一种起重机广域网实时监控装置的制作方法

1.本实用新型涉及工业控制技术领域，尤其涉及一种起重机广域网实时监控装置。


背景技术：

2.起重机是特种设备里面一种常用的起吊设备，在电站、架桥、建筑、港口、造船等等行业中被广泛运用。起重机传统的控制方式一般采用现地控制，如现地驾驶室控制、现地控制柜柜门上控制，现场工作环境一般比较恶劣，操作人员要时刻待在现场，忍受高温酷暑、低温严寒、高噪音等工作环境。对于塔身或者筒身高度过高的如塔式起重机以及高架门座式起重机而言，由于操作室立于起重机高处，高度越高，危险系数也越大，一旦发生倒塌事件，操作员的生命得不到半点保障。再比如水泥厂、垃圾处理厂、污水处理厂、核电站等等对人身体伤害较大、污染比较严重的场合现地控制这种方式也不适合。
3.现有的起重机远程控制方式一般采用现地遥控器控制或者现地中控室控制，这种控制方式的操作距离虽然比起在起重机柜门上操作或者起重机司机室操作有了一定的提高，但是远远达不到所谓的远程操作标准，无法解决上述因数带来的安全问题。
4.针对以上技术问题，故需对其进行改进。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种起重机广域网实时监控装置。
6.为了实现以上目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种起重机广域网实时监控装置，包括操作监控模块、画面监视模块；操作监控模块与画面监视模块通讯连接；
8.所述操作监控模块包括现场传动单元、中控室监控单元；画面监视模块包括现场画面采集单元、中控室画面监视显示单元；
9.现场传动单元包括变频器、绝对值编码器、电动机、第一网络交换机、第一网络收发器、第一无线网桥、第二无线网桥；中控室监控单元包括触摸屏、第二网络收发器、第二网络交换机；现场画面采集单元包括摄像头、硬盘录像机；中控室画面监控显示单元包括计算机；
10.所述电动机与变频器通过硬线连接，第一网络交换机分别与变频器、绝对值编码器、第一网络收发器、第一无线网桥、摄像头、硬盘录像机通过网线连接；第二网络交换机分别与触摸屏、第二网络收发器、计算机通过网线连接；第一无线网桥与第二无线网桥进行无线通信。
11.进一步的，所述现场传动单元还包括第一plc，第一plc与第一网络交换机通过网线连接。
12.进一步的，所述第二无线网桥与广域网无线通信。
13.进一步的，所述现场画面采集单元还包括第二plc、主令控制器，第二plc与主令控
制器通过硬线连接，第二plc还与第二网络交换机通过网线连接。
14.进一步的，所述第二plc与广域网无线通信。
15.进一步的，所述第一网络收发器与第二网络收发器通过服务器进行数据通讯。
16.进一步的，所述第二无线网桥与第一无线网桥的ip地址在同一个网段内，且第二无线网桥固定于现场空旷高空中，第一无线网桥安装于起重机电器柜外侧。
17.进一步的，所述第一plc、变频器、第一网络交换机、第一网络收发器、硬盘录像机固定于电器柜中，电器柜安装于起重机上。
18.进一步的，所述变频器包括大车变频器、起升变频器、小车变频器，电动机包括大车电动机、起升电动机、小车电动机；大车变频器与大车电动机通过硬线连接，起升变频器与起升电动机通过硬线连接，小车变频器与小车电动机通过硬线连接。
19.进一步的，所述绝对值编码器包括大车绝对值编码器、起升绝对值编码器、小车绝对值编码器。
20.与现有技术相比，本实用新型实现了起重机的广域网远程监控功能，特别适用于经常处于艰苦危险环境和高频度日夜工作的行业，如废料再生能源、钢铁、以及石油化工行业等，可以帮助用户显著提高起重机操作的安全性和改善工作条件与环境，为起重机操作人员提供了全功能的、舒适的、安全的工作环境。由于不受时间地区限制，可随时随地操作起重机和监控起重机，从而可以降低操作人员暴露在特定操作工作环境中的各种潜在的风险，且成本较低，安装、维护简单。
附图说明
21.图1为实施例一提供的一种起重机广域网实时监控装置结构图；
22.图2为实施例一提供的操作监控模块示意图；
23.图3为实施例一提供的画面监视模块示意图；
24.图4为实施例一提供的起重机广域网实时监控装置示意图；
25.其中：1.操作监控模块；11.现场传动单元；111.第一网络交换机；112.第一网络收发器；113.第一无线网桥；114.第二无线网桥；115.第一plc；116.大车变频器；117.起升变频器；118.小车变频器；119.大车电动机；120.起升电动机；121.小车电动机；122.大车绝对值编码；123.起升绝对值编码器；124.小车绝对值编码器；12.中控室监控单元；125.触摸屏；126.第二网络收发器；127.第二网络交换机；128.第二plc；129.主令控制器；2.画面监视模块；21.现场画面采集单元；211.摄像头；212.硬盘录像机；22.中控室画面监视显示单元；221.计算机；3.服务器vpn-hub；4.internet。
具体实施方式
26.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.需要说明的是，本实用新型的各个模块之间的通信均通过现有的网络进行通信
的，且对于地址、网络等的设定均是采用现有设备自身实现的，不需要重新设计与改进，完全采用了此案有设备本身功能。
28.实施例一：
29.如图1所示，本实施例的一种起重机广域网实时监控装置，该装置基于物联网，包括操作监控模块1、画面监视模块2；操作监控模块1与画面监视模块2通讯连接；其中操作监控模块1、画面监视模块2均为实时监控的。
30.操作监控模块1包括现场传动单元11、中控室监控单元12；画面监视模块2包括现场画面采集单元21、中控室画面监视显示单元22；现场传动单元11、中控室监控单元12通过服务器vpn-hub 3进行数据通讯；中控室画面监视显示单元22通过internet4对现场画面采集单元21进行画面实时显示。
31.如图2所示，现场传动单元11包括变频器、绝对值编码器、电动机、第一网络交换机111、第一网络收发器vpn112、第一无线网桥client113、第二无线网桥access point114、第一plc115；变频器包括大车变频器116、起升变频器117、小车变频器118，电动机包括大车电动机119、起升电动机120、小车电动机121，绝对值编码器包括大车绝对值编码器122、起升绝对值编码器123、小车绝对值编码器124。
32.第一网络交换机111分别与大车变频器116、起升变频器117、小车变频器118、大车绝对值编码器122、起升绝对值编码器123、小车绝对值编码器124、第一网络收发器vpn112、第一无线网桥client113、第一plc115通过网线连接；大车变频器116与大车电动机119通过硬线连接，起升变频器117与起升电动机120通过硬线连接，小车变频器118与小车电动机121通过硬线连接；第一无线网桥client113与第二无线网桥access point114进行无线通信；第二无线网桥access point114与第一广域网无线通信。
33.中控室监控单元12包括触摸屏125、第二网络收发器vpn126、第二网络交换机127、第二plc128、主令控制器129。
34.第二网络交换机127分别与触摸屏125、第二网络收发器vpn126、第二plc128、第二广域网通过网线连接；第二plc128与主令控制器129通过硬线连接。
35.本实施例中，第一网络交交换机111通过第一无线网桥client113与第二无线网桥access point114接入第一广域网，第一plc115、第一网络收发器vpn112通过第一网络交交换机111接入第一广域网，第一plc115经过第一网络交交换机111分别与起升变频器117、大车变频器116、小车变频器118进行profinet通讯。
36.如图3所示，现场画面采集单元21包括摄像头211、硬盘录像机212。
37.摄像头211、硬盘录像机212均与第一网络交换机111通过网线连接。
38.中控室画面监控显示单元22包括计算机221。
39.计算机(萤石云)221与第二网络交换机127通过网线连接。
40.第一网络收发器vpn112与第二网络收发器vpn126之间还通过服务器vpn-hub进行数据交换。
41.第一广域网与第二广域网通过internet进行数据通讯。
42.本实施例中，摄像头211、硬盘录像机212通过第一网络交交换机111与第一无线网桥client113、第二无线网桥access point114接入第一广域网，计算机221通过第二网络交交换机127接入第二广域网。
43.本实施例中的第一无线网桥client113、第二无线网桥access point114均采用tp-link系列室外专用频段速率5.8g 900m大功率tl-s5-15km网桥；第一网络交换机111采用tp-link系列24口工业级交换机；第一plc115采用西门子6es7511-1ak02-0ab0 plc；第一网络收发器vpn112采用具有有线、wifi、插手机sim卡多种联网方式的wl-4010lte dtu；摄像头211采用海康威视具有红外夜视功能、防护等级ip68、分辨率高达3mp的ds-ipc-b13hv3-ia4mm网络摄像头；硬盘录像机212采用海康威视8路自带4t专用硬盘的7808n系列录像机；大车变频器116、起升变频器117、小车变频器118采用具有转矩控制功能的acs880系列；大车电动机119、起升电动机120、小车电动机121采用yzp变频专用电动机；大车绝对值编码器122、起升绝对值编码器123、小车绝对值编码器124采用库伯勒m5868 pn绝对值编码器；第二网络收发器vpn126采用具有有线、wifi、插手机sim卡多种联网方式的wl-4010lte dtu；第二plc128采用西门子6es7 288-1st60-0aa0 plc；触摸屏125采用smart1000ie v3 10寸屏幕；主令控制器129采用联动台；计算机(萤石云)221采用具备上网功能的戴尔台式机且安装有海康威视萤石云视频软件；第二网络交换机127采用tp-link系列8口工业级交换机。
44.第一plc115、第二plc128所属ip地址位于同一网段内；第一无线网桥client113与第二无线网桥access point114的ip地址在同一个网段内，且第二无线网桥access point114固定于现场空旷高空中，第一无线网桥client113安装于起重机电器柜外侧。
45.第一plc115、大车变频器116、起升变频器117、小车变频器118、第一网络交交换机111、第一网络收发器vpn112、硬盘录像机212固定于电器柜中，电器柜安装于起重机上，硬盘录像机212内置专用4t硬盘。
46.摄像头211包括8个摄像头，其中4个摄像头监视大车机构运行区域，2个摄像头监视小车机构运行区域，2个摄像头监视起升机构吊钩与制动器以及钢丝绳卷筒。
47.如图4所示，将上述硬件分别装好之后，使得起重机广域网实时监控装置硬件部分安装完毕，接着进行数据设置，具体如下：
48.(1)对于起重机实时操作监控模块1：首先将第一网络收发器vpn112与第二网络收发器vpn126的ip地址设置在同一网段内，这里第一网络收发器vpn112的ip地址设置为172.16.1.150，第二网络收发器vpn126的ip地址设置为172.16.1.151；接着将第一plc115与第二plc128的ip地址设置在同一网段内，这里第一plc115的ip地址设置为192.168.3.100，第二plc128的ip地址设置为192.168.3.101；然后将第一网络收发器vpn112的ip地址与第一plc115的ip地址对应起来，也就是ip地址172.16.1.150等同于ip地址192.168.3.100，将第二网络收发器vpn126的ip地址与第二plc128的ip地址对应起来，即ip地址172.16.1.151等同于ip地址192.168.3.101；最后在第一plc115中单边调用西门子put/get以太网通讯指令后就可以与第二plc128进行基于以太网的广域网数据通讯了。
49.(2)对于起重机实时画面监视模块2：保持8个摄像头211与硬盘录像212的ip地址设置在同一网段内，首先利用海康威视sadp设备网络搜索软件sadptool.exe，激活摄像头211以及设置摄像头211ip地址与管理密码，将8个摄像头211的ip地址分别设置为192.168.3.120、192.168.3.121、192.168.3.122、192.168.3.123、192.168.3.124、192.168.3.125、192.168.3.126、192.168.3.127；接着设置硬盘录像机212，首先硬盘录像机212通电后开机提示激活且密码须用英文字母与数字组合8位以上，输入后提示激活成
功，接着绘制图形密码，界面提示设备启动向导把勾去掉，点退出；其次右键鼠标点击主菜单
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系统配置
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网络配置
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基本配置
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ipv4地址，这里将ip地址设置为192.168.3.128，保证与摄像头211在同一网段，然后退出系统配置界面点击通道管理添加摄像头211ip地址，完毕后退出系统主菜单界面，再次设置录像，让硬盘录像机212开始存储监控视频，具体操作为右键点击菜单键，进入后有个录像设置，进入之后进行配置，点击开启全天录像。对于计算机221，安装完毕海康威视萤石云视频软件后注册用户名与密码，登录进去后依次点击“设备管理”、“添加设备”、“序列号查询添加”、然后输入硬盘录像机212序列号，点击“立即查询”，然后在弹出的窗口输入设备验证码就可以完成硬盘录像机的添加，最后在“我的设备”窗口可以看到现场侧的视频监控画面。
50.与现有技术相比，本实用新型实现了起重机的广域网远程监控功能，特别适用于经常处于艰苦危险环境和高频度日夜工作的行业，如废料再生能源、钢铁、以及石油化工行业等，可以帮助用户显著提高起重机操作的安全性和改善工作条件与环境，为起重机操作人员提供了全功能的、舒适的、安全的工作环境。由于不受时间地区限制，可随时随地操作起重机和监控起重机，从而可以降低操作人员暴露在特定操作工作环境中的各种潜在的风险，且成本较低，安装、维护简单。
51.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

技术特征：
1.一种起重机广域网实时监控装置，其特征在于，包括操作监控模块、画面监视模块；操作监控模块与画面监视模块通讯连接；所述操作监控模块包括现场传动单元、中控室监控单元；画面监视模块包括现场画面采集单元、中控室画面监视显示单元；现场传动单元包括变频器、绝对值编码器、电动机、第一网络交换机、第一网络收发器、第一无线网桥、第二无线网桥；中控室监控单元包括触摸屏、第二网络收发器、第二网络交换机；现场画面采集单元包括摄像头、硬盘录像机；中控室画面监控显示单元包括计算机；所述电动机与变频器通过硬线连接，第一网络交换机分别与变频器、绝对值编码器、第一网络收发器、第一无线网桥、摄像头、硬盘录像机通过网线连接；第二网络交换机分别与触摸屏、第二网络收发器、计算机通过网线连接；第一无线网桥与第二无线网桥进行无线通信。2.根据权利要求1所述的一种起重机广域网实时监控装置，其特征在于，所述现场传动单元还包括第一plc，第一plc与第一网络交换机通过网线连接。3.根据权利要求2所述的一种起重机广域网实时监控装置，其特征在于，所述第二无线网桥与广域网无线通信。4.根据权利要求1所述的一种起重机广域网实时监控装置，其特征在于，所述现场画面采集单元还包括第二plc、主令控制器，第二plc与主令控制器通过硬线连接，第二plc还与第二网络交换机通过网线连接。5.根据权利要求4所述的一种起重机广域网实时监控装置，其特征在于，所述第二plc与广域网无线通信。6.根据权利要求1所述的一种起重机广域网实时监控装置，其特征在于，所述第一网络收发器与第二网络收发器通过服务器进行数据通讯。7.根据权利要求3所述的一种起重机广域网实时监控装置，其特征在于，所述第二无线网桥与第一无线网桥的ip地址在同一个网段内，且第二无线网桥固定于现场空旷高空中，第一无线网桥安装于起重机电器柜外侧。8.根据权利要求2所述的一种起重机广域网实时监控装置，其特征在于，所述第一plc、变频器、第一网络交换机、第一网络收发器、硬盘录像机固定于电器柜中，电器柜安装于起重机上。9.根据权利要求1所述的一种起重机广域网实时监控装置，其特征在于，所述变频器包括大车变频器、起升变频器、小车变频器，电动机包括大车电动机、起升电动机、小车电动机；大车变频器与大车电动机通过硬线连接，起升变频器与起升电动机通过硬线连接，小车变频器与小车电动机通过硬线连接。10.根据权利要求1所述的一种起重机广域网实时监控装置，其特征在于，所述绝对值编码器包括大车绝对值编码器、起升绝对值编码器、小车绝对值编码器。

技术总结
本实用新型提供一种起重机广域网实时监控装置，包括操作监控模块、画面监视模块；所述操作监控模块包括现场传动单元、中控室监控单元；画面监视模块包括现场画面采集单元、中控室画面监视显示单元；现场传动单元包括变频器、绝对值编码器、电动机、第一网络交换机、第一网络收发器、第一无线网桥、第二无线网桥；中控室监控单元包括触摸屏、第二网络收发器、第二网络交换机；现场画面采集单元包括摄像头、硬盘录像机；中控室画面监控显示单元包括计算机；第一网络交换机分别与变频器、绝对值编码器、第一网络收发器、第一无线网桥、摄像头、硬盘录像机通过网线连接；第二网络交换机分别与触摸屏、第二网络收发器、计算机通过网线连接。计算机通过网线连接。计算机通过网线连接。


技术研发人员：胡胜方 龚平 侯长青 楼晓阳 厉红娅 杨欣 杨雪莹
受保护的技术使用者：杭州江河机电装备工程有限公司
技术研发日：2022.11.03
技术公布日：2023/9/1