一、前言

　　起重机是码头与港口的主要生产设备，起重设备的运行状况是码头管理者时刻关心的大事。使用远程技术可以有效地提高故障设备修复的工作效率。它能使设备的修理人员在故障发生的第一时间及时了解故障信息，而不论他所处的地点距离故障设备有多远，这样可以大大节约故障查找的时间。通过远程技术甚至可以远距离对设备进行编程工作，这对某些紧急情况下，如备件不足时，需要对控制器进行局部的程序修改时很有意义。

　　现代的远程系统与过去相比性能上已有了很大的提高,它是网络技术、电子技术、现代通讯技术、计算机软件等的综合运用。计算机远程系统可以极大地提高人们的生产自动化水平和生产效率,已经被广泛应用于许多行业和领域。

　　在互联网诞生之前，远程系统的数据传输网络大都使用公用电话网和一些专用网络。无线传输受到地形和的功率，远距离难以实现；专用网络覆盖的区域范围也有限，并且建立网络所需的成本较高；公用电话网覆盖的地区范围虽大，但在跨省市或国家时所产生的高额长途话费，使得成本过高，并且速度很慢。因此，一直以来，由于缺少一个覆盖面广、通信成本低且速度足够快的数据传输网络而制约着远程系统在工业自动化领域的发展和应用。互联网的出现以及无线通讯技术的进步，为工业自动化的远程应用提供了的基础。互联网覆盖面广，几乎覆盖了世界的各个角落；通信成本低，不存在异地通信成本差异；速度较快，除了传输文本数据流之外，还可以同时传输音频、视频流数据，使远程的内容更加丰富、使用更加方便。更重要的是，随着信息高速公路的发展，互联网进一步发展的潜力巨大，速度、可靠性和安全性将不断提高。

　　二、项目分析

　　2．1系统组成

　　2．1．1终端数据采集器

　　负责采集各项数据，如起重量、起重力矩、小车幅度、吊钩高度以及回转角度等。

　　2．1．2无线通讯设备

　　由于起重本身结构设计相对严紧，如果采用来传输线数据的话，那将对起重机的正常工作带影响。

　　鉴于采集器的接口和设备的工作等多种情况的要求，我们选择厦门四信通讯有限公司的F2103IPMODEM。采用RS-232/485接口、金属外壳设计，它具有体积小、功耗低、配置使用简单、即插即用。支持主备数据通道、并行多数据通道，支持实时在线和按需在线多种工作方式，如定时上下线和设备，并且支持APN网络接入等功能不仅可以保障数据安全可靠，还能让客户根据需传输节省资费。

　　2．1．3系统控制中心

　　系统控制中心主要负责对数据的管理、存储、分析以及下达各种控制指令或预警信息。

　　2．2系统总结构

　　终端采集设备通过RS232/485线与无线通讯设备连接，系统控制中心可以使用专线、ADSL等作为网络接入方式。

　　无线通讯设备F2103通过GPRS/CDMA/WCDMA/EDGE/EBDO/TD-SCDMA等无线网络接入Internet，并与系统控制中心的服务器建立连接，为数据传输提供透明的传输通道。采集终端产生的各项数据通过RS232/485发送去F2103，F2103就会将收到数据不做任何处地发送到控制中心的服务器主机。服务器主机收到终端的数据后对数据进行综合分析及判断，并向终端设备发出控制指令，服务器主机发出的控制指令通过通道传输到F2103后，F2103通过串口送到采集终端，从而实现了数据双向透明传输。

　　2．3系统功能

　　该系统通过对塔机起重量传感器、幅度传感器、高度传感器以及角度传感器等输出数据进行分析处理，实现对系统工作时起重量、起重力矩、小车幅度、吊钩高度以及回转角度的实时，能自动、可靠的塔机的工作始终处在该塔机起重性能曲线（或负荷特性表）所的范围内，一旦探测到可能超载或超力矩时将先预警，直至报警并通过此塔机的控制系统来动作，自动这种操作的继续，尽可能的避免因操作者的疏忽或判断失误而造成的安全事故，极大的了塔机的安全使用，同时该系统能够实时记录塔机作业中的工况，为事故的分析处理提供可靠的依据。

　　2．3．1状态监测

　　1）对起重机功能有重要影响的电气参数以及所有基本元件的状态进行监测,并通过相对应的直观图表进行显示。

　　2）对整机的工作状态(安全锁、高压供电状况、低压供电状况、各机构工作状态、外部工作如温度、风速等)进行和显示。

　　3）对起重机主要机构的工作状态（、负载、速度、电压、电流、频率、运行方向、电机温升制动器、驱动器、主要接触器、检测元件等）进行和显示。

　　2．3．2故障诊断、分析

　　1）能够显示故障内容、时间、具体、解决方法并显示相应帮助文档。

　　2）能够将控制线路、驱动器PLC部分的故障、故障现象显示到具体的故障点。

　　3）系统设有故障点功能，可存储故障发生前后的有关波形图，以作故障分析、排除、现象归档的依据。

　　4）系统能够对历史故障进行分析、建立相关数据库。产生的故障可直接调用历史故障进行比较排除。

　　5）系统能够对电路图和PLC程序进行修改并归档保存。

　　2．3．3预防维修

　　1）系统能够对损耗部件和需要周期性保养的时间自动记录，并与各自的更换间隔和周期相比较，更换间隔和周期可调整系统在到达更新时间或周期时提醒用户。

　　2）系统提供有足够的存储容量，可以的增加损耗部件和保养项目。

　　2．3．4作业统计

　　系统能够分别按班次、日、周、月统计和查询作业的次数、重量以及作业起始时间、等候时间、生产效率等。

　　三、项目架构实施方案

　　3．1无线通讯设备F2103与采集终端连接

　　IPMODEMF2103支持RS232/385通讯接口，可通过RS232/485与采集终端连接。如下图

　　中心采用APN专线，所有终端都采用内网固定IP，客户中心通过一条APN专线接入移动公司GPRS网络，在GGSN与移动公司互联路由器之间建立GRE隧道。为客户分配专用的APN，其他的用户不得申请该APN。只有该专网内的SIM卡才能进入该APN，防止其他非法用户的进入。用户可以内部建立RADIUS服务器，以用户内部安全。用户在内部建立DHCP服务器（或在APN路由器内，启用DHCP功能），为通过认证的用户分配用户内部地址。