摘要：为确保起重机运行安全，开发了门座式起重机运行信息安全管理系统。具体介绍该系统的组成及其功能。该系统的应用，实现了起重机安全的实时监控。

随着我国港口的高速发展，作为作业现场的核心设备——起重机的使用也已日益广泛。但由于超载、超速等违规作业，各类安全事故也频繁发生。本文研究的项目是一种基于无线传输和互联网的港口门座起重机安全监控信息化管理系统。该系统通过 GPRS 和互联网技术实现对门机每一次循环作业参数的实时远程记录并存储，能够随时对设备的违规操作进行检测，记录起重机的起重量、工作幅度、能量消耗、工作应力变化值运行数据，并将数据存储及进行日、月、年的累加功能，在监控安全数据的同时保证起重机安全运行。

1. 系统的组成及其功能

1.1整体设计方案

       本项目以秦皇岛港杂货码头的门座式起重机为主要对象，研制了一套起重机运行信息安全监控管理系统，主要包括现场信息采集系统、GPRSDTU 无线数据传输及远程数据遥测与分析系统，其总体结构如图 1 所示。

整个系统由数据采集硬件节点部分、无线传输部分、监控系统软件(包括数据库和服务器）等构成，通过无线传输方式有效监测系统的应变力、回转角度、起重量、起升高度、幅度等多项参数，避开因为线路的原因给机械运行带来不便，实现了起重机运行状态的实时监测、历史数据查询等功能并能及时报警，以采取有效预防措施，防止意外事故的发生。其对于保障港口门机设备的安全运行，减少潜在事故隐患以及指导港口设备的维修管理起了重要作用。

1.2 硬件节点部分

每台起重机的硬件部分是由 8 个应变采集节点、1 个回转角度节点、1 个起重机运行信息节点（包括重量和幅度）构成。

应变力采集节点：

在每台门机的转台上部的象鼻梁、主臂架、大小拉杆、人字架等关键部位一共安装了 8 个应变力采集节点，包含起重机钢结构应力测试系统接口模块 ，其原理如图 2 所示

回转角度采集节点基本构成如图 3 所示。

起重机运行信息采集节点是由传感器将采集到的起重量、幅度和高度的信息，通过 485 总线传输至单片机，其工作原理如图 4 所示。

1.3 系统监测软件及其功能设计

为了完成监测功能，在监控机用 C#编写了GPRS DTU 远程数据传输界面程序，实现数据远程接收和信号分析。通过起重机运行数据采集模块实时采集起重机数据，经 GPRS DTU 的无线传输，将结果上传至远程数据库服务器并存储。

通过 GPRS 远程传输，可以接收到起重机的起重量、幅度、结构应变及回转角度的实时数据，通过编程分析生成报表，这更方便了对起重机的安全状况进行及时了解和及时维护管理。同时，起重机的作业量、电量等历史安全数据也由无线传输至服务器存储，以便随时可以查询并统计分析。

2 结语

整套安全监控系统在门座式起重机安装使用后，门机上的实时运行数据可以随时进行监测，不仅可以用于分析起重机的实际运行状况，防止超载超幅运行，还可以在事先进行分析预防，变被动管理为主动管理。通过司机室内超载限制器，司机可以直观监测到当前起重机的操作参数，包括起重量、幅度等，改变以往靠司机经验的盲目性操作，并使得起重机的安全监控成为动态实时监控，从而最大程度保障了起重机安全运行，防止发生重大安全事故。