集装箱码头机械状态无线监控系统的研究

【摘要】近年来，随着经济水平和科技水平的发展进步，机械设备的无线监控技术开始应用于各行各业，但是由于工业领域对于机械运行的可靠性、安全性和稳定性拥有越来越高的要求，而机械设备的无线监控又是一门综合性极强、掌握极难的技术，所以，我们要重视无线监控技术的发展，并且要结合不同行业的特点，具体问题具体分析，才能够切实做到有效的无线监控。本文将集合集装箱码头的实际生产特征，在了解无线监控系统概念的基础之上，具体探讨集装箱码头机械状态无线监控系统的构建。

【关键词】集装箱码头 机械 无线监控系统

港口码头作为我国水路联运的连接点和枢纽日益得到重视，特别是大宗货物的运输和转换更是离不开港口码头，因此在许多码头都配备着专业的集装箱拆卸设备，例如，在码头前沿设置的集装箱装卸桥主要用于靠岸船舶货物的拆卸，跨运车则主要用于货场和堆场上货物和集装箱的搬运，还有轨道式龙门起重机和轮胎式龙门起重机则主要用于大宗货物的搬运，集装箱牵引车则主要用于集装箱的拉运等，这些机械对货物和集装箱的拆卸和转换至关重要，所以要对这些机械的操作状态进行实时的监控，但是人为的监控不仅耗时耗力，还容易出差错，所以针对集装箱码头的机械状态无线监控势在必行。

一、关于无线监控系统的概念

无线监控系统是无线传输技术和监控手段相结合的产物，该系统可以通过无线通讯手段将在不同地点摄录下的实时机械运作信息传送到无线监控中心，形成视频数据储存在数据库中，以便于达到实时监控以及后期检索的目的。

二、集装箱码头机械状态无线监控系统中无线局域网的构建

构建无线局域网是构建无线监控系统的重要前提和基础，只要建立的完备的无线局域网，才能为集装箱码头的整体监控提供物质条件和保障。无线局域网是一种从有线局域网发展延伸出来的以无线传输作为媒介进行数据传输的计算机局域网系统。无线局域网主要通过无线射频RF技术接受和发送数据，可以大大的减少电缆的使用成本，而且信息吞吐量较有线局域网更高、通信更为安全可靠。集装箱码头工程量大、地点分布广、现场作业环境复杂，如果仅仅是通过有线网络进行机械自动化操作，会使得有线电缆极易损坏、改线工程量大、成本造价高、站点不易移动，而无线局域网应用于集装箱码头的生产和拆卸，可以实现无线通信技术的实时数据传输，自由的安排和移动设备，从而远程监控集装箱码头的机械作业状态，及时将信息反馈到计算机远程监控中心，减少人为、技术等因素导致的机械故障停机时间，及时的发现存在的各种问题，从而避免和消除事故于未然状态。

三、基于无线终端的集装箱码头机械状态无线监控系统模型

基于无线终端的集装箱码头机械状态无线监控系统模型主要包括五个主要部分：无线基站、无线终端、集线器、上位机和SQL服务器。用图形表示如下

1.无线基站： 是指在无线网络覆盖区域，通过无线通讯手段与网络终端进行信息交流传递的无线电信息接收发送电台。

2.无线终端：无线终端一般安装在装卸桥上，与无线基站一起构成无线网络，从而进行机械状态信息、无线调度信息的接受和发送，并且将中央五线控制室的控制指令发送到各个地点。

3.集线器：主要用于放大信号，并且将所有的无线基站节点集中在以集线器为中心的节点上。

4.上位机：主要用于机械现场作业状态的实时监控和反馈，并且在必要的时候进行报警提醒。

5.SQL服务器：主要用于现场机械作业状态的信息数据的收集和存储，还可以扩展无线网络。

四、基于无线终端的集装箱码头机械状态无线监控系统的体系架构

基于无线终端的集装箱码头机械状态无线监控系统主要由应用服务器层、数据传输层和数据采集层三大部分组成，除此之外还包括一些底层机械设备。

（1）数据采集层。数据采集层主要通过将数据传输层的无线终端与PLC通信模块中间件向连结，再由传感器来获取和传输现场机械设备作业状态下的实时信息数据。传统的实时监控系统主要通过数据采集卡和数据采集板来采集实时信息数据，而现代的实时监控系统则广泛采用PLC来采集和存储数据，可以大大的降低使用成本，使数据的采集更加方便快捷。

（2）数据传输层。集装箱码头机械状态无线监控系统的数据传输主要由无线基站和无线终端构成的无线局域网来完成，主要靠无线基站中的光缆将各个地点的信息采集反馈到应用服务器的上位机上来进行现场机械状态的实时监控和数据存储。该无线数据传输层可以省去许多由线局域网中的布线和移动带来的经济损失和人力麻烦，具备成本低廉、安全可靠、方便快捷、及时迅速等优势。

五、小结

集装箱码头机械状态无线监控系统的构建势在必行，只有做好无线监控工作，才能够更好的对集装箱码头的机械作业状态进行实时的了解和监控，从而使集装箱的拆卸工作有序进行。

参考文献：

[1]袁福昌，李国湛，张君山.集装箱装卸搬运机械.港口装卸杂志社.2000.

[2]魏欣.集装箱装卸桥远程监控系统的研究与开发.上海海运学院.2003.12.

[3]曹小华.基于无线局域网的集装箱装卸桥远程监测系统研究.武汉理工大学.2003（3）.