[发明专利]基于zigbee技术的港口设备维护系统

说明书

技术领域

本发明应用于港口环境下的大型机械设备领域，具体涉及一种基于zigbee技术的港口设备维护系统。

背景技术

随着经济全球化趋势的加剧，作为贸易口岸和运输枢纽的港口，对于港口物流业的发展，对城市经济的促进，对于区域经济乃至国民经济发展都具有很大的促进作用。随着我国物流业的正规化与现代化，港口在物流环节中发挥着与日俱增的高效作用，作为重要的交通基础设施，港口是实现外向型经济的窗口，为国家经济建设和对外贸易的发展提供基础性支撑。但港口作业环境较为恶劣，这就要求港口作业的机械化程度必须高效快捷，同时也对港口设备的管理及维护提出了更为严格的要求。

传统的定期巡检方式通过现场安装传感器的方式，点检制被引入到港口中，点检方式为手动记录，人工处理数据，大型机械设备需要记录的数据非常多，因此产生的点检卡片同样大量，不仅不利于点检人员的数据采集和维修部信息的及时反馈，也使得后期设备的数据信息管理异常繁杂；每次点检人员都会进行单一而且大量重复的劳动，这会使得点检人员的工作量大，容易出错；且点检周期长，使得设备得不到及时的维修。

近年来，随着经济的快速发展，港口的数量和规模不断扩大，港口设备不断更新，设备管理迎来新的挑战，港口设备维护过程和质量监测难度加大。各种不同的点检管理信息系统虽然在设备维护中得到了应用，但点检信息的采集过程均由手工和离线完成，存在着信息的获取存在错误和遗漏，点检结果传达滞后，港口面积增大，点检不方便等问题。为此，必须加强设备管理维护工作，确保设备使用性能良好，这对于提高港口的生产作业效率具有十分重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有港口设备管理及维护存在人工点检弊端等上述不足，提供一种基于zigbee技术的港口设备维护系统，解决获取点检信息不完整、信息不准确、不能实时记录、大面积港口点检困难的问题，简化点检机构层次、预知故障、缩短检修周期。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

基于zigbee技术的港口设备维护系统，至少包括数据采集模块、数据传输模块、数据汇聚串口模块以及安全监控管理系统，所述数据采集模块通过数据传输模块与数据汇聚串口模块连接，数据汇聚串口模块通过有线或蓝牙无线传输方式与安全监控管理系统通信连接；

所述数据采集模块包括传感器及处理器，所述传感器设置于港口设备的前端，用于采集 港口设备的振动、压力以及温度信号，所述处理器用于将传感器采集的振动、压力以及温度信号进行噪声消除处理成需要测试的数据并输出到数据传输模块中；

所述数据传输模块用于将接收的需要测试的数据传送至数据汇聚串口模块；

所述数据汇聚串口模块用于向底层数据采集模块的处理器发布任务，不断接收来自不同处理器的需要测试的数据，实现对不同机械参数的收集，同时将需要测试的数据分析提取成特征数据转发到安全监控管理系统；

所述安全监控管理系统包括故障预测模块、故障诊断模块及点检移动终端，所述故障预测模块用于将接收的特征数据传输到点检移动终端，点检移动终端用于对特征数据进行分析生成点检报告，再将点检报告通过无线传输到故障诊断模块，所述故障诊断模块用于收集特征数据并与数据库内历史数据进行比较，最终得出故障原因并对港口设备维护系统作出报警、修改操作或停机维修的决定。

按上述方案，所述传感器按照采集参数的不同分为结构应变传感器、起重机状态传感器及温度传感器，分别用于采集振动、压力及温度信号。

按上述方案，所述处理器采用卡尔曼滤波器实现对传感器采集的带有噪声信号的原始数据进行噪声消除处理。

按上述方案，所述数据传输模块采用以CC2530芯片为核心的Zigbee无线传感器网络，CC2530芯片是ZIGBEE传感器网络的核心，相当于电脑的CPU。

按上述方案，所述数据汇聚串口模块采用Zigbee协调器。

按上述方案，所述故障诊断模块包括故障检测单元、故障分离单元、故障评价单元、故障决策单元。