[发明专利]基于物联网的起重机金属结构健康监测与安全预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及物联网技术与大型起重机的金属结构健康监测技术，尤其涉及一种基于物联网的起重机金属结构健康监测与安全预警系统。 

背景技术

起重机械是主要工业企业生产环节的“骨干”，但大型起重机械安全问题面临的形势和挑战却非常严峻，重特大事故仍时有发生。随着我国起重机数量急增，其事故数量连续五年高居各类特种设备事故首位；与此同时，全国上下对公共安全方面要求越来越高，使得特种设备特别是起重机在保安全、促发展方面责任更重、压力更大。因此，研究起重机安全预警技术是当务之急。目前，国内对起重机械安全保证仍然以维保单位的“定期保养，事后维修”和质检部门的2年一个周期的定期检验为主，缺乏大型起重机结构健康监测与预警技术，尚未能对大型起重机运行安全问题采取更有针对性、更有效的措施，防止各类公共安全事故的发生，因此，亟需提出一种有针对性的措施来预防此类事故发生，起重机械结构健康监测与安全预警技术便随之而生。 

发明内容

为解决上述中存在的问题与缺陷，本发明提供了一种基于物联网的起重机金属结构健康监测与安全预警系统，该系统的核心是将物联网技术用于起重机的结构健康监测与安全预警技术中，结合不受电磁干扰的光纤光栅传感技术、无线传输技术、智能识别与专家系统等技术手段，将起重机结构健康监测由定期检测提升至实时在线监测层次，具有抗电磁干扰能力强、防雷、高精度、宽量程、高可靠性、智能性、寿命长等特点。所述技术方案如下： 

基于物联网的起重机金属结构健康监测与安全预警系统，包括： 

物联网感知层、物联网网络层和物联网应用层，所述 

物联网感知层，用于采集起重机金属结构健康参数的光信号，将光信号解调成电信号，并将传感数据电信号压缩封装后传输到物联网网络层； 

物联网网络层，用于接收电信号数据，对电信号进行识别处理，并将识别处理后的数据发送到物联网应用层； 

物联网应用层，将接收到的数据进行计算并判定是否发出报警信号。 

本发明提供的技术方案的有益效果是： 

将光纤光栅传感技术引入到大型起重机械健康监测与预警系统中，改变常规应力测试效率低、强度大、无法长期监测的不足，实现远距离、分布式地获取起重机械结构在整机运行过程中关键参数，为实时监测大型起重机械安全状况提供新的手段。 

基于物联网技术，可全天候对大型起重机金属结构进行全生命周期的实时健康监测与安全预警，具有无电磁干扰、精度高、量程宽、可靠性高、寿命长等特点。 

物联网网络层采用基于现代移动通信网络（EDGE/3G）的分布式测量技术，通过应力、应变及温度数据采集和特征提取，实现起重机械的运行状态监测、故障诊断、寿命预测等功能。 

业务平台软件系统提供广州辖区内大型起重机械设备的资料收录、翻查等功能。 

附图说明

图1是基于物联网的起重机金属结构健康监测与安全预警系统的结构图； 

图2是物联网感知层组成结构图； 

图3是物联网网络层组成结构图； 

图4是物联网应用层组成结构图； 

图5是业务平台软件系统软件功能模块结构图。 

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述： 

本实施例提供了一种基于物联网的起重机金属结构健康监测与安全预警系统，该系统包括：物联网感知层、物联网网络层和物联网应用层，所述 

物联网感知层，用于采集起重机金属结构健康参数的光信号，将光信号解调成电信号，并将传感数据电信号压缩封装后传输到物联网网络层； 

物联网网络层，用于接收电信号数据，对电信号进行识别处理，并将识别处理后的数据发送到物联网应用层； 

物联网应用层，将接收到的数据进行计算并判定是否发出报警信号。 

上述起重机主金属结构参数包括应力、应变、温度和加速度参数等。