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道閘刷卡稱重自動地磅(封開自動過磅)新會無人值守汽車衡(帶道閘刷卡稱重自動地磅(端州OMS智能稱)全自動無人值守地磅無線信息采集系統(tǒng)在港口起重設備上的開發(fā)與應用：

通過對數(shù)據(jù)終端系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集發(fā)射系統(tǒng)、上位機操作系統(tǒng)的整合，無線信息采集系統(tǒng)實現(xiàn)了港口大型起重接卸設備運行信息采集的科學化、系統(tǒng)化、規(guī)范化，提高了企業(yè)信息系統(tǒng)管理水平，降低了運營管理成本，奠定了智慧港口的信息化基礎。

1.引言
隨著各種電氣工程建設項目在大型港口起重設備上的應用，將會面臨如何從全局上有效采集、存儲、統(tǒng)計、分析信息的問題。傳統(tǒng)的設備用電量、作業(yè)量等運行數(shù)據(jù)須人工查詢采集，存在數(shù)據(jù)采集效率低、信息統(tǒng)計數(shù)據(jù)不準確、檢索和查詢不便等問題［1］。在此背景下，研發(fā)了無線信息采集系統(tǒng)，實現(xiàn)了港口大型起重接卸設備運行數(shù)據(jù)信息采集的科學化、系統(tǒng)化、規(guī)范化，為搭建信息化智慧港口提供了有效平臺。

2.系統(tǒng)設計思路
無線信息采集系統(tǒng)設計覆蓋企業(yè)現(xiàn)有 14 臺岸邊設備，包括門機 11 臺、木薯干卸船機 2 臺、糧食卸船機 1 臺。整個系統(tǒng)由數(shù)據(jù)終端系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集發(fā)射系統(tǒng)及上位操作系統(tǒng) 3 大部分組成 。數(shù)據(jù)終端系統(tǒng)即現(xiàn)場設備，提供數(shù)據(jù)采集的原始數(shù)據(jù)，是整個系統(tǒng)的底層架構(gòu)，由各碼頭設備的 PLC、變頻器、電度表、稱重儀、風速風向儀等設備組成; 數(shù)據(jù)采集發(fā)射系統(tǒng)即數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)換與傳輸，由串口服務器、新增 AP ( Access Point) 、公司原有 AP 和交換機組成; 上位機操作系統(tǒng)由數(shù)據(jù)總服務器及上位機軟件組成，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的終存儲、顯示、生成報表、打印等功能。
無線信息采集系統(tǒng)設計遵循先進性、穩(wěn)定性、準確性、開放性、簡單性、易擴展性、安全性原則。同時，在滿足用戶總體需求，保證系統(tǒng)的先進性、穩(wěn)定性、安全性的前提下，還要充分考慮系統(tǒng)架構(gòu)所需器， 件的性價比 盡可能地降低系統(tǒng)造價 。無線信息采集系統(tǒng)設計總思路為:

( 1) 將碼頭設備 PLC 運行信息、電度表數(shù)據(jù)、稱重數(shù)據(jù)、風速風向數(shù)據(jù)等，由串口服務器將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，采集至數(shù)據(jù)庫。為防止稱重數(shù)據(jù)在傳輸過程中丟失，造成稱重數(shù)據(jù)記錄的不完整，要求把稱重設備單獨接入 PLC 設備，進行簡單的分析、運算、統(tǒng)計。

( 2) 將統(tǒng)計后的稱重數(shù)據(jù)隨 PLC、電度表、風速風向等運行數(shù)據(jù)一起傳輸，其中岸機設備上的 PLC、電度表通過串口服務器與碼頭設備 PLC 進行通訊，通過新增 AP 接入到交換機，再將新增 AP 作為客戶橋與公司原有的 AP 對接; 將風速風向采集儀連接至串口服務器并與公司原有的 AP 對接。

3.系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)軟件構(gòu)架選用甲骨文公司的 Oracle 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及 iFIX 自動化監(jiān)控組態(tài)軟件，同時兼容如下硬件設備和網(wǎng)絡。

3．1 稱重設備
本系統(tǒng)采用的稱重設備為西門子 SMAＲT1000系列觸摸屏，司機作業(yè)前只需輸入個人編號及密碼即可進行操作。該觸摸屏提供的 ＲS232 /485 口，可適時將稱重數(shù)據(jù)通過通訊功能接入 PLC 設備，由
PLC 經(jīng)過簡單分析、運算、統(tǒng)計后隨碼頭設備狀態(tài)數(shù)據(jù)一起傳輸至上位機系統(tǒng)，能有效地消除人為誤差，使之更符合法制計量管理和工業(yè)生產(chǎn)過程控制的應用要求。

3．2 智能電度表

智能電度表是智能電網(wǎng)的智能終端，其必須具備線路可靠、計量準確、抗干擾能力強且量程盡量大等功能。本系統(tǒng)中采用的智能電度表為 NPM － 502 系列產(chǎn)品，該產(chǎn)品在滿足以上功能的基礎上，提供了本地液晶顯示屏數(shù)字化顯示功能，且支持數(shù)據(jù)的遠程 ＲS232 /485 通訊，能滿足設備用電量適時采集的要求。
3．3 風速風向儀

本系統(tǒng)的風速風向儀由風速傳感器、風向傳感器及數(shù)據(jù)采集儀 3 部分組成。風速傳感器由 3 個碳纖維風杯和杯架組成，轉(zhuǎn)換器為狹縫光耦和多齒轉(zhuǎn)杯。當水平風力使風杯旋轉(zhuǎn)時，通過軸轉(zhuǎn)杯在狹縫光耦中的轉(zhuǎn)動，輸出頻率信號。風向傳感器的轉(zhuǎn)換器為碼盤和光電組件。當風向變化時，風標隨之轉(zhuǎn)動，并通過軸帶動碼盤在光電組件縫隙中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生光電信號，對應當時風向的格雷碼輸出。
3.4 串口服務器

串口服務器能夠?qū)?ＲS － 232 /485 /422 串口轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡接口，實現(xiàn)串口與網(wǎng)絡接口的數(shù)據(jù)雙向透明傳輸，極大地擴展了串口設備的通信距離。串口服務器可作為 STA 站點( 網(wǎng)絡中的終端) 連接到 AP ( 無線接入點) 。

3．5 無線接入點
無線接入點即無線 AP，是一個無線網(wǎng)絡的接入點，包括路由交換接入一體設備和純接入點設備。一體設備執(zhí)行接入和路由工作，是無線網(wǎng)絡的核心;純接入設備只負責無線客戶端的接入，通常作為無線網(wǎng)絡擴展使用，與其他 AP 或者主 AP 連接，以擴大無線覆蓋范圍。大多數(shù)無線 AP 還帶有接入點客戶端模式( AP client) ，可以和其它 AP 進行無線連接，延展網(wǎng)絡的覆蓋范圍。

4.上位機操作功能

( 1) 司機信息管理。管理員可根據(jù)人員信息編輯、添加、刪除司機的檔案信息，其中包括司機工號、司機名稱、碼頭設備編號、司機班次、上班日期等。該部分信息的設置直接影響司機與碼頭設備的映射關系。

( 2) 碼頭設備運行狀態(tài)監(jiān)視。碼頭設備運行監(jiān)

視界面可顯示碼頭設備當前各 PLC 機構(gòu)運行數(shù)據(jù)、接觸器閉合狀態(tài)、開關到位狀態(tài)等數(shù)據(jù)，同時顯示相應的報警信息。

( 3) 稱重數(shù)據(jù)監(jiān)視。稱重數(shù)據(jù)監(jiān)視界面適時記錄并顯示每個稱重設備稱重數(shù)據(jù)，顯示稱重超量報警信息、報警次數(shù)，存儲并顯示稱重設備的歷史稱重記錄，可根據(jù)需要生成不同時段稱重數(shù)據(jù)報表。

( 4) 電度數(shù)據(jù)監(jiān)視。顯示當前各碼頭設備的電度表數(shù)據(jù)，統(tǒng)計每天、每周、每月、每年的電度計量總和作為數(shù)據(jù)記錄存儲到數(shù)據(jù)庫。

( 5) 風速風向數(shù)據(jù)監(jiān)視。顯示實時風速、風向數(shù)據(jù)，存儲并以趨勢圖的形式顯示風速風向歷史記錄，顯示風速報警信息，并發(fā)出音頻報警聲，及時啟動防風預案進行設備錨固。

( 6) 報表功能。將稱重數(shù)據(jù)、電度數(shù)據(jù)、風速風向數(shù)據(jù)結(jié)合當前班次、碼頭設備編號等生產(chǎn)信息生成日報表、周報表、月報表、年報表。

5.結(jié)語

隨著港口信息化管理的不斷發(fā)展，需要一套電子化的信息采集、存儲、統(tǒng)計、查詢的管理系統(tǒng)。無線信息采集系統(tǒng)的應用為公司設備管理、單機核算、成本控制提供了直接有效的數(shù)據(jù)信息，也為設備技術(shù)人員提供了遠程監(jiān)控、故障處理的有效操作平臺，提高了公司的信息系統(tǒng)管理水平，降低了運營管理成本。