特種設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控2

1、1概述1.1現(xiàn)狀分析特種設(shè)備是涉及生命安全、危險(xiǎn)性較大的設(shè)備,而且廣泛使用在城市、農(nóng)村,工廠、機(jī)關(guān)、家庭,一旦發(fā)生事故,往往會(huì)因?yàn)楸ā⑷紵陀卸窘橘|(zhì)泄漏,或者因?yàn)榧羟?、墜落、觸電、失穩(wěn)、失效和倒塌等造成人員傷亡。目前，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局認(rèn)定的特種設(shè)備主要有鍋爐、壓力容器、壓力管道、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂(lè)設(shè)施、場(chǎng)(廠)內(nèi)機(jī)動(dòng)車輛設(shè)備等。特種設(shè)備與人身、財(cái)產(chǎn)安全、健康和環(huán)保等問(wèn)題密切相關(guān)，因此世界各國(guó)政府對(duì)特種設(shè)備的管理工作都高度重視，并運(yùn)用法律手段、行政手段、經(jīng)濟(jì)手段等各種強(qiáng)制措施予以管理。特種設(shè)備安全監(jiān)察指負(fù)責(zé)特種設(shè)備安全監(jiān)督管理的政府機(jī)關(guān)為了實(shí)現(xiàn)安全的目的而從事的決策、組

2、織、管理、控制和監(jiān)督檢查等活動(dòng)的總和。我國(guó)主要通過(guò)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督總局及其下屬各質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門(mén)對(duì)鍋爐壓力容器等特種設(shè)備從設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、檢驗(yàn)、修理、改造7個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行專項(xiàng)監(jiān)察管理。發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)的NBB I、加拿大的TSSA、德國(guó)的TUV等機(jī)構(gòu)都已經(jīng)利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息處理技術(shù)建立了先進(jìn)的信息管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一管理,規(guī)范數(shù)據(jù)、資源共享等,大大提高了工作效率。我國(guó)近年來(lái)在推進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)察平臺(tái)、報(bào)檢平臺(tái)及開(kāi)發(fā)各種管理軟件上做了大量工作,但基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的缺失或基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的不規(guī)范、滯后取得或間接取得等使得特種設(shè)備的動(dòng)態(tài)監(jiān)管目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。近年來(lái),我國(guó)特種設(shè)備監(jiān)管加強(qiáng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系、動(dòng)態(tài)監(jiān)管體系、安

3、全評(píng)價(jià)體系建設(shè),堅(jiān)持從源頭抓安全質(zhì)量、從薄弱環(huán)節(jié)抓專項(xiàng)整治。我國(guó)所有的特種設(shè)備都是從設(shè)計(jì)、型式試驗(yàn)、生產(chǎn)、制造、安裝、監(jiān)督檢驗(yàn)（驗(yàn)收檢驗(yàn)）、定期檢驗(yàn)所有環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控。其中型式試驗(yàn)、監(jiān)督檢驗(yàn)（驗(yàn)收檢驗(yàn)）、定期檢驗(yàn)是所有監(jiān)督檢驗(yàn)中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。國(guó)內(nèi)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)是政府行為，是受政府（監(jiān)察機(jī)構(gòu)）委托的檢驗(yàn)行為，機(jī)構(gòu)唯一，檢驗(yàn)具有強(qiáng)制力，而國(guó)外，檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)多樣化，有專門(mén)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)、保險(xiǎn)公司、咨詢公司、電梯公司、使用單位，甚至機(jī)電類還有獨(dú)立的有資質(zhì)的個(gè)人。國(guó)外特種設(shè)備安全管理的一個(gè)重要特點(diǎn)是利用權(quán)威的民間機(jī)構(gòu)（團(tuán)體）統(tǒng)一全國(guó)的單位資格和人員資格，統(tǒng)一全國(guó)的設(shè)計(jì)、制造和檢查標(biāo)準(zhǔn)。整個(gè)特種設(shè)備安全管理體系充分發(fā)揮民

4、間機(jī)構(gòu)在統(tǒng)一資格、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)和監(jiān)管機(jī)構(gòu)執(zhí)行法規(guī)的強(qiáng)制力優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。而國(guó)內(nèi)監(jiān)督、檢驗(yàn)、標(biāo)志指定等，全部都是由政府機(jī)構(gòu)主導(dǎo)。起重機(jī)械是特種設(shè)備中改善物料搬運(yùn)條件，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、機(jī)械化，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率不可缺少的物流運(yùn)輸設(shè)備。由于工業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大, 促使大型或高速起重機(jī)械的需求量不斷增長(zhǎng),工作速度越來(lái)越高,并對(duì)能耗和可靠性提出了更高的要求,大多數(shù)起重機(jī)械，需要在較大的空間范圍內(nèi)運(yùn)行，一旦造成事故，影響的范圍也較大。 鑒于起重機(jī)械具有較大危險(xiǎn)性和在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生活中的特殊作用，其安全問(wèn)題得到我國(guó)政府的高度重視，并通過(guò)立法、采取行政手段等強(qiáng)制性措施予以專門(mén)的監(jiān)督管理，建立了起重機(jī)械安全監(jiān)

5、察制度。加強(qiáng)起重機(jī)械設(shè)備管理，提高設(shè)備的利用率與完好率，強(qiáng)化設(shè)備的使用、維修、保養(yǎng)及檢測(cè)工作是迫在眉睫的事。1.2 存在問(wèn)題目前，全國(guó)范圍內(nèi)各特檢院的檢測(cè)手段相對(duì)落后，雖然采用了一些先進(jìn)的檢測(cè)儀器，但特種設(shè)備分布散且檢驗(yàn)全部是現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)不利于信息的同步。雖然有些單位建立計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，但是檢驗(yàn)員仍舊要提前準(zhǔn)備好紙質(zhì)的原始記錄，回到單位后再手動(dòng)錄入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，特種設(shè)備的檢驗(yàn)檢測(cè)信息存在信息傳遞慢，加工時(shí)效差，共享度低的問(wèn)題。對(duì)特種設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，需要填寫(xiě)大量原始記錄，檢驗(yàn)后再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，出具和公布其檢驗(yàn)報(bào)告。由于檢驗(yàn)人員長(zhǎng)期在外流動(dòng)工作，受到時(shí)間、空間、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)等條件限制，使檢驗(yàn)工作的信息查詢、實(shí)

6、時(shí)反饋、快速出具檢驗(yàn)報(bào)告等十分的不便，因此影響監(jiān)管部門(mén)的監(jiān)管力度。 我國(guó)特種設(shè)備的事故發(fā)生率相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家偏高，總體上是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的4至6倍，一些設(shè)備事故多發(fā)的勢(shì)頭仍未得以根本扭轉(zhuǎn)。事故系統(tǒng)通常涉及四個(gè)要素：人、設(shè)備、環(huán)境、管理。其中，人的不安全行為和機(jī)械的不安全狀態(tài)是事故的直接原因，生產(chǎn)環(huán)境的不良，將對(duì)人和機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生不良的作用，是構(gòu)成事故的重要因素，是產(chǎn)生事故的重要因素;而管理上的欠缺是事故發(fā)生的間接因素，對(duì)人、設(shè)備、環(huán)境都會(huì)產(chǎn)生作用。不少使用單位對(duì)特種設(shè)備的安全使用管理不到位，處于被動(dòng)管理狀態(tài)。設(shè)備過(guò)來(lái)期也不做檢查，造成安全隱患主要問(wèn)題有：特種設(shè)備數(shù)量大、分布廣，實(shí)現(xiàn)對(duì)每臺(tái)特種設(shè)備監(jiān)管

7、到位難度較大；重大事故時(shí)有發(fā)生，安全形勢(shì)依然嚴(yán)峻；監(jiān)管資源投入嚴(yán)重不足，基礎(chǔ)建設(shè)比較薄弱，事故隱患大量存在；監(jiān)管體制機(jī)制改革有待深化，工作體系有待完善，方式方法還欠科學(xué)，檢驗(yàn)資源配置效率有待提高，監(jiān)管效能有待增強(qiáng)。1.3研究目標(biāo)及內(nèi)容隨著我國(guó)信息化水平的不斷提高，以信息化帶動(dòng)工業(yè)化的跨越式發(fā)展路途已經(jīng)成為共識(shí)，在特種設(shè)備行業(yè)以及使用特種設(shè)備的場(chǎng)合也迫切需要采用信息化提高產(chǎn)業(yè)層次，創(chuàng)造更高的附加價(jià)值。但特種設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境相對(duì)惡略，一般工作與戶外高溫，潮濕，粉塵，震動(dòng)沖擊等場(chǎng)合，如何才能實(shí)現(xiàn)對(duì)特種設(shè)備進(jìn)行行之有效的管理成為一個(gè)難題。本項(xiàng)目主要開(kāi)發(fā)一套基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安全監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)將涵蓋電

8、梯，起重機(jī)，廠車。綜合運(yùn)用RFID射頻信息編碼、網(wǎng)絡(luò)通信、計(jì)算機(jī)控制、信息管理等技術(shù)，建立起重機(jī)及吊車安全物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。特種設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)特種設(shè)備、操作員、維修員、檢驗(yàn)員、監(jiān)察員之間的信息互動(dòng)。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)工作記錄、現(xiàn)場(chǎng)出具檢驗(yàn)資料、查詢相關(guān)信息等既快速又準(zhǔn)確，有效地實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的安全責(zé)任的相互監(jiān)督，使特種設(shè)備安全運(yùn)行的責(zé)任可追溯，同時(shí)又提高了檢驗(yàn)效率和檢驗(yàn)的質(zhì)量。特種設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)，將通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)管理，對(duì)每臺(tái)特種設(shè)備的電子標(biāo)牌或智能傳感系統(tǒng)，進(jìn)行便捷準(zhǔn)確的智能化終端采集，將提升質(zhì)檢工作的信息化水平，增強(qiáng)特種設(shè)備的監(jiān)管和服務(wù)能力。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)總體目標(biāo)：特種設(shè)備在運(yùn)行的全

9、過(guò)程跟蹤。信息清晰、追溯快捷。系統(tǒng)建設(shè)的主要內(nèi)容：圍繞實(shí)現(xiàn)特種設(shè)備、操作人員、維修人員、檢驗(yàn)人員、監(jiān)察人員信息采集系統(tǒng)為基礎(chǔ)整合南京市特檢院現(xiàn)有信息資源，通過(guò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集、整合、處理、存儲(chǔ)、建立“特種設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)管理系統(tǒng)”。實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理,規(guī)范數(shù)據(jù)、資源共享等,大大提高工作效率。1.4 研究依據(jù)編制依據(jù)：中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法、特種設(shè)備安全監(jiān)察條例國(guó)務(wù)院關(guān)于特大安全事故行政責(zé)任追究的規(guī)定（國(guó)務(wù)院第302號(hào)令）、國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)安全生產(chǎn)工作的決定、江蘇省安全生產(chǎn)條例、國(guó)家質(zhì)檢總局印發(fā)的特種設(shè)備特大事故應(yīng)急預(yù)案、特種設(shè)備安全發(fā)展戰(zhàn)略綱要、起重機(jī)械安全規(guī)程-GB60607.1-2010、起重機(jī)

10、械定期檢驗(yàn)規(guī)則、TSG-Q002-2008-起重機(jī)械安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程、起重機(jī)械監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)程。2 需求分析今年來(lái)國(guó)家制造業(yè)在向著信息化、智能化、綠色化、全球化發(fā)展。國(guó)家對(duì)于特種設(shè)備有建立法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管、明確安全責(zé)任、應(yīng)急反應(yīng)、安全評(píng)價(jià)五方面的需求。需求建立完善的安全監(jiān)察與節(jié)能監(jiān)管，完善動(dòng)態(tài)監(jiān)管體系。完善安全監(jiān)察組織網(wǎng)絡(luò)和信息化網(wǎng)絡(luò)，著力提升電子監(jiān)管水平，逐步實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)管體系對(duì)各個(gè)設(shè)備、各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)地區(qū)的全覆蓋，對(duì)特種設(shè)備進(jìn)行全過(guò)程、有效、動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)督。構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)管理體系，應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)理論實(shí)施特種設(shè)備分類監(jiān)管，對(duì)系統(tǒng)性、廣泛性和重大事故風(fēng)險(xiǎn)實(shí)施監(jiān)測(cè)預(yù)警，對(duì)特種設(shè)備重大危險(xiǎn)源實(shí)施治理監(jiān)控，對(duì)特種

11、設(shè)備事故及時(shí)做出應(yīng)急反應(yīng)和妥善處理，科學(xué)實(shí)施特種設(shè)備事故調(diào)差處理，提高風(fēng)險(xiǎn)控制和事故預(yù)防能力和水平。實(shí)現(xiàn)了對(duì)特種設(shè)備事故由事后處理向事前預(yù)警的轉(zhuǎn)變，建立安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控機(jī)制，對(duì)重大隱患實(shí)施治理監(jiān)控。2.1信息需求2.1.1人員信息（1） 操作人員信息系統(tǒng)需采集操作人員的有效信息，包括操作人員的工號(hào)，姓名、操作資格、所屬部門(mén)、操作等級(jí)、有效期時(shí)間，違規(guī)記錄信息等信息。（依據(jù)起重機(jī)械安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程第二十條，特種設(shè)備安全監(jiān)察規(guī)定第二十一條）（2） 維護(hù)人員信息系統(tǒng)需采集維護(hù)人員的有效信息，包括維護(hù)人員的工號(hào)、姓名、維修等級(jí)、所屬單位，所屬部門(mén)、有效時(shí)間、可維修設(shè)備等信息。（依據(jù)起重機(jī)械安全監(jiān)察規(guī)定第十

12、三條）。（3）檢驗(yàn)人員信息系統(tǒng)需采集檢驗(yàn)人員的有效信息，包括人員的工號(hào)、姓名、等級(jí)、有效時(shí)間、所屬單位、所屬部門(mén)、可檢驗(yàn)設(shè)備等信息。（4）監(jiān)察人員信息系統(tǒng)需采集監(jiān)察人員的有效信息，包括人員的工號(hào)、姓名、職位、有效時(shí)間、所屬單位、所屬部門(mén)等信息，以便對(duì)監(jiān)察人員進(jìn)行管理。2.1.2設(shè)備信息（1）起重機(jī)定位管理信息 系統(tǒng)需采集起重機(jī)的實(shí)時(shí)位置信息，包括大/小車工作位置，吊鉤工作位置信息，防止起重機(jī)不在安全工作范圍之內(nèi)。（2）起重機(jī)基本信息系統(tǒng)需存儲(chǔ)起重機(jī)的基本信息，包括起重機(jī)的名稱、類別、型號(hào)、設(shè)備代碼、制造許可證編號(hào)、出廠日期、跨度、軌距、幅度、起重力矩、最大輪壓、起升高度、工作速度、起重機(jī)整機(jī)工

13、作級(jí)別、防爆等級(jí)、生產(chǎn)廠商名稱、額定起重量的基本已有信息如附件1所示。（依據(jù)起重機(jī)械安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程第十一條）（3）起重機(jī)安全運(yùn)行信息 系統(tǒng)需采集起重機(jī)運(yùn)行時(shí)的基本信息，包括起重重量、大/小車實(shí)時(shí)工作速度、起重力矩、輪壓、電機(jī)溫升、幅度、風(fēng)速等起重機(jī)運(yùn)行時(shí)的實(shí)時(shí)信息（通過(guò)起重機(jī)本身自帶傳感器或外接智能傳感器獲得）。A 起重重量的采集，用力傳感器采集其中后的受力，設(shè)定額定的90%為報(bào)警值并記錄。B 力矩的采集，用力矩傳感器采集，設(shè)定額定值的90%為報(bào)警值并記錄。C 幅度的采集，用幅度傳感器，設(shè)定額定值的90%為報(bào)警值并記錄。D 速度的采集，用旋轉(zhuǎn)編碼器，設(shè)定額定值的90%為報(bào)警值并記錄。E 輪壓

14、的采集，用力傳感器采集輪胎受力，設(shè)定額定的90%為報(bào)警值記錄。F 電機(jī)溫升采集，用起重機(jī)本身自帶或外接溫度傳感器，設(shè)定額定的90%為報(bào)警值并記錄。G 磁力的采集，用起重機(jī)本身自帶或外接磁敏傳感器，設(shè)定額定的90%為報(bào)警值并記錄。H 大小車的實(shí)時(shí)速度，采用旋轉(zhuǎn)編碼器或得大小車實(shí)時(shí)速度，以達(dá)到額定值的90%為報(bào)警值并記錄。I一些安全裝置的實(shí)效，采用起重機(jī)本身自帶或外接壓力傳感器，大安全裝置作用起重機(jī)本身自帶或外接時(shí)受力變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)定值，則報(bào)警。J 機(jī)械零件高負(fù)荷下的振動(dòng)，采用起重機(jī)本身自帶或外接振動(dòng)傳感器，當(dāng)振動(dòng)量達(dá)到額定值的90%時(shí)報(bào)警并記錄。K 風(fēng)速 ，由風(fēng)速傳感器獲得，當(dāng)達(dá)到額定風(fēng)速的90

15、%時(shí)報(bào)警并記錄L 回轉(zhuǎn)角度，采用回轉(zhuǎn)角度傳感器采集，設(shè)置危險(xiǎn)值的90%為報(bào)警值，當(dāng)達(dá)到回轉(zhuǎn)角度危險(xiǎn)值的90%報(bào)警并記錄。M 大小車實(shí)時(shí)位置，由旋轉(zhuǎn)編碼器獲得。表2-7 監(jiān)控量信息表監(jiān)控量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)來(lái)源額定值或安全范圍報(bào)警設(shè)置值或報(bào)警范圍所在設(shè)備號(hào)報(bào)警信息起重重量力傳感器設(shè)備超載起重力矩力矩傳感器力矩超限幅度幅度傳感器幅度過(guò)大輪壓力傳感器輪胎受力過(guò)大電機(jī)溫升溫度傳感器電機(jī)溫升過(guò)大大車車速旋轉(zhuǎn)編碼器大車超速小車車速旋轉(zhuǎn)編碼器小車超速吊鉤速度旋轉(zhuǎn)編碼器吊鉤超速機(jī)械振動(dòng)振動(dòng)傳感器機(jī)械振動(dòng)過(guò)大防碰裝置微波防碰轉(zhuǎn)裝置兩車干涉風(fēng)速風(fēng)速儀風(fēng)速過(guò)大鉤頭上升高度RFID芯片吊鉤超出安全區(qū)域大車運(yùn)行極限位置旋轉(zhuǎn)編碼器

16、大車超出安全區(qū)域回轉(zhuǎn)角度回轉(zhuǎn)角度傳感器回轉(zhuǎn)角度過(guò)大小車運(yùn)行極限位置旋轉(zhuǎn)編碼器小車超出安全區(qū)域（4） 設(shè)備重要零件信息為使系統(tǒng)能對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)，系統(tǒng)需存儲(chǔ)設(shè)備重要零件的基本信息和零件的維護(hù)與跟換信息。2.1.3檢驗(yàn)信息（1）檢驗(yàn)計(jì)劃信息為了監(jiān)管和保證起重機(jī)的使用安全，起重機(jī)需進(jìn)行日常檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)，為方便在外檢驗(yàn)人員能及時(shí)的獲得檢驗(yàn)信息，系統(tǒng)需能共享檢驗(yàn)計(jì)劃，包括受檢單位、受檢設(shè)備、檢驗(yàn)設(shè)備檢驗(yàn)項(xiàng)目表、檢驗(yàn)開(kāi)始時(shí)間、參檢人員、檢驗(yàn)單位等計(jì)劃信息。（2）歷史檢驗(yàn)信息為了提高檢驗(yàn)效率，系統(tǒng)需存儲(chǔ)歷史檢驗(yàn)信息，包括檢驗(yàn)結(jié)束時(shí)間、檢驗(yàn)單位、檢驗(yàn)人員、受檢單位、受檢設(shè)備、設(shè)備檢驗(yàn)報(bào)告、檢驗(yàn)整改通知（

17、查看附件1）等歷史檢驗(yàn)信息。（3）檢驗(yàn)設(shè)備信息 為方便或動(dòng)態(tài)幫助檢驗(yàn)人員的檢驗(yàn)工作，系統(tǒng)需存儲(chǔ)檢驗(yàn)起重機(jī)的不同部位所需的檢驗(yàn)設(shè)備。2.1.4維護(hù)信息（1）維護(hù)計(jì)劃信息為使的設(shè)備能夠正常運(yùn)行，設(shè)備需經(jīng)常維護(hù)，系統(tǒng)需能共享維護(hù)計(jì)劃，包括維護(hù)單位、維護(hù)設(shè)備、維護(hù)部位、維護(hù)項(xiàng)目、維護(hù)人員、維修公司、維護(hù)開(kāi)始時(shí)間等維護(hù)計(jì)劃信息。（2）設(shè)備維護(hù)信息 為使維護(hù)人員能更有維護(hù)的針對(duì)性，系統(tǒng)需經(jīng)常跟新那些零件需要經(jīng)常維護(hù)或者報(bào)廢的信息，即那些零件的使用起重機(jī)本身環(huán)境比較惡劣，需要定期保養(yǎng)或更換。（3）零件維護(hù)周期信息 根據(jù)國(guó)家和特種設(shè)備行業(yè)對(duì)零件或設(shè)備維護(hù)的周期設(shè)置，系統(tǒng)需存儲(chǔ)零件的可靠性曲線，運(yùn)行周期、維護(hù)周

18、期等基本信息。（4）維護(hù)公司信息 系統(tǒng)需存儲(chǔ)相應(yīng)維修公司的基本信息。2.1.5報(bào)廢信息（1）經(jīng)常跟換零件的基本信息為了便于起重機(jī)的正常運(yùn)行，系統(tǒng)需存儲(chǔ)經(jīng)常跟換的零件的信息，包括零件的名稱、使用起重機(jī)本身自帶或外接部位、重要等級(jí)、供應(yīng)商、價(jià)格、庫(kù)存信息等基本信息。（2）零件的報(bào)廢準(zhǔn)則為了使得零件在不能使用起重機(jī)本身自帶或外接時(shí)能正常報(bào)廢，系統(tǒng)需存儲(chǔ)零件的使用起重機(jī)本身自帶或外接情況和報(bào)廢依據(jù)等信息。（3）零件使用壽命 為使得零件在報(bào)廢前系統(tǒng)能對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行預(yù)警，及時(shí)跟換零件，保證起重機(jī)的正常運(yùn)行，系統(tǒng)需存儲(chǔ)零件在特定部位使用起重機(jī)正常報(bào)廢時(shí)的使用壽命。2.1.6故障信息（1）常見(jiàn)故障信息為使設(shè)備

19、故障時(shí)系統(tǒng)能識(shí)別出故障，對(duì)故障進(jìn)行排除，系統(tǒng)需存儲(chǔ)常見(jiàn)的故障信息，包括故障部位，故障類型，以及引起故障的原因。（2）特殊故障信息當(dāng)出現(xiàn)未知新故障時(shí)，系統(tǒng)需能存儲(chǔ)相應(yīng)的故障信息，下次故障發(fā)生時(shí)，未知故障將作為已知故障進(jìn)行處理。（3）故障處理信息為使出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行處理，系統(tǒng)需存儲(chǔ)相應(yīng)故障的處理與解決信息。（4）故障預(yù)測(cè)信息 為使設(shè)備正常運(yùn)行，系統(tǒng)需存儲(chǔ)故障的預(yù)測(cè)信息。包括設(shè)備故障的時(shí)間、故障的設(shè)備、故障的部位、故障的等級(jí)、處理信息等預(yù)測(cè)信息特種設(shè)備安全監(jiān)察條例。2.1.7已有信息 待定2.1.8其他信息（1）系統(tǒng)需存儲(chǔ)國(guó)家，行業(yè)對(duì)特種設(shè)備從設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用起重機(jī)本身自帶或外接、檢

20、驗(yàn)、修理、改造、報(bào)廢全過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)。（2）零件檢驗(yàn)、維護(hù)、報(bào)廢、故障的基于的算法（3）關(guān)鍵運(yùn)行部位的視頻信息2.2功能需求（1） 監(jiān)控系統(tǒng)采集傳感器實(shí)時(shí)信息，對(duì)信息進(jìn)行傳輸、分析、存儲(chǔ)。（2） 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)采集的傳感器信息中有違規(guī)或者危險(xiǎn)運(yùn)行的信息時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)報(bào)警裝置，記錄違規(guī)設(shè)備、違規(guī)類型、違規(guī)時(shí)間、違規(guī)人員等信息。并動(dòng)態(tài)提示操作人員違規(guī)信息。（3） 監(jiān)控系統(tǒng)定期采集人員RFID信息，以便系統(tǒng)對(duì)人員進(jìn)行管理并能對(duì)即將過(guò)期的人員卡進(jìn)行預(yù)警。（4）基于歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和可靠性的算法對(duì)起重機(jī)的重要零部件進(jìn)行定期維護(hù)預(yù)警，并短信通知相關(guān)人員（5）對(duì)起重機(jī)從產(chǎn)品出廠、日常使用、日常保養(yǎng)、定期維護(hù)、定期檢

21、驗(yàn)、報(bào)廢全生命周期監(jiān)控與信息記錄，對(duì)起重機(jī)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)電子監(jiān)管。（6）對(duì)操作人員、檢驗(yàn)人員、維修人員、監(jiān)察人員實(shí)現(xiàn)管理，記錄其日常工作情況，并對(duì)設(shè)備檢驗(yàn)、設(shè)備維護(hù)、零件跟換等進(jìn)行預(yù)警。（7）系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)起重機(jī)基本信息、歷次檢驗(yàn)與維護(hù)信息的查詢與共享。（8）對(duì)檢驗(yàn)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)和定位，為檢驗(yàn)人員提供設(shè)備位置、檢驗(yàn)項(xiàng)目信息、相應(yīng)提示的動(dòng)態(tài)工作信息（9）遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)共享，檢驗(yàn)和維護(hù)信息實(shí)時(shí)反饋，快速出具檢驗(yàn)和維護(hù)報(bào)告（10）對(duì)故障、報(bào)廢等危險(xiǎn)項(xiàng)及時(shí)預(yù)警。2.3性能需求2.3.1適用起重機(jī)本身自帶或外接性本系統(tǒng)的內(nèi)容符合實(shí)際需要，不片面追求系統(tǒng)的超前性而造成投資過(guò)大。同時(shí)，系統(tǒng)的前端產(chǎn)品和系統(tǒng)軟件均有良好

22、的可學(xué)習(xí)性和可操作性，讓用起重機(jī)本身自帶或外接戶通過(guò)簡(jiǎn)單的培訓(xùn)就能熟練操控系統(tǒng)。2.3.2靈活性和可擴(kuò)展性本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施應(yīng)考慮到將來(lái)可擴(kuò)展的實(shí)際需要，各管理單元以子系統(tǒng)和功能模塊的形式出現(xiàn)，根據(jù)企業(yè)不同建設(shè)時(shí)期的需要，系統(tǒng)可以靈活增減或更新各個(gè)子系統(tǒng)或功能模塊,并保證實(shí)現(xiàn)各功能模塊的合理配置。2.3.3兼容性、安全容錯(cuò)及保密性系統(tǒng)應(yīng)和企業(yè)已有生產(chǎn)管理系統(tǒng)相兼容，利用起重機(jī)本身自帶或外接已有數(shù)據(jù)庫(kù)的交換接口，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)一次錄入，多處共享，避免數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入和非一致性差錯(cuò)。系統(tǒng)應(yīng)具備數(shù)據(jù)備份和防止病毒的能力，可保存3-5年的歷史數(shù)據(jù)記錄，以方便查詢以往信息。2.3.4可靠性和安全性可靠性和安

23、全性對(duì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是至關(guān)重要的。因此，在網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)中，要充分考慮可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題，采用起重機(jī)本身自帶或外接各種技術(shù)、盡可能減少網(wǎng)絡(luò)故障，并在出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)把損失降低到最低限度。2.3.5實(shí)時(shí)性系統(tǒng)已使得現(xiàn)場(chǎng)信息與檢驗(yàn)服務(wù)中心的信息傳遞實(shí)時(shí)準(zhǔn)確。3總體方案設(shè)計(jì)3.1監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)分為上下兩個(gè)功能模塊，下位機(jī)功能模塊（即車載智能監(jiān)控設(shè)備）的作用主要是對(duì)監(jiān)控對(duì)象的基本信息的采集；對(duì)違規(guī)操作以及設(shè)備危險(xiǎn)運(yùn)行的實(shí)時(shí)報(bào)警：將采集到的信息通過(guò)GPRS進(jìn)行無(wú)線傳輸，傳輸?shù)教貦z院現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。上位機(jī)功能模塊的主要作用是對(duì)采集的人員，設(shè)備信息進(jìn)行管理；對(duì)設(shè)備的檢驗(yàn)與維護(hù)預(yù)警進(jìn)行管理，并在檢驗(yàn)與維

24、護(hù)一個(gè)月前對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行通知：對(duì)設(shè)備故障的智能預(yù)測(cè)：實(shí)現(xiàn)與特檢院原有檢驗(yàn)服務(wù)器的對(duì)接；方便用戶進(jìn)行信息的查詢。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3-1所示。圖3-1 監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3.2監(jiān)控層次結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用體系中，客戶端與數(shù)據(jù)庫(kù)完全分開(kāi)，在客戶端上運(yùn)行了大部分任務(wù)，如數(shù)據(jù)訪問(wèn)，合法性效驗(yàn)，網(wǎng)絡(luò)通信等。這種層級(jí)結(jié)構(gòu)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)包括開(kāi)發(fā)周期較短，能適應(yīng)大部分中小型數(shù)據(jù)庫(kù)與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的要求。但隨著數(shù)據(jù)庫(kù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日漸發(fā)展，數(shù)據(jù)庫(kù)容量不斷增加，客戶端數(shù)量不斷增加，這種體系結(jié)構(gòu)在可擴(kuò)充性、可維護(hù)性、可重用性等方面顯示出了諸多缺陷。正是因?yàn)橐陨现T多缺陷，使得三層（多層）體系結(jié)構(gòu)成為目前中型、大型數(shù)據(jù)庫(kù)與網(wǎng)

25、絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的首選。本系統(tǒng)為三級(jí)體系結(jié)構(gòu)，分為數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯層、圖形接口層。數(shù)據(jù)層包括企業(yè)現(xiàn)有的各數(shù)據(jù)庫(kù)、設(shè)備信息數(shù)據(jù)庫(kù)、人員信息數(shù)據(jù)庫(kù)、設(shè)備故障庫(kù)以及未來(lái)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)等。業(yè)務(wù)邏輯層則可以在數(shù)據(jù)層的基礎(chǔ)上將現(xiàn)有系統(tǒng)的各個(gè)功能封裝為設(shè)備管理子系統(tǒng)模塊、人員管理子系統(tǒng)模塊、預(yù)警模塊、故障預(yù)測(cè)管理。圖形接口層則包括各個(gè)業(yè)務(wù)客戶端、手持終端設(shè)備等，它們可以是瀏覽器形式，也可以是客戶端形式，能適應(yīng)各種需求。系統(tǒng)層次體系結(jié)構(gòu)圖如圖3-2所示。圖3-2系統(tǒng)層次3.3數(shù)據(jù)庫(kù)E-R圖3.3.1 檢驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)E-R圖圖3-3 檢驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)E-R圖3.3.2 維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)E-R圖圖3-4 維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)E-R圖3.3.3

26、運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)E-R圖圖3-5 運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)E-R圖3.4功能樹(shù)3.4.1 下位機(jī)功能樹(shù)圖3-6 下位機(jī)功能模塊樹(shù)3.4.2上位機(jī)功能樹(shù)圖3-7 上位機(jī)功能樹(shù)4 詳細(xì)設(shè)計(jì)4.1 詳細(xì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)4.1.1 基礎(chǔ)信息（1）人員信息A 操作人員基本信息操作人員基本信息設(shè)計(jì)如表4-1所示。表4-1操作人員基本信息表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源證件編號(hào)STRINGPKEPC編碼與RFID編碼相同，作為其他調(diào)用的標(biāo)識(shí)。企業(yè)內(nèi)部統(tǒng)一編號(hào)姓名STRING姓名可重復(fù)企業(yè)人事數(shù)據(jù)設(shè)備類型STRING需通過(guò)相應(yīng)資格考試說(shuō)明其可操作的特種設(shè)備類型企業(yè)所屬部門(mén)STRING企業(yè)證件有效期INTEGER若不在有

27、效期內(nèi)在不能操作設(shè)備依據(jù)發(fā)放和有效時(shí)間計(jì)算證書(shū)失效時(shí)間，假設(shè)證書(shū)發(fā)放時(shí)間是2011年5月1日，證書(shū)有效期4年，則在2015年3月做證件過(guò)期預(yù)警。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)B 維修人員基本信息維修人員基本信息設(shè)計(jì)如表4-2所示。表4-2維修人員基本信息表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源證件編號(hào)STRINGPKEPC編碼作為其他調(diào)用的標(biāo)識(shí)維修公司員工編號(hào)姓名STRING姓名可以重復(fù)維修公司員工信息設(shè)備類型STRING可維修設(shè)備類型維修公司所屬單位STRING維修公司所屬部門(mén)STRING維修公司人事維修等級(jí)STRING需通過(guò)相應(yīng)維修等級(jí)考試維修公司員工信息證件有效期INTEGER依據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)若不在有效期

28、內(nèi)則不具有維修資格國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)C 檢驗(yàn)人員基本信息檢驗(yàn)人員基本信息設(shè)計(jì)如表4-3所示。表4-3維修人員基本信息表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源證件編號(hào)STRINGPKEPC編碼作為其他調(diào)用的標(biāo)識(shí)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)統(tǒng)一編號(hào)姓名STRING姓名可相同檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)設(shè)備類型STRING當(dāng)非可檢設(shè)備時(shí)報(bào)警所檢驗(yàn)設(shè)備必須是可檢驗(yàn)設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)所屬單位STRING檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)所屬部門(mén)STRING檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)證件有效期INTEGER檢驗(yàn)時(shí)證件必須在有效期之內(nèi)證件若不在有效期之內(nèi)則不具有檢驗(yàn)資格國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)D 監(jiān)察人員基本信息監(jiān)察人員基本信息設(shè)計(jì)如表4-4所示。表4-4維修人員基本信息表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)

29、據(jù)來(lái)源證件編號(hào)STRINGPKEPC編碼作為其他調(diào)用的標(biāo)識(shí)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)統(tǒng)一編號(hào)姓名STRING姓名可相同檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)設(shè)備類型STRING當(dāng)非可檢設(shè)備時(shí)報(bào)警所檢驗(yàn)設(shè)備必須是可檢驗(yàn)設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)所屬單位STRING檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)所屬部門(mén)STRING檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)證件有效期INTEGER檢驗(yàn)時(shí)證件必須在有效期之內(nèi)證件若不在有效期之內(nèi)則不具有檢驗(yàn)資格國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（2）設(shè)備信息A 設(shè)備基本信息系統(tǒng)存儲(chǔ)的設(shè)備基本信息如表4-5所示。表4-5設(shè)備基本信息表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源設(shè)備編號(hào)STRINGPKEPC編碼作為其他調(diào)用的標(biāo)識(shí)起重機(jī)銘牌設(shè)備注冊(cè)代碼STRINGPK注冊(cè)機(jī)構(gòu)設(shè)備類別STRING國(guó)家對(duì)特種設(shè)備的

30、分類起重機(jī)銘牌設(shè)備型號(hào)STRINGPK國(guó)家對(duì)特種設(shè)備的型號(hào)命名起重機(jī)銘牌企業(yè)內(nèi)部編號(hào)STRING起重機(jī)安全技術(shù)文件名稱STRING國(guó)家對(duì)特種設(shè)備的命名規(guī)則起重機(jī)銘牌制造許可證編號(hào)STRING國(guó)家對(duì)特種設(shè)備的命名標(biāo)準(zhǔn)起重機(jī)銘牌制造單位STRING起重機(jī)銘牌制造日期DATE作為設(shè)備報(bào)廢的依據(jù)起重機(jī)銘牌使用場(chǎng)所STRING使用場(chǎng)所分為:室內(nèi)、露天起重機(jī)使用地額定起重重量（t）FLOAT額定重量隨幅度的增大遞減作為超重的判斷依據(jù)起重機(jī)安全技術(shù)文件跨度(m)FLOAT作為小車安全的判斷依據(jù)起重機(jī)安全技術(shù)文件幅度（。）FLOAT作為限制幅度的判斷依據(jù)起重機(jī)安全技術(shù)文件起重力矩（kgN）FLOAT作為過(guò)力矩

31、的判斷依據(jù)起重機(jī)安全技術(shù)文件最大輪壓（KN）FLOAT作為過(guò)壓的判斷依據(jù)起重機(jī)安全技術(shù)文件起升高度(m)FLOAT作為安全區(qū)域的判斷依據(jù)起重機(jī)安全技術(shù)文件大車工作速度（m/s）FLOAT作為超速的判斷依據(jù)起重機(jī)安全技術(shù)文件小車工作速度(m/s)FLOAT作為超重的判斷依據(jù)起重機(jī)安全技術(shù)文件吊鉤工作速度(m/s)FLOAT作為超速的判斷依據(jù)起重機(jī)安全技術(shù)文件整機(jī)工作等級(jí)STRING起重機(jī)安全技術(shù)文件基距(m)FLOAT作為大車安全的判斷依據(jù)起重機(jī)安全技術(shù)文件B設(shè)備重要零部件信息 監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備重要零件的相應(yīng)信息，以便對(duì)設(shè)備故障，預(yù)測(cè)性維護(hù)等做出判斷依據(jù)如表4-6所示。表4-6設(shè)備基本信息表屬性

32、（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源零件編號(hào)STRINGPK作為零件標(biāo)識(shí)的唯一企業(yè)設(shè)備型號(hào)STRINGPK/FK設(shè)備基本信息零件類型STRING設(shè)備重要零件信息零件名稱STRING零件名稱可以重復(fù)企業(yè)零件重要等級(jí)STRING以影響設(shè)備正常運(yùn)行的影響程度作為零件的重要等級(jí)。維護(hù)單位零件所在部位STRING主要部分有起吊部分、機(jī)械部分、電器控制部分、液壓部分、安全保護(hù)部分等起重機(jī)安全技術(shù)規(guī)范采購(gòu)時(shí)間DATE企業(yè)開(kāi)始使用時(shí)間DATE維修單位有效期INTEGER若零件不在有效期內(nèi)則不能使用零件說(shuō)明書(shū)價(jià)格CURRENCY企業(yè)供應(yīng)商STRING企業(yè)C 傳感器信息 監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于起重設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控主要是

33、采集外接傳感器或起重機(jī)本身自帶的傳感器的模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)，判斷其采集的數(shù)值有沒(méi)有大于傳感器設(shè)定的閥值，其基本信息如表4-7所示。表4-7傳感器基本信息表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源傳感器編號(hào)STRINGPK將每一個(gè)傳感器編號(hào)，作為其他調(diào)用的標(biāo)識(shí)下位機(jī)傳感器傳感器種類STRING傳感器說(shuō)明書(shū)設(shè)備編號(hào)STRINGPK/FK為了確認(rèn)傳感器所在設(shè)備設(shè)備基本信息傳感器名稱STRING傳感器說(shuō)明書(shū)監(jiān)控量編碼STRINGPK/FK監(jiān)控量信息傳感器作用描述STRING若作用相同則需編不同的號(hào)說(shuō)明傳感器的作用起重機(jī)安全操作要求傳感器閥值設(shè)定FIOAT分級(jí)，如90%為黃色報(bào)警值，95%為紅色報(bào)警值

34、報(bào)警分為兩種，且報(bào)警時(shí)由相應(yīng)界面顯示相應(yīng)起重機(jī)基本參數(shù)傳感器位置STRING最能反應(yīng)起重機(jī)工作狀態(tài)，又不影響正常起重機(jī)正常工作。實(shí)際安裝位置價(jià)格CURRENCY傳感器說(shuō)明書(shū)D違規(guī)類型說(shuō)明 當(dāng)系統(tǒng)采集傳感器的數(shù)值超過(guò)閥值時(shí)，需要進(jìn)行報(bào)警和記錄，并說(shuō)明違規(guī)的類型，違規(guī)類型說(shuō)明如表4-8所示。表4-8違規(guī)類型說(shuō)明表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源違規(guī)類型編號(hào)STRINGPK編號(hào)與傳感器編號(hào)一致一致為每一種違規(guī)編個(gè)號(hào)碼，作為其他調(diào)用的標(biāo)識(shí)編號(hào)時(shí)分配違規(guī)類型說(shuō)明STRING對(duì)每一種違規(guī)進(jìn)行說(shuō)明，違規(guī)類型即傳感器的報(bào)警信息起重機(jī)安全操作規(guī)程F監(jiān)控量信息 監(jiān)控系統(tǒng)需存儲(chǔ)所監(jiān)控的設(shè)備運(yùn)行量，如表

35、4-9所示。表4-9監(jiān)控量信息表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源監(jiān)控量編碼STRINGPK為每一個(gè)監(jiān)控量編碼下位機(jī)監(jiān)控量名稱STRING起重機(jī)技術(shù)文件監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)來(lái)源STRING傳感器器G設(shè)備故障基本信息 為使監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行識(shí)別，給出合理的處理建議，減少維護(hù)的成本，節(jié)約維護(hù)的時(shí)間系統(tǒng)需存儲(chǔ)設(shè)備故障的基本信息。設(shè)備故障基本信息如表4-10所示。表4-10 設(shè)備故障基本信息表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源故障類型編號(hào)STRINGPK/FK對(duì)每一類故障進(jìn)行編號(hào)對(duì)故障進(jìn)行標(biāo)識(shí)企業(yè)技術(shù)文件故障類型名稱STRING一類故障相同命名企業(yè)技術(shù)文件故障原因STRING注明引起

36、故障的零部件作為故障預(yù)測(cè)的依據(jù)企業(yè)技術(shù)文件故障處理建議STRING不同部位引起相同故障應(yīng)有不同處理意見(jiàn)企業(yè)技術(shù)文件來(lái)源STRING違規(guī)來(lái)源可分為:傳感器、RFID、人為、PLC等日常違規(guī)信息H 設(shè)備檢驗(yàn)儀器基本信息 監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)檢驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)檢驗(yàn)人員提過(guò)幫助，所以監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)檢驗(yàn)儀器的相關(guān)信息，從檢驗(yàn)儀器上就對(duì)檢驗(yàn)過(guò)程監(jiān)控起來(lái)。如表4-11所示。表4-11設(shè)備檢驗(yàn)儀器基本信息表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源檢驗(yàn)儀器編號(hào)STRINGPK對(duì)檢驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)檢驗(yàn)單位檢驗(yàn)儀器類型STRING檢驗(yàn)儀器名稱STRING檢驗(yàn)單位檢驗(yàn)儀器作用STRING說(shuō)明檢驗(yàn)儀器的作用檢驗(yàn)單位檢驗(yàn)儀

37、器使用說(shuō)明STRING檢驗(yàn)單位檢驗(yàn)儀器注意事項(xiàng)STRING檢驗(yàn)單位檢驗(yàn)儀器使用有效期INTEGER在有效期內(nèi)的檢驗(yàn)儀器才能參與檢驗(yàn)過(guò)期儀器不能用于檢驗(yàn)檢驗(yàn)儀器說(shuō)明書(shū)檢驗(yàn)儀器校準(zhǔn)日期DATE未校準(zhǔn)過(guò)的儀器不能用于檢驗(yàn)檢驗(yàn)單位檢驗(yàn)儀器使用狀態(tài)STRING檢驗(yàn)單位價(jià)格CURRCNCY檢驗(yàn)單位生產(chǎn)廠商STRING檢驗(yàn)單位4.1.2 運(yùn)行信息（1）日常運(yùn)行信息 監(jiān)控系統(tǒng)記錄設(shè)備每天的運(yùn)行基本信息，其設(shè)計(jì)如表4-12所示。表4-12日常運(yùn)行信息表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源設(shè)備型號(hào)STRINGPK/FK設(shè)備基本信息設(shè)備內(nèi)部編號(hào)STRING設(shè)備基本信息操作人員證件編號(hào)STRINGPK/FK

38、證件必須在有效期內(nèi)證件過(guò)期不具有操作資格操作人員信息人員姓名STRING操作人員信息證件是否有效LOGIC證件有效才能具有操作設(shè)備的資格證件分為有效、無(wú)效兩種狀態(tài)操作人員信息使用場(chǎng)所STRING設(shè)備基本信息上機(jī)操作時(shí)間DATE通過(guò)門(mén)禁時(shí)記錄時(shí)間下位機(jī)時(shí)鐘下機(jī)操作時(shí)間DATE出門(mén)禁時(shí)記錄時(shí)間下位機(jī)時(shí)鐘（2）維護(hù)信息A設(shè)備維護(hù)信息 監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)日常設(shè)備維護(hù)信息進(jìn)行記錄與管理，為設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)做依據(jù)。其信息內(nèi)容如表4-13所示。表4-13 設(shè)備維護(hù)信息表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源維修設(shè)備編號(hào)STRINGPK/FK設(shè)備基本信息維修零件編號(hào)STRINGPK/FK設(shè)備重要零件信息維修人員

39、證件號(hào)STRINGPK/FK證件必須在有效期內(nèi)證件過(guò)期不具有維護(hù)資格維修人員基本信息維修人員姓名STRING維修人員基本信息維修開(kāi)始時(shí)間DATE當(dāng)維修人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)時(shí)記錄時(shí)間下位機(jī)時(shí)鐘維修結(jié)束時(shí)間DATE結(jié)束時(shí)間開(kāi)始時(shí)間當(dāng)維修人員出現(xiàn)場(chǎng)時(shí)記錄時(shí)間下位機(jī)時(shí)鐘維修報(bào)告編號(hào)STRING說(shuō)明維修部位。維修零件。更換零件等維護(hù)信息維修記錄維修狀態(tài)STRING維修狀態(tài)分為：已修、在修、未修三種狀態(tài)維修記錄維護(hù)計(jì)劃號(hào)STRINGPK/FK確保維護(hù)計(jì)劃按時(shí)進(jìn)行維護(hù)計(jì)劃信息B 設(shè)備報(bào)廢信息 監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)每一次零部件跟換進(jìn)行監(jiān)控與記錄，其表設(shè)計(jì)如4-14所示。表4-14設(shè)備報(bào)廢信息表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則

40、說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源報(bào)廢零件編號(hào)STRINGPK /FK對(duì)報(bào)廢零件進(jìn)行標(biāo)識(shí)設(shè)備重要零件信息報(bào)廢零件名稱STRING設(shè)備重要零件信息零件開(kāi)始使用時(shí)間DATEt0設(shè)備重要零件信息零件跟換時(shí)間DATE下位機(jī)時(shí)鐘（3）違規(guī)信息 監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)每天的違規(guī)信息進(jìn)行記錄，其表設(shè)計(jì)如表4-15所示。表4-15 日常違規(guī)信息表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源流水號(hào)STRING給每天的違規(guī)信息編一個(gè)號(hào)系統(tǒng)自動(dòng)分配違規(guī)設(shè)備編號(hào) STRINGPK/FK當(dāng)有違規(guī)發(fā)生時(shí)記錄設(shè)備的工號(hào)記錄發(fā)生違規(guī)操作的設(shè)備，作為維護(hù)的依據(jù)。設(shè)備基本信息違規(guī)傳感器編號(hào)STRINGPK/FK當(dāng)有違規(guī)或危險(xiǎn)運(yùn)行的情況下，系統(tǒng)進(jìn)行違規(guī)統(tǒng)計(jì)記錄違

41、規(guī)的傳感器編號(hào)，從而查出相應(yīng)違規(guī)信息下位機(jī)傳感器違規(guī)類型編號(hào)STRINGPK/FK違規(guī)類型編號(hào)與傳感器編號(hào)一致對(duì)違規(guī)或危險(xiǎn)運(yùn)行類型進(jìn)行說(shuō)明，作為維護(hù)的依據(jù)違規(guī)類型說(shuō)明信息違規(guī)時(shí)間DATE當(dāng)有違規(guī)發(fā)生時(shí)記錄發(fā)生時(shí)間記錄違規(guī)發(fā)生的時(shí)間下位機(jī)時(shí)鐘違規(guī)人證件號(hào)STRINGPK/FK證件必須在有效期內(nèi)當(dāng)有違規(guī)發(fā)生時(shí)記錄操作人員的工號(hào)操作人員基本信息（4）檢驗(yàn)信息 監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于每一次的檢驗(yàn)進(jìn)行監(jiān)控，其表設(shè)計(jì)如表4-16所示。表4-16 檢驗(yàn)信息表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK /FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源檢驗(yàn)設(shè)備編號(hào)STRINGPK/FK當(dāng)檢驗(yàn)時(shí)記錄設(shè)備編號(hào)確保設(shè)備按時(shí)檢驗(yàn)設(shè)備基本信息檢驗(yàn)儀器編號(hào)STRING檢驗(yàn)儀器

42、信息檢驗(yàn)人員證件號(hào)STRINGPK/FK檢驗(yàn)人員基本信息檢驗(yàn)開(kāi)始時(shí)間DATE當(dāng)檢驗(yàn)人員進(jìn)入檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)記錄時(shí)間下位機(jī)時(shí)鐘檢驗(yàn)結(jié)束時(shí)間DATE下位機(jī)時(shí)鐘檢驗(yàn)間隔LONG預(yù)設(shè)檢驗(yàn)時(shí)間間隔由上次檢驗(yàn)時(shí)間和檢驗(yàn)間隔就可以推斷出下次檢驗(yàn)時(shí)間按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置檢驗(yàn)計(jì)劃號(hào)LONGPK/FK確保如期進(jìn)行檢驗(yàn)檢驗(yàn)計(jì)劃信息檢驗(yàn)狀態(tài)STRING檢驗(yàn)狀態(tài)分為：已檢、在檢、待檢三種狀態(tài)即已檢是2在檢是是1未檢是0現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)檢驗(yàn)報(bào)告編號(hào)STRING填寫(xiě)相應(yīng)表格，由檢驗(yàn)計(jì)劃號(hào)和檢驗(yàn)報(bào)告作為一次歷史檢驗(yàn)記錄檢驗(yàn)記錄4.1.3 統(tǒng)計(jì)信息（1）設(shè)備運(yùn)行統(tǒng)計(jì)信息 監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，作為維護(hù)、檢驗(yàn)、報(bào)廢的依據(jù)。如

43、表4-17所示。表4-17 設(shè)備運(yùn)行統(tǒng)計(jì)信息表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源設(shè)備編號(hào)STRINGPK/FK設(shè)備運(yùn)行總時(shí)間LONG設(shè)每班次的工作時(shí)間為X1、X2、X3總運(yùn)行時(shí)間為S設(shè)S=0S=S+ X1+ X2+ X3S= X1+ X2+ X3且S0記錄設(shè)備正常運(yùn)行的時(shí)間設(shè)備運(yùn)行信息設(shè)備故障總時(shí)間LONG設(shè)單次故障時(shí)間為G1總故障時(shí)間G設(shè)G=0G=G+G1G0記錄設(shè)備故障的總時(shí)間設(shè)備故障基本信息違規(guī)類型STRING違規(guī)類型說(shuō)明違規(guī)總次數(shù)LONG當(dāng)有違規(guī)發(fā)生時(shí)z=z+1Z0統(tǒng)計(jì)總的違規(guī)次數(shù)違規(guī)信息（2）零件維護(hù)統(tǒng)計(jì)信息 系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)的零件維護(hù)情況，為預(yù)測(cè)做依據(jù)。如表4-18所

44、示。表4-18 零件維護(hù)統(tǒng)計(jì)信息表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源零件編號(hào)STRINGPK /FK對(duì)經(jīng)常跟換的零件進(jìn)行編號(hào)對(duì)零件進(jìn)行標(biāo)識(shí)重要零部件信息零件使用總時(shí)間LONG目前時(shí)間-開(kāi)始使用時(shí)間記錄零件從更換到報(bào)廢的總時(shí)間設(shè)備報(bào)廢信息零件跟換總次數(shù)LONG設(shè)一年內(nèi)的跟換次數(shù)為Z,則Z=Z+1Z0設(shè)備報(bào)廢信息零件維護(hù)說(shuō)明STRING記錄每次維護(hù)的零件及維護(hù)的地方設(shè)備維護(hù)信息零件維護(hù)頻次LONG設(shè)零件從跟換到報(bào)廢之間維護(hù)的次數(shù)微Z，則Z=Z+1Z0設(shè)備維護(hù)信息（3）設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)信息 監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)故障做統(tǒng)計(jì)，作為報(bào)廢、維護(hù)等依據(jù)，如表4-19所示。表4-19設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)信息表屬性（名稱）

45、數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源故障設(shè)備編號(hào)LONGPK/FK當(dāng)設(shè)備故障時(shí)記錄其設(shè)備編號(hào)對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行標(biāo)識(shí)設(shè)備基本信息故障類型編號(hào)LONGPK/FK記錄故障的類編號(hào)，鍵盤(pán)輸入通過(guò)故障類型編號(hào)查找故障處理建議，并為故障預(yù)測(cè)準(zhǔn)備設(shè)備故障基本信息故障時(shí)間DATE當(dāng)設(shè)備本應(yīng)處于工作狀態(tài)卻不工作時(shí)記錄開(kāi)始時(shí)間記錄故障時(shí)間下位機(jī)時(shí)鐘故障報(bào)告編號(hào)LONG記錄故障處理結(jié)論生成新的故障庫(kù)鍵盤(pán)輸入對(duì)每一故障處理按要求生成文件故障處理結(jié)論4.1.4 預(yù)警信息（1） 檢驗(yàn)預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)設(shè)下次檢驗(yàn)時(shí)間，在下次檢驗(yàn)到來(lái)之時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警。如表4-20所示。表4-20 檢驗(yàn)預(yù)警表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)

46、來(lái)源檢驗(yàn)預(yù)警號(hào)STRINGPK系統(tǒng)分配設(shè)備編號(hào)STRINGPK /FK說(shuō)明將要檢驗(yàn)的設(shè)備設(shè)備基本信息檢驗(yàn)預(yù)警時(shí)間DATEPK /FK設(shè)備檢驗(yàn)信息表（2） 維護(hù)預(yù)警 A 維護(hù)預(yù)警 為使設(shè)備運(yùn)行安全可靠，監(jiān)控根據(jù)可靠性模型與算法對(duì)設(shè)備定期維護(hù)發(fā)出維護(hù)預(yù)警，如表4-21所示。 表4-21 維護(hù)預(yù)警表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源維修預(yù)警號(hào)STRINGPK系統(tǒng)分配維修設(shè)備編號(hào)STRINGPK /FK說(shuō)明將要檢驗(yàn)的設(shè)備設(shè)備基本信息維修預(yù)警時(shí)間DATE設(shè)備檢驗(yàn)信息表維修預(yù)警說(shuō)明編號(hào)STRING維護(hù)預(yù)警說(shuō)明B維護(hù)預(yù)警說(shuō)明對(duì)于維護(hù)工程有個(gè)詳細(xì)的說(shuō)明表，如表4-22所示。屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK

47、/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源維修說(shuō)明編號(hào)STRINGPK系統(tǒng)分配維修零件編號(hào)STRINGPK /FK說(shuō)明將要檢驗(yàn)的設(shè)備設(shè)備重要零件信息可靠性算法編號(hào)STRINGPK /FK維修依據(jù)算法維修說(shuō)明STRINGC 可靠性算法 系統(tǒng)需存儲(chǔ)設(shè)備可靠性的算法以便對(duì)設(shè)備進(jìn)行一可靠性為中心的設(shè)備維護(hù)。如表4-23所示。表4-23 可靠性算法表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源可靠性算法編號(hào)STRINGPK /FK系統(tǒng)分配可靠性算法說(shuō)明STRING以可靠性算法作為可靠性預(yù)測(cè)、預(yù)測(cè)性維修的依據(jù)?？煽啃怨娇煽啃运惴ㄊ褂脳l件DATE可靠性算法4.1.5 計(jì)劃信息（1）檢驗(yàn)計(jì)劃信息 當(dāng)預(yù)警產(chǎn)生時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)可以發(fā)

48、布檢驗(yàn)計(jì)劃信息。如表4-24所示。表4-24 檢驗(yàn)計(jì)劃表屬性（名稱）數(shù)據(jù)類型PK/FK規(guī)則說(shuō)明數(shù)據(jù)來(lái)源檢驗(yàn)計(jì)劃標(biāo)號(hào)STRINGPK給每次檢驗(yàn)任務(wù)分配一編號(hào)對(duì)檢驗(yàn)計(jì)劃進(jìn)行唯一標(biāo)識(shí)計(jì)劃時(shí)分配檢驗(yàn)預(yù)警編號(hào)STRINGPK/FK檢驗(yàn)預(yù)警檢驗(yàn)時(shí)間DATE預(yù)設(shè)檢驗(yàn)時(shí)間到期一個(gè)月前，系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)預(yù)警，本次計(jì)劃時(shí)間即上次預(yù)設(shè)時(shí)間上次檢驗(yàn)預(yù)設(shè)檢驗(yàn)時(shí)間受檢單位STRING讀取受檢單位的RFID芯片RFID芯片受檢設(shè)備編號(hào)STRINGPK由受檢設(shè)備的RFID芯片發(fā)送設(shè)備基本信息參檢人員證件號(hào)STRINGPK鍵盤(pán)輸入確定參加檢驗(yàn)的人員檢驗(yàn)人員信息檢驗(yàn)項(xiàng)目STRING相應(yīng)表格給檢驗(yàn)人員提供動(dòng)態(tài)幫助檢驗(yàn)單位網(wǎng)絡(luò)檢驗(yàn)儀器S

49、TRINGPK相應(yīng)表格給檢驗(yàn)人員提供動(dòng)態(tài)幫助檢驗(yàn)儀器信息4.2 下位機(jī)功能模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)下位機(jī)即車載監(jiān)控設(shè)備包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、報(bào)警模塊、顯示模塊四個(gè)模塊。4.2.1 數(shù)據(jù)采集模塊 通過(guò)RFID和智能傳感器采集設(shè)備運(yùn)行的基本信息，包括操作人員，起重重量，起重力矩，幅度，輪壓，電機(jī)溫升，大車車速，小車車速，吊鉤速度，機(jī)械振動(dòng)，兩車距離，風(fēng)速，鉤頭上升高度，回轉(zhuǎn)角度，大車實(shí)時(shí)位置，小車實(shí)時(shí)位置、視頻信息。4.2.2數(shù)據(jù)傳輸模塊為滿足鋼廠特殊的作業(yè)環(huán)境，系統(tǒng)采用無(wú)線傳輸，并采用進(jìn)口的無(wú)線傳輸設(shè)備。無(wú)線傳輸設(shè)備的作用（1）將設(shè)備的報(bào)警信息，操作人員信息傳輸?shù)奖O(jiān)控管理中心（2）將監(jiān)控中心的信息

50、傳輸回操作現(xiàn)場(chǎng)。數(shù)據(jù)傳輸模塊的結(jié)構(gòu)圖如圖4-1所示。圖4-1所示 數(shù)據(jù)傳流程圖4.2.3 報(bào)警模塊 報(bào)警模塊是裝在司機(jī)室里用來(lái)對(duì)操作人員的違規(guī)操作與起重設(shè)備的危險(xiǎn)運(yùn)行進(jìn)行動(dòng)態(tài)報(bào)警的。當(dāng)智能傳感器的采集量達(dá)到報(bào)警設(shè)置值時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警對(duì)操作人員進(jìn)行動(dòng)態(tài)提醒。被監(jiān)控量額定或安全量的90%時(shí)開(kāi)啟黃燈預(yù)警裝置預(yù)警，當(dāng)被監(jiān)控量達(dá)到額定或安全量的95%時(shí)開(kāi)啟紅燈和蜂鳴器報(bào)警裝置報(bào)警。增加外部鍵盤(pán)按鈕對(duì)整個(gè)報(bào)警裝置的進(jìn)行調(diào)試（如圖4-2所示）。圖4-2 報(bào)警模塊方案4.2.4 顯示模塊顯示模塊是裝在司機(jī)室內(nèi)，當(dāng)有系統(tǒng)報(bào)警時(shí)給操作人員提供報(bào)警信息的可視化界面，監(jiān)控裝置內(nèi)置工業(yè)級(jí)TFT顯示屏，顯示屏尺寸可以達(dá)到7寸，分辨率可以達(dá)到為800*480，顯示區(qū)域大，配合GUI系統(tǒng)如（MiniGUI、uC/GUI等）可以直觀生動(dòng)的顯示特種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并可以將設(shè)備的工作記錄下載到超大容量存儲(chǔ)器（如工業(yè)CF卡等）中保存。綜上，車載智能監(jiān)控器系統(tǒng)方案圖如圖4-3所示。圖4-3車載監(jiān)控設(shè)備方案圖4.2上位機(jī)功能