特性展示

2.4.1 实时状态监视

 

监视起重机电气、机械等系统的实时运行状态。通过把相关的设备状态信息科学的组合在同一画面使排查故障更方便快捷。按起重机机构及主要部件单独呈现实时状态,实时状态中信号包括:电机反馈信号,如:速度、电压、电流、频率等,控制反馈信号、编码器、脉冲发生器信号,驱动器、继电器、接触器、制动器等设备的状态、位置、电流、电压、速度信号,限位、互锁、凸轮限位、传感器、编码器等设备的信息等。

 

2-4 RCMS实时状态检测界面(1)

 

2-5 RCMS实时状态检测界面(2)

 

2.4.2状态回放

 

监视起重机电气、机械等系统的运行状态进行历史回放,包括整机、变幅、支持、开闭、旋转等机构的状态数据历史回放。

 

对设备故障和设备状态信息进行回放,通过选择回放开始时间,回放结束时间,按选择的时间顺序依次回放设备故障和设备状态信息。

 

可选择拖动时间轴,通过回放倍数来进行回放内容调整。

 

2-6 RCMS状态回放界面

2.4.3故障模块

 

故障管理对当前实时故障,历史故障和对故障进行统计分析功能。

 

1)实时故障显示

 

实时故障将会在界面的显著位置显示。

 

故障根据不同等级分别以不同颜色区分,用户可以设定故障等级。

 

2-7 RCMS实时故障显示界面

 

2)历史故障报表

 

根据日期和时间段、机构分类、故障代码或故障等级等条件来搜索查询历史故障记录。每条故障记录显示故障号、发生时间和解决时间、故障描述等信息。提供历史故障查询,并可以将查询结果导出到EXCEL文件中。

 

2-8 RCMS历史故障显示界面

 

3)故障历史分析趋势图

 

对历史故障信息进行统计分析包括当年的设备故障数,根据故障类别展示的故障占比分析,故障机构分布,设备故障次数分布,设备故障次数分布,设备故障时长统计内容。

 

2-9 RCMS故障历史分析趋势界面

 

2.4.4视频监控

 

通过视频监控功能,实时查看起重机上的实时视频信息。

 

2-10 RCMS多路视频监控界面

 

2.4.5用户管理

 

提供用户管理和权限管理功能。包括用户的新建,删除,修改,查看,权限分配功能;权限管理可对不同的用户分配不同的查看和控制权限。用户登录后针对不同的权限可查看操作RCMS不同的功能。

 

2-11RCMS用户管理界面

 

2.4.6登录日志

 

展示和导出系统登录日志,包括登录系统登录远程编程,退出系统等日志信息。

 

2-12 RCMS登录日志界面

2.4.7远程编程管理

 

权限控制,只有具有相关远程编程权限的用户才能进入看到远程编程功能。

针对需要远程对PLC进行编程、查看等功能,通过远程登录,输入登录账号、密码后登录远程PLC编程系统进行编辑查看等功能操作。

 

2-13 RCMS远程登录界面

 

2-14 RCMS远程变成界面

 

 3.无线传输系统

3.1概要

 

通讯系统属于信息传送的主要通道,在后台以及前台沟通当中属于桥梁作用。当前情况下,港口门座式起重机远程监控系统通 讯网络使用的为无线公网通讯方式, 在国内主要指的是由营运商经营以及管理的蜂窝无线通信网络,它主要包含:交换网络、中心控制机房、网间链路、用户终端以及无线基站等。本项目使用的5G大带宽及其通讯方式可为港口提供低延时的通讯服务。

 

无线传输方案相比较于有线传输方案具有以下优点:

 

(1)组建监测系统的成本更低。有线传输必须通过各种方式铺置电缆,不仅需要 大量的企业资源而且浪费大量自然资源;而无线数据传输方式只需要在每个无线终端配置相关无线模块接入无线网络就可以,且安装周期短,相比之下节约了投资、提高了系统安装效率。

 

(2)环境适应性好。传统的有线传输受客观应用环境的限制太多,在起重机上的应用极其不便,布线工程不易实施,而无线数据传输方式则可以适用。

 

(3)更易于监测系统将来可能的扩展。在用户安装好一个监测系统之后,会新监测点的布置或者新功能需要而增加新的监测设备。如果采用有线传输,需要重新设计网络、布线,加大了工程难度,而且还可能影响旧的监测设施;若使用无线方式,只需将新增监测点进行相关配置添加入原有无线网络即可更新系统简单易行。

 

(4)更容易实现多点式监测系统的维护。采用有线传输方式的系统一旦出现故障必须逐段筛查,而无线通信方式下设备较少,易于高效检测,系统维护效率较高。

 

(5)更适于组成多点式监测系统。有线传输布线繁多,不适合组建多点式系统,而采用无线传输方式简洁方便,可以很容易实现大范围的多点式监测,也便于实现缺陷定位提高监测效率。无线监测系统是监测技术和无线传输技术的结合,它可以将不同地点的现场监测信息实时通过无线传输手段传送到无线监测中心

 

从港口机械设备到公司的办公区域,相距较远,公司尚未建立完善的工控网络,而传感器测得的信号为模拟信号通常是用导线传输的,因此需要铺设通讯电缆将采集的数据传送到远端监控室内,另外铺设专用电缆影响港口机械的运转。随着5G低延迟通信技术的发展,选择无线传输是较好的方式。

 

本项目旨在为上港集团张华浜码头的一台起重机安装无线传输设备,将起重机上的视频信号与RCMS信号回传至中控室。

 

如图3-1所示,起重机与信号塔的直线距离约为330m起重机沿轨道行走时距离还会变长。

 

3-1 实际布置示意图

 

起重机司机室和电气房之间的通道,可以目视信号塔的顶端,途中有集装箱和轮胎吊等金属大型设备。

 

 

3.2 系统设计

3.2.1系统拓扑

3-4 系统拓扑示意图

 

起重机上安装的多路视频系统和自动化数据采集仪接入RMCS,实时采集视频信号和多路监测数据,通过交换机接入网桥客户端,再用两个双极化全向天线传输至信号塔的无线基站,通过光转设备传输至中控室,预留5G接入接口。

 

3.2.2 5Ghz网桥传输

 

本项目使用的5G网桥包含两个部分,即5G网桥基站(信号塔端)5G网桥客户端(门桥端),将上述设备接入5G网桥客户端,通过RCMS即可实现远程的数据传输,5G网桥的具体参数如下所示:

 

3-1 5G网桥具体参数 一行一格

 

5G网桥基站(信号塔端)

5G网桥客户端(门桥端)

采用MIMOOFDMBeamForming等先进技术

采用MIMOOFDMBeamForming等先进技术

符合IEEE 802.11a/n标准

符合IEEE 802.11a/n标准

工作频段支持49206100MHz

工作频段支持49206100MHz

输出功率最高2*500mW,功率1阶可调

输出功率最高2*500mW,功率1阶可调

无线传输速率最高300Mbps,净速率最高可达220Mbps以上

无线传输速率最高300Mbps,净速率最高可达220Mbps以上

平均无故障时间大于100000小时

平均无故障时间大于100000小时

支持Mesh组网、无缝漫游、负载均衡,支持小区分组

支持Mesh组网、无缝漫游、负载均衡,支持小区分组

集成“一键还原”功能键,自动恢复原有参数配置,傻瓜式维护

集成“一键还原”功能键,自动恢复原有参数配置,傻瓜式维护

无线接收灵敏度可达-101dBm

无线接收灵敏度可达-101dBm

支持空时分组码(STBC),支持低密度奇偶校验(LDPC),主频支持720MHz128MB DDR2内存,128MB DDR2内存存储,支持8-30VDC 千兆PoE供电

支持空时分组码(STBC),支持低密度奇偶校验(LDPC),主频支持720MHz128MB DDR2内存,128MB DDR2内存存储,支持8-30VDC 千兆PoE供电

支持20KeV静电放电保护

支持20KeV静电放电保护

工作温度支持- 50℃ ~ + 80

工作温度支持- 50℃ ~ + 80

IP68一体化全封闭设计防尘防水

IP68一体化全封闭设计防尘防水

支持抱杆安装

支持抱杆安装

 

视频信号的带宽要求较高,且具有7*24h不间断、数据量大的特点,适合用无线网桥传输,在起重机上使用无线网桥传输视频监控信号是非常成熟的技术,在起重机上安装双极化全向天线,通过5GHz无线网桥传输至起重机西南侧的信号塔,再用信号塔上现有的光纤回传至中控室。

本项目中有7路视频需要回传至中控,按照每路4Mbps的带宽占用,7*4=28Mbps,考虑到带宽波动,28Mbps*1.2=33.6Mbps,本方案采用的无线客户端的净速率最高可达220Mbps以上,没有带宽压力。

 

众所周知起重机是可以移动的港机设备,起重机回转、起重机沿轨道行走都会导致天线位置变化,通过将2台全向天线安装在起重机两侧,可以用尽可能较少的天线覆盖尽可能全的方向和位置。

 

但是受到起重机移动、天气和信号沿途物体的影响,无线网桥很难保证100%的可靠传输。用户需要明确起重机的视频可能会有中断,视频存储最好放在起重机上。

 

3-5 5G网桥客户端(门桥端)安装示意图

 

3-6为安装在灯塔上的无线基站:

 

3-6 5G网桥基站(信号塔端)

 

3.2.3 5G通讯技术传输

 

RCMS信号的数据带宽低,但是对数据的实时性要求较高,累计数据量相对视频较小,适合用5G移动通信网络传输,现在上港集团张华浜分公司作业区已经有非常全面的5G移动网络信号覆盖,故在电气房安装5G CPE,也可通过5G的方式进行信号传输。

 

4. 结论和创新点

 

本次设计的RCMS起重机远程管理系统有效地整合了多类型的检测数据,实现了起重机数据采集、数据存储和远程访问的设计需求,该系统具备灵活的组网方式,支持多类型、多种传输协议的设备接入,用户可以更加方便、友好地对起重机的状态、故障、维修、生产、运行时间统计等信息进行监控,实际满足了港口日常维护的需要。

 

本次设计的RCMS系统使用双冗余网络通信技术,支持5G网络通讯和5GHz无线局域网敏感数据通过无线局域网传输数据传输的质量和安全性得到保障。

 

该系统支持B/S和C/S架构,支持远程访问,支持多用户多场景实时访问,支持多屏异步操作、多屏画面共享、多人异屏联动等操作,满足港口起重机设备智能监测的需求。

 

该系统使用自研的远程编程技术,在确认远程访问用户的权限后,支持该用户在远端对起重机系统的PLC进行编程,大大提高了更新维修的效率。

 

该系统对上港集团原有的7路视频监控进行整合,将视频监控通过5G网桥发送至中控系统,避免了复杂的线路连接,同时也易于后续视频监控设备的添加和更换。

 

该系统建立了完善且严格的访问权限控制,针对不同类型的用户严格设置访问权限,功能页面的展示和用户权限的授予受到系统的严格管控,同时记录在系统日志中,极大的保障了系统的安全运行。

 

本次设计的RCMS系统满足了现在港口对于提高现代化水平的要求,是对港口未来发展的有益实践。

 

本次设计的RCMS系统具有以下的创新点:

1 使用双冗余网络通信技术,5G网络通讯和5GHz无线局域网任意切换,保障数据传输不间断。

2 包含完善的访问权限控制,严格限制用户权限,保证系统的运行安全。

3 采用自研的远程编程技术,结合完善的智能监测系统,专业人员可对起重机进行方便快捷的远程诊断和维修。

5. 展望

自从我国改革开放以来,通过不断的努力,已经获得了很大的成就,尤其是港口的装备建设以及基础设施建设,成为了世界港口大国。但是我国港口在应用现代信息技术、提高港口的竞争力以及提升物流链管理等方面,依然存在着很大的问题,还需要进行长时间的发展。智慧港口正好可以弥补我国港口软实力不足的现状,一定意义上可以推动我港口的建设发展,提高信息技术的应用水平。

 

网联网、通信技术的发展给智慧港口发展带来了巨大发展契机,解决安全问题,提升生产效率。在5G技术支持下,起重机远程监控作业的精准度、稳定性和工作效率得到了大幅度提高结合大数据、人工智能等先进技术,RCMS系统的业务范围可以延申到港口起重机资源的监测和智能调配在交通强国建设的大背景下,港口行业正迎来数字化转型新契机。未来起重机远程监控系统将继续为智能港口赋能,起重机远程监控系统与5G技术深度结合,打造低成本、低延时、高可靠性、高安全性的新型智能港口,实现真正意义上的远程实时操作实时监测起重机系统的工作状态,打造港口起重机的“数字孪生”,可对智慧港口的建设起到积极促进作用。

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