港口起重机金属结构远程在线监测数据无线传输研究

摘要

港口作为对外贸易门户，随着经济的发展，港口建设逐步加快，这对港口设备的要求也越来越高，港口机械设备朝着大型化、高速化、自动化和智能化的方向发展，港口机械的功能越来越齐全，但是结构也越来越复杂，这其中所隐含的安全问题也会增多。
　　 传统对起重机检测的方法是定期由质量监测评估中心技术人员到起重机现场实行检测，港口设备结构大型化，检测机构都距离地面几十米，而且质检技术人员还需要带大量的检测设备，即使这样，检测到起重机状态也仅仅只是在停止作业被检测的这一时刻的状态，不能充分说明起重机这段时期以来的安全状况。
　　 在线监测系统的开发，能够实时在线对港口起重机的金属结构应力变化进行监测，对起重机所处状态作出判断，对可能出现的突发性故障作出停止作业或者维护的指示建议。在线系统的研究对起重机金属结构实时在线的监测，对监测数据的统计研究，对未来的起重机结构设计也有帮助。
　　 本文即主要解决该实时在线监测系统中数据远程传输的问题。主要研究内容如下：
　　 (1)依据港口机械设备结构特点，采用光纤Bragg光栅作为传感器采集数据，对光线Bragg光栅模型以及传感原理作了详尽分析，结合港口起重机特点，对传感器节点布置以及调制解调系统作出设计，然后依据采集数据参数特点，制定了传感器网络拓扑结构，针对港口传输距离的需求，对无线传输协议802.11以及传输基站作了相应的研究。
　　 (2)在GSM网络的基础上，对GPRS网络结构以及网络协议进行详尽研究。对在GSM网络结构上增加的各接口功能、协议以及数据流向进行深入研究，绘制了网络传输结构平面图，结合网络供应商提供的几种组网方案以及系统实际需求，制定无线组网方案。
　　 (3)在前面的分析研究的基础上，对无线终端DTU实现软硬件开发，通过拨号上网，接入GPRS网络连接港口无线终端，实现数据的远程传输。并对系统功能以及系统流程进行了分析，经研究学习Visual Basic语言，实现远程传输数据的可视化。