试论无线通讯技术在行车安全检测系统中的应用

摘 要：本文着重讲述了山东钢铁集团莱钢炼钢厂行车无线监控系统，详细介绍了无线监控系统的特点、硬件特性、使用功能，并对其关键技术进行了描述。

关键词：无线通讯；行车限位；冲顶事故；数据库；安全管理

1.前言

山东钢铁集团莱钢炼钢厂30吨至225吨行车共计120部，每部行车一般配备主钩和副钩，四分之一的行车吊运高温金属液体。起重机安全操作规程明确规定禁止靠限位停车，特别强调严禁靠起升限位停车，一旦起升限位不起作用，便会造成冲顶、钢丝绳断裂、钩头吊物掉落等重大安全事故。事实证明，行车单人操作，缺乏有效的监督管理，靠起升限位停车违章操作的情况非常普遍。据统计，在无法监管的情况下，每部车每班约有5到10次靠起升限位停车的可能，按最低数统计，全厂每天约有近2000次的靠起升限位停车的可能，每年约有7万次。行车设备点检定修是周期性的，存在间隙，必然存在故障率，7万次中有一次限位失灵，就会造成冲顶事故。海恩法则也指出1：29：300的安全理念：每一起重大的安全事故背后约有29个事故征兆，每个征兆背后约有300个事故苗头。如何实现量化监督管理，尽量减少甚至杜绝靠起升限位停车违章操作的出现，才能对冲顶事故的避免有一个质的改变。我们研究开发了炼钢厂行车安全检测系统。通过无线通讯采集技术，把所有行车的限位动作情况一一记录到地面计算机上的数据库内，通过计算机网络平台。这套系统可以实现管理者在办公室的微机上查询到所有行车某段时间起升限位动作的详细记录及某段时间动作次数报告，从而实现量化监管的目的。

2.设计原理

行车起升限位动作信号连接到每部行车的无线通讯子站，所有的子站与地面主站建立无线通讯；主站与服务器建立有线通讯，基于sql2005开发的系统软件对数据进行处理，并在局域网上共享，提供查询（如图1）。（见右)

3.实施方案

3.1数据采集

目前行车起升限位器基本全部采用lx36型，信号连锁采用一组常闭点（该组接点还有一对常开点），当起升限位动作时常闭点断开，同时常开点闭合，该对常开点信号送给安装在本部行车上的无线通讯子站。

无线通讯模块选用434mhz频点16位数据传送，每台通讯子站采集2位开关量信号。采用主动回复的通信方式，将检测到的状态信号，通过434m无线网络传送给服务中心。设备低工作电压，功耗低，具有自动休眠唤醒功能。为了设备24小时无故障运行，增加看门狗实时监控设计，可以自行监控运行状况，即使射频芯片扰（如雷电干扰）也可重新启动。

无线输入传输模块技术指标（表见下页）

3.3无线中继器传输

无线中继器是一款超低功耗(自动休眠及快速唤醒设计)、远距离(1500米)、支持多点中继的无线通信模块，介于频段434mhz(240-930mhz可设)，无线传输速率2.4kbps-128kbps，在输入检测无线发射模块和服务器接收模块中起到一个桥梁作用，可有效解决远距离通讯和有遮挡物接收效果弱的无法正常传输的场合。

3.4无线串口接收模块

434m无线传输模块工业级设计，功耗低，介于频段434mhz(240-930mhz可设)，数据传输速率2.4kbps-128kbps，发射功率8dbm-18dbm，通过232串口与电脑相接，同时接收多个开关量输入的无线模块的数据，及时通过串口将数据按照固定协议发送给服务器软件解析，进行实时报警信息显示，报警检测数据响应快速，准确。同时又可以作为数据采集板的无线传输设备，适用于组网简单，短距离传输场合。

3.5数据处理

数据库采用sql server 2005，无线接收器通过串口将数据进入计算机进行数据汇总，用于集中管理和存放各采集点现场实时数据，做到实时数据库开放。

3.6网络查询

监控中心软件本系统采用“浏览器/服务器”（b/s）架构，该软件安装在地面监控中心具有固定ip地址的服务器上，通过安装在服务器上开发的b/s架构软件系统后，即可实现行车现场数据的实时功能，允许不同ip用户同时上网查询记录统计数据，实现数据共享功能。客户端通过widows ie浏览器进行查看，软件具有完备的权限管理（如图2）、简洁大方的数据即时显示界面（如图3）、多样化的历史数据查询（如图4）、数据统计（如图5）、报表、方便的行车信息添加、报警参数设置等功能。

4.创新点：

4.1应用无线通讯采集技术，建立行车安全检测系统，实现对违章操作的量化管理，减少行车安全事故。

4.2所有数据记录，全部实时自动生成，避免人工干预，形成的数据库可以分类型、分时段提供网络查询，节省安全管理成本。

5、结束语

行车安全检测系统投入运行一年以来，系统运行稳定，数据采集准确。对行车工的违章操作提供了量化考核依据，大幅减少违章操作次数，降低事故隐患，为重工业安全生产提供了可靠保障。具有推广价值。编辑