Аппаратный уровень: основное оборудование для сбора и обработки данных
Аппаратный уровень — это физическая основа системы, отвечающая за-сбор данных о рабочих параметрах крана в реальном времени и выполнение команд управления. В основном это следующее оборудование:
Сенсорная сеть
Датчик грузоподъемности: установленный на тросе или полиспасте подъемного механизма, с помощью тензодатчиков или пьезоэлектрических принципов он контролирует вес груза в режиме реального времени с точностью ± 0,5% полной шкалы.
Датчик амплитуды/высоты: много-энкодеры измеряют ход механизмов изменения вылета стрелы и подъема с помощью зубчатого зацепления или технологии магнитной индукции с точностью до 1 %, гарантируя, что высота и амплитуда подъема находятся в безопасных пределах.
Датчик угла поворота: установлен на поворотном подшипнике и контролирует угол поворота башенного крана, чтобы предотвратить столкновения с другим оборудованием.
Датчик наклона. Двухосные-или трехосные-акселерометры контролируют вертикальность башни. Сигнал тревоги срабатывает, когда наклон превышает пороговое значение (например, 3 градуса).
Датчик скорости ветра. Конструкция пропеллерного-типа в сочетании с катушкой магнитной индукции отслеживает скорость окружающего ветра в режиме реального времени. Принудительное отключение срабатывает, когда скорость ветра превышает 8 уровень.
Лидар/радар миллиметрового диапазона-волн. Установленный на вершине стрелы или башни, он создает трехмерную карту окружающей среды, отслеживает расположение окружающих препятствий и позволяет избежать столкновений.
Терминал сбора данных
Интегрирует многоканальные интерфейсы аналогового ввода и цифрового ввода-вывода, поддерживает такие протоколы, как Modbus и CAN-шина, преобразует данные датчиков в цифровые сигналы и выполняет предварительную обработку.
Блок управления исполнением
Включает в себя реле, контакторы, преобразователи частоты и т. д., которые при получении системных команд отключают питание, ограничивают действия или активируют тормозные устройства, обеспечивая такие функции, как защита от перегрузки и аварийное отключение.
Программный уровень: основная платформа для анализа данных и принятия решений-
Программный уровень — это «мозг» системы, отвечающий за обработку данных, оценку рисков и взаимодействие с пользователем. В основном он включает в себя следующие модули:
Модуль обработки и анализа данных
Фильтрует, калибрует и объединяет данные датчиков для устранения шумовых помех и повышения надежности данных.
Вычисляет ключевые показатели, такие как фактический крутящий момент и коэффициент опрокидывания, с помощью алгоритмических моделей для динамической оценки состояния безопасности оборудования.
Модуль предупреждения о рисках
На основании предварительно заданных пороговых значений (например, предупреждение о перегрузке 90 %, отключение при 105 %), модуль запускает многоуровневую звуковую и визуальную сигнализацию, управление замедлением или принудительное отключение.
В сочетании с данными LiDAR он прогнозирует риск столкновения и ограничивает движение в опасном направлении, когда расстояние меньше безопасного значения.
Пользовательский интерфейс
Экран дисплея на-объекте: установленный в кабине водителя, он отображает в реальном времени-параметры, такие как грузоподъемность, радиус, высота, скорость ветра и предупреждающую информацию.
Платформа управления: поддерживает удаленный просмотр состояния оборудования, запрос исторических данных и создание отчетов через веб-сайт или мобильное приложение.
Коммуникационный уровень: мост для передачи данных и удаленного управления
Уровень связи обеспечивает взаимодействие данных-в режиме реального времени между оборудованием, облаком и регулирующими органами. В основном это следующие технологии:
Проводная связь
Ethernet, шина RS485 и т. д. для стабильной передачи данных между датчиками и терминалами сбора данных.
Беспроводная связь
4G/5G, LoRa, NB-IoT и т. д. для загрузки данных на облачную платформу, поддержки удаленного мониторинга и предупреждений в-режиме времени.
Облачная платформа
Хранит данные о работе устройства, записи сигналов тревоги и журналы операций, поддерживая создание статистических отчетов по году, месяцу и неделе.
Предоставляет интерфейсы API для интеграции с системами государственного регулирования и корпоративными ERP-системами, обеспечивая обмен данными и совместное управление.
