金 鑫
(江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院無錫分院,無錫 214071)
物聯(lián)網(wǎng)包括RFID、傳感網(wǎng)、M2M和兩化融合四大關(guān)鍵領(lǐng)域[1]。物聯(lián)網(wǎng)可分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三層[2]。主動感知性是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最大的優(yōu)勢,傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)僅僅對物體信號進行記錄,然而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)卻是對物體進行主動認(rèn)知,并且在此基礎(chǔ)上能進行科學(xué)控制。
起重機動態(tài)監(jiān)管是在起重機工作時間中,采用先進的科技和管理手段,對起重機的狀態(tài)進行實時追蹤管理的一個流程。動態(tài)監(jiān)管原理如圖1所示:
圖1 起重機動態(tài)監(jiān)管原理
動態(tài)監(jiān)管使用的技術(shù)手段包括RFID 技術(shù)、GIS 技術(shù)、傳感器技術(shù)等[3]。主要是以下四個方面。
起重機運動狀況的監(jiān)控主要是通過傳感器和地理信息系統(tǒng)技術(shù)等進行實現(xiàn),主要讀取并采集的量包括起重機能抓取的重量、起重機的提升力矩、高度、當(dāng)前所在位置以及工作情況等[4]。
金屬機構(gòu)的當(dāng)前力學(xué)狀態(tài)影響著起重機的安全,主要有受力狀況和受傷程度等指標(biāo)。而當(dāng)前結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)管時通過應(yīng)變片和傳感器等進行實現(xiàn)的,并在此基礎(chǔ)上引入無損檢測等方法進行輔助[5]。
人機交互管理系統(tǒng)是人與機器的智能互動,具體技術(shù)是通過射頻和傳感器技術(shù)實現(xiàn)的,通過這些技術(shù)手段,可以實現(xiàn)使用人員與對應(yīng)起重機的交互使用[6]。
通過傳感器技術(shù)獲取起重機的當(dāng)前量,然后通過相關(guān)的計算機數(shù)據(jù)處理技術(shù),例如爬蟲技術(shù)、專家系統(tǒng)等對捕獲的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行相關(guān)的處理,實現(xiàn)設(shè)備故障的捕獲識別與科學(xué)的診斷,并在此基礎(chǔ)上進行解決。
橋式機重機的物聯(lián)網(wǎng)主要有三個方面的功能,即實時追蹤監(jiān)控功能,遠程診斷功能以及數(shù)據(jù)分析處理。
(1)實時追蹤監(jiān)控:橋式起重機都有對應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)功能的一個的IP。在聯(lián)網(wǎng)的狀態(tài)下,服務(wù)器可以管理、監(jiān)管并控制全部起重機設(shè)備的當(dāng)前工作狀態(tài)。
(2)遠程診斷:當(dāng)起重機使用狀態(tài)出現(xiàn)故障,故障信息會自動上傳到控制終端,并顯示出來,智能系統(tǒng)會在此基礎(chǔ)上給出相應(yīng)的解決方案和措施,對使用人員進行相關(guān)的指令,快捷、有效的解決相關(guān)問題。
(3)數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理,通過智能技術(shù)在客戶端提供相關(guān)數(shù)據(jù)的讀取和分析處理等功能。
起重機物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)節(jié)點分為三層,第一層是由終端節(jié)點、控制器一起組成;第二層為交換機構(gòu)成;第三層則為中央服務(wù)器。
(1)終端節(jié)點。終端節(jié)點是指起重機上的終端設(shè)備和智能設(shè)備等。(2)交換機構(gòu)。主要作用是采集所有起重機的數(shù)據(jù)狀態(tài),實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的基本功能。(3)中央服務(wù)器。主要是指基于計算機社保的數(shù)據(jù)中心,主要包括監(jiān)控設(shè)備和交換器等。
數(shù)據(jù)采集是指主要將起重機運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的信息進行捕捉。由于設(shè)備數(shù)據(jù)信息的采集模式多種多樣。目前一般采用網(wǎng)卡采集較多。
目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)較為成熟,今后的監(jiān)管有以下幾個發(fā)展方向:
(1)數(shù)據(jù)處理技術(shù)。數(shù)據(jù)處理尤其是云計算和云存儲能夠節(jié)省起重機的資源,防止數(shù)據(jù)流失,確保起重機設(shè)備的數(shù)據(jù)的真實性[7]。(2)數(shù)據(jù)融合技術(shù)。使用數(shù)據(jù)融合技術(shù)提升數(shù)據(jù)處理速度和精確度。(3)智能化。智能化是利用計算機提升智能行為,人工智能可以使故障診斷合理、科學(xué)。