起重機(jī)動態(tài)監(jiān)管的實現(xiàn)途徑與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用研究

郭雯雯

（福建省特種設(shè)備檢驗研究院泉州分院，福建 泉州 362000）

起重機(jī)作為建筑工程中非常重要的裝卸設(shè)備，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的過程中起著重要作用。根據(jù)當(dāng)前起重機(jī)安全監(jiān)控的實際現(xiàn)狀，充分地應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的起重機(jī)無線監(jiān)控系統(tǒng)全面地檢測起重機(jī)運行的狀態(tài)。對于傳統(tǒng)的系統(tǒng)進(jìn)行分析通常情況下主要以有線傳輸為主，而且需要檢測人員來到現(xiàn)場采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)并做記錄，但這不僅浪費大量的時間，還不能節(jié)省成本，在實際檢測的過程中受各個方面的影響。長時間在外的線路還不利于延長使用的壽命，進(jìn)而給信號的傳輸帶來不利的影響。基于此，可加強(qiáng)無線檢測技術(shù)的應(yīng)用，這與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集相比有一定優(yōu)勢，還便于更好地安裝。不斷提高自動化監(jiān)控水平，使資金得到合理的利用。

1 起重機(jī)動態(tài)監(jiān)管和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

起重機(jī)動態(tài)監(jiān)管是起重機(jī)中最主要的部分，主要通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)借助傳感器設(shè)備，進(jìn)而采集起重機(jī)運行狀態(tài)相關(guān)信息，并對起重機(jī)相關(guān)參數(shù)實施研究，如果起重機(jī)發(fā)生故障還能實現(xiàn)分析。再把相關(guān)的信息向技術(shù)人員反饋進(jìn)而由技術(shù)人員解讀，實現(xiàn)對起重機(jī)監(jiān)控。加強(qiáng)對起重機(jī)動態(tài)監(jiān)管從某種程度上確保起重機(jī)安全穩(wěn)定的運行，從而不斷提高起重機(jī)運行質(zhì)量。

借助物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)傳感設(shè)備連接，準(zhǔn)確地識別出相應(yīng)的信息，進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)監(jiān)控并加強(qiáng)分析。借助物聯(lián)網(wǎng)除了實現(xiàn)物和物之間的連接外，還能實現(xiàn)人物連接。起重機(jī)動態(tài)監(jiān)管實現(xiàn)離不開物聯(lián)網(wǎng)，不僅實現(xiàn)智能化，不斷提高實施的效率，不受各個方面的限制，進(jìn)而確保起重機(jī)安全穩(wěn)定地運行。

2 起重機(jī)動態(tài)監(jiān)管的實現(xiàn)途徑

2.1 起重機(jī)運行和監(jiān)管

首先，獲取設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不及時不能實現(xiàn)共享；其次，對于以往起重機(jī)安全監(jiān)測進(jìn)行分析通常情況下以間斷測量的方式為主，或者加強(qiáng)對保護(hù)裝置的安裝來監(jiān)控起重機(jī)。但是，通過以上的方式會產(chǎn)生信息不能及時傳遞等問題；最后，運行環(huán)境具有一定的復(fù)雜性，對風(fēng)險預(yù)警監(jiān)管缺少足夠的認(rèn)知。在具體運行的過程中，設(shè)備經(jīng)過長時間的使用，難以確保設(shè)備使用性能，一定程度上很容易發(fā)生故障的問題。如果沒有及時地發(fā)現(xiàn)故障問題并解決很容易存在安全隱患。對起重機(jī)進(jìn)行在線監(jiān)測并做好相應(yīng)的記錄，加強(qiáng)對故障預(yù)測方法的應(yīng)用不斷提高設(shè)備的可靠性。

2.2 監(jiān)管需求分析

要想實現(xiàn)起重機(jī)動態(tài)監(jiān)管，需要確定監(jiān)管的實施需求。主要包括以下需求：首先，信息需求。為了不斷提高物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管系統(tǒng)運行的安全性和可靠性，應(yīng)加大監(jiān)管力度。其中為實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)管離不開人員信息和設(shè)備信息的支持；其次，功能需求。要想實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管系統(tǒng)的構(gòu)建，在此系統(tǒng)中要有兩個功能為人員在線監(jiān)管功能和起重機(jī)在線監(jiān)管功能。具體來講，系統(tǒng)在對物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控數(shù)據(jù)信息要實現(xiàn)傳輸和存儲；最后，性能需求。要想更好地開發(fā)系統(tǒng)，應(yīng)具有良好的外接性能。

2.3 基于物聯(lián)網(wǎng)的起重機(jī)動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)

（1）總體架構(gòu)。通常情況下，應(yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)層以及感知層作為物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)。其中感知層是最低層，實時感知設(shè)備的信息等方面主要通過的是智能傳感設(shè)備。在整個系統(tǒng)中中間層是網(wǎng)絡(luò)層，感知層采集設(shè)備信息通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送給系統(tǒng)的應(yīng)用層，并對數(shù)據(jù)實施一系列的操作，進(jìn)而不斷提高智能化應(yīng)用的水平。物聯(lián)網(wǎng)的起重機(jī)動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)總體設(shè)計如下：首先，在起重機(jī)設(shè)備等方面并通過RFID電子標(biāo)簽和智能傳感器實時運行，并加強(qiáng)信息采集，存儲好采集獲取的信息，將車載固定式智能前端作為存儲為主；其次，將獲取的檢測數(shù)據(jù)信息通過無線網(wǎng)絡(luò)全面地傳送到起重機(jī)監(jiān)管系統(tǒng)中，進(jìn)而監(jiān)控起重機(jī)的運行狀態(tài)并實現(xiàn)風(fēng)險預(yù)警。與此同時，充分地應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)等方面實現(xiàn)共享；最后，為了不斷提高起重機(jī)動態(tài)監(jiān)管的靈活性，物聯(lián)網(wǎng)的起重機(jī)動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)在實際運行的過程中通過PDA查詢起重機(jī)設(shè)備的相關(guān)信息。通過此閱讀器并以非接觸數(shù)據(jù)傳送方式為主，進(jìn)而促進(jìn)與電子標(biāo)簽的互動。

如圖一物聯(lián)網(wǎng)的起重機(jī)動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)所示：

（2）功能設(shè)計。充分地考慮起重機(jī)動態(tài)監(jiān)管的需求，結(jié)合監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)設(shè)備的目標(biāo)，加強(qiáng)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，對系統(tǒng)上位機(jī)軟件進(jìn)行分析能全面地管理起重機(jī)設(shè)備，與此同時，還能實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析。對設(shè)計起重機(jī)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管和預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行分析，主要包括以下功能模塊：系統(tǒng)管理功能模塊、起重機(jī)RFID卡監(jiān)管功能模塊、起重機(jī)定位管理功能模塊、安全預(yù)警模塊和統(tǒng)計管理模塊，等等。在設(shè)計起重機(jī)動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)的過程中，應(yīng)根據(jù)實際需求加強(qiáng)功能模塊的設(shè)計。

3 起重機(jī)動態(tài)監(jiān)管中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用措施

3.1 運行狀態(tài)監(jiān)控

充分地應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行起重機(jī)動態(tài)監(jiān)管，一定程度上不斷提高設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控的水平。加強(qiáng)對傳感器技術(shù)和GIS技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)全面的監(jiān)控起重機(jī)運行的實際狀態(tài)。其中主要全面監(jiān)控起重機(jī)運行期間的力矩和起升高度。國家在起重機(jī)運行安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的構(gòu)成和性能方面提出了相應(yīng)的要求。在具體操作的過程中，由于會涉及大量的監(jiān)控數(shù)據(jù)，但是為了更好地控制起重機(jī)系統(tǒng)，應(yīng)加強(qiáng)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，確保實現(xiàn)對起重機(jī)運行動態(tài)監(jiān)控。積極地收集起重機(jī)設(shè)備運行的相關(guān)參數(shù)并全面地進(jìn)行整理，分析傳感器裝置搜集的數(shù)據(jù)信息，但是，在實際分析時加強(qiáng)對無線通信技術(shù)的使用，進(jìn)而在實際運行中如果存在問題還能向維修人員反饋便于及時解決，防止設(shè)備出現(xiàn)問題進(jìn)而存在安全隱患。

圖1

3.2 金屬結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)控

金屬結(jié)構(gòu)作為起重機(jī)主要的組成部分，一定程度上不斷提高設(shè)備運行的安全性。在具體使用的過程中，如果金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生了損傷，這會給設(shè)備的運行帶來不利的影響，進(jìn)而影響起重工作的實施。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加強(qiáng)對金屬結(jié)構(gòu)的動態(tài)監(jiān)控，并借助傳感器技術(shù)監(jiān)控金屬結(jié)構(gòu)使用的情況，深入研究相關(guān)的數(shù)據(jù)和反饋信息，進(jìn)而還能防止存在安全隱患，保障保證金屬結(jié)構(gòu)在一定承受范圍內(nèi)正常受力。此外，要想更好地監(jiān)控起重機(jī)設(shè)備并提高信息的精度，應(yīng)意識到壓電傳感器和光纖光柵傳感器的重要性并充分地應(yīng)用，把握金屬結(jié)構(gòu)使用的現(xiàn)象。在對金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控的過程中，要想減輕工作量，不斷提升監(jiān)控的水平，可從金屬結(jié)構(gòu)件入手并展開研究，采取有效的監(jiān)控方法著重地監(jiān)控重點部位，進(jìn)而得出金屬結(jié)構(gòu)監(jiān)控相應(yīng)的數(shù)據(jù)，確保起重機(jī)設(shè)備的安全運行。

3.3 人機(jī)互認(rèn)管理系統(tǒng)

構(gòu)建人機(jī)互認(rèn)管理系統(tǒng)指的是起重機(jī)操作人員和起重機(jī)之間的關(guān)系。具體來講，操作人員在操作設(shè)備的過程中，其他人員不能實現(xiàn)操作。這項功能主要是基于傳感器技術(shù)下實現(xiàn)的。在具體應(yīng)用時，加強(qiáng)對RFID識別技術(shù)的使用能實現(xiàn)識別，進(jìn)而清楚操作人員的資質(zhì)，對人員操作設(shè)備實現(xiàn)監(jiān)控，促使起重機(jī)起重作業(yè)和檢修工作有效地落實。

3.4 故障識別診斷技術(shù)

通過故障識別診斷技術(shù)能對起重機(jī)運行實現(xiàn)監(jiān)控。借助故障識別診斷技術(shù)如果設(shè)備在實際運行中出現(xiàn)故障能準(zhǔn)確地判斷出，根據(jù)故障識別的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)診斷并解決，確保起重機(jī)處于良好的工作狀態(tài)。而且在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，加強(qiáng)對傳感技術(shù)的應(yīng)用并實施對系統(tǒng)的監(jiān)控，不僅能實現(xiàn)故障診斷識別功能，還能實現(xiàn)對設(shè)備運行狀態(tài)的采集，進(jìn)而確保設(shè)備得到監(jiān)控。除此之外，充分地應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，加強(qiáng)對傳感器裝置采集的狀態(tài)量的分析，進(jìn)而更好地診斷出設(shè)備是否存在故障。

4 結(jié)語

總而言之，要想促使起重機(jī)工作安全進(jìn)行，防止存在安全隱患，就要加強(qiáng)起重機(jī)監(jiān)管，從技術(shù)人員的角度上看，在實際監(jiān)管起重機(jī)運行情況過程中，為了不斷提高監(jiān)管的水平，可充分應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，進(jìn)而實現(xiàn)起重機(jī)動態(tài)監(jiān)管提升起重機(jī)工作的安全性。