大型起重机工程机械安全监控管理系统信息采集方案
大型起重机工程机械安全监控管理系统信息采集工程机械一直都是大型项目运行的重中之重从2016年开始到现在已经有10年的历史进程。以前可能是因为机械不够发达ECU控制单元本身就少很多数据没办法去协助项目的安全监控和管理。随着一带一路的深入开展工程机械越来越先进以及电动化、智能化在工程机械领域的深入无论是挖掘机、装载机、推土机、压路机、摊铺机、起重机、塔吊、混凝土泵车、搅拌车、旋挖钻机、盾构机、平地机、铣刨机、破碎机、装载机、高空作业车、桩机、铲运机、自卸车等装备基本都实现了数据化和智能化。我们历经几年采集了40余款工程机械装备的CAN数据主要方向是基于大型起重机械安全监控管理系统中CAN总线信息采集技术的应用。我们也通过分析CAN总线的特性和在起重机监控系统中的优势在各大港口、工地、矿场以及物流运输及施工地点实现了大量的数字化的应用。虽然这些年的积累并没有在这个领域积累什么财富但是毕竟积累了不少数据。我们长期的研究表明基于CAN总线的信息采集系统能够有效提升工程机械运行的安全性和可靠性为设备的智能化管理提供了技术保障。随着工业自动化水平的不断提高重型工程中大型起重机、工程机械在现代工程建设中发挥着越来越重要的作用。然而项目中的起重机、工程机械的高强度作业环境也带来了诸多安全隐患建立有效的数字信息安全监控管理系统至关重要。CAN总线作为一种成熟的现场总线技术以其高可靠性、实时性和抗干扰能力在起重机械安全监控领域得到了广泛应用。在项目实施中针对大型起重机、工程机械的作业环境复杂多变的特点需要实时监测多种参数以确保安全运行。信息采集的主要内容包括吊臂长度、吊臂角度、跨度、跨距、高度、实际起重量、倾斜角度等载荷参数新能源工程机械的电机温度、电压、电流等运行状态参数以及部分控制状态、限位开关等安全装置状态等这些数据的精确采集是安全监控的基础。我们的实现方式首先是根据采集到的报文进行定制化的硬件设计包括方案选型、原理图的设计、元器件选型、硬件的联调设计、信号完整性、电源管理及ECM等。因为硬件需要部署在工程机械各关键部位布置传感器节点并通过CAN接口模块将采集数据汇总至主控单元部分节点设计需考虑防尘防水、抗震等工业环境要求。通信协议部分我们将按照《工程机械安全技术规程》建立标准化的通信协议根据不同的工程机械CAN数据情况分别对应各个不同控制单元信息具备不同机械刷机即可安装的操作性。主控单元接收的各节点数据需进行实时处理包括数据校验、滤波、阈值判断等确保信息的准确性和及时性。这套大型起重机、工程机械安全监控管理系统信息采集基于CAN总线的信息采集系统具有布线简单、扩展性强、维护方便等优点。随着数字化物联网技术的发展未来的数字化监控系统将向更智能化方向发展CAN总线在其中将继续发挥重要作用。通过与其他通信技术的融合如无线传感器网络将进一步提升系统的监控能力和适用范围。但是在实际操作过程中我们也碰到一些问题例如安装的专业人员不足工程机械数据适配的协调困难不可能实现随叫随到只能提前预约测试。项目周期相对偏长另外就是不同品牌、不同吨位、不同年份的工程机械存在着数据与通信协议不同对于研发和安装都会造成一定时间消耗。在客户群中主要是面向国企、港口、大型工程建设集团有了数据化的支撑、有了定制化的需求、有了不同的标的也就有了不同的责任和担当。既能帮助招投标公司提升数字化技术水平提升竞标力也能在大型企业中扩展大型的技术及业务板块实现企业从工程队到技术队的过渡从而在竞争中脱颖而出。CAN总线技术在大型起重机、工程机械安全监控管理系统中具有明显的技术优势也有不透明的缺点更有定制化的需求。我们通过建立像汽车OBD2一样的标准化的信息采集体系能够实现工程机械设备状态的全面监控为项目的安全运行提供有力保障。随着技术的不断进步基于CAN总线的监控系统将在所有“一带一路”的智能化进程中扮演更加重要的角色。