港口起重機(jī)包含裝船機(jī)、卸船機(jī)等常用物流設(shè)備。這些設(shè)備使用頻率高，多在高溫、高濕、俯視的環(huán)境下運(yùn)行；這些因素均會導(dǎo)致起重機(jī)維護(hù)保養(yǎng)頻次多、難度大、維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用高等問題。在日常維護(hù)中設(shè)備的驅(qū)動部件在線使用周期長，故障隱患隱蔽且發(fā)展時間漫長、維護(hù)檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)參差不齊等因素會導(dǎo)致設(shè)備故障爆發(fā)變動突然。
為了實(shí)現(xiàn)港機(jī)設(shè)備主要部件的日常狀態(tài)在線監(jiān)測并早期發(fā)現(xiàn)故障隱患，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警提前介入保養(yǎng)，提高設(shè)備運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。提出設(shè)備關(guān)鍵驅(qū)動部件運(yùn)行的智慧監(jiān)測、結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測及早期運(yùn)維故障診斷系統(tǒng)，簡稱卸船機(jī)狀態(tài)監(jiān)測及運(yùn)維管理系統(tǒng)（以下簡稱：系統(tǒng)）。
卸船機(jī)狀態(tài)監(jiān)測及運(yùn)維管理系統(tǒng)是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳動部件運(yùn)行過程全方位的智慧檢測監(jiān)控、AI故障自學(xué)習(xí)故障診斷技術(shù)，靶向電機(jī)、減速機(jī)早期故障，保障設(shè)備長久穩(wěn)定運(yùn)行，是智慧無人港口發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)。
系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用不僅減少了人工、工作強(qiáng)度和工作量，提升了工作效率、有效的降低人工或安全成本，實(shí)現(xiàn)減員增效。同時也是一種天車管理模式的創(chuàng)新。
卸船機(jī)狀態(tài)監(jiān)測及運(yùn)維管理系統(tǒng)是起重機(jī)傳動部件進(jìn)行信息管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源，在港機(jī)關(guān)鍵傳動部件（如起升電機(jī)、減速機(jī)）上安裝傳感器，采集傳動部件的振動、轉(zhuǎn)速等信號，獲取部件運(yùn)行的原始數(shù)據(jù)，與監(jiān)測系統(tǒng)主機(jī)連接，系統(tǒng)主機(jī)通過邊緣計算軟件將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、分割、清洗、降維等提取狀態(tài)特征值送主機(jī)與故障狀態(tài)特征值匹配，與預(yù)置的故障模型算法計算綜合診斷出故障位置、類型。通過PHM算法模塊對定期采集的特征值進(jìn)行統(tǒng)計、分析、計算，建立發(fā)展趨勢數(shù)學(xué)模型，計算出關(guān)鍵部件的健康度，顯示在主機(jī)顯示器或通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至指定的設(shè)備監(jiān)測中心、移動APP端等；
減少傳統(tǒng)依賴人工監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)設(shè)備安全防護(hù)的自主監(jiān)測，提升安全級別。總體來說主要包括兩個具體的要素：保證重型設(shè)備重要傳動部件運(yùn)行穩(wěn)定性，降低維護(hù)的總體成本，避免非故障停機(jī)。降低日常巡檢、維保人員的工作難度，拓寬巡檢覆蓋面，降低巡檢人員的工作難度及危險度。
需要對卸船機(jī)的主要傳動部件進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控，加裝卸船機(jī)狀態(tài)監(jiān)測及運(yùn)維管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)卸船機(jī)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測、結(jié)構(gòu)件應(yīng)力狀態(tài)監(jiān)測、傳動部件的振動監(jiān)測和起重機(jī)健康安全的綜合管理。
系統(tǒng)方案設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)
GB3811-2008 《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》
GB6067.1-2010 《起重機(jī)械安全規(guī)程》
GB/T28264-2012 《起重機(jī)械 安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》
JB/T 4315- 1997 《起重機(jī)電控設(shè)備》
GB7251.1-2013 《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第1部分：總則》
GB4208-2008 《外殼防護(hù)等級（IP代碼）》
JB/T7683.5-2012 《冶金起重機(jī)技術(shù)條件 第5部分：鑄造起重機(jī)》
JB/ZQ2007 《起重機(jī)電氣制圖》
企業(yè)設(shè)計、安裝與調(diào)試規(guī)范。
具體需求功能如下
實(shí)時采集起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)作業(yè)中應(yīng)力變化曲線，為該起重機(jī)機(jī)金屬結(jié)構(gòu)強(qiáng)度診斷、疲勞累計損傷診斷和裂紋萌生壽命預(yù)測提供數(shù)據(jù)支撐。
實(shí)時采集各機(jī)構(gòu)鉸點(diǎn)及起升開閉、小車運(yùn)行數(shù)據(jù)，能截取正常作業(yè)時的特征曲線和峰值做為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定一定的安全系數(shù)，當(dāng)超過安全標(biāo)準(zhǔn)時，系統(tǒng)報警，顯示報警部位，為機(jī)構(gòu)健康診斷、故障趨勢、預(yù)防維修提供依據(jù)。
實(shí)時顯示功能：能實(shí)時顯示正常作業(yè)時的監(jiān)測曲線，包括運(yùn)行參數(shù)、應(yīng)變、振動等原始數(shù)據(jù)的監(jiān)測曲線。
數(shù)據(jù)存儲功能：能對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行本地存儲，存儲內(nèi)容包括時間、對象、部位、實(shí)測值以及問題等基本信息。
數(shù)據(jù)傳輸功能：采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP通訊協(xié)議，能夠與遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)交換，所有采集的應(yīng)變數(shù)據(jù)、振動數(shù)據(jù)及其特征值等都需要傳輸至遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)。
預(yù)測性維護(hù)智慧云服務(wù)方案介紹
起重設(shè)備上采集數(shù)據(jù)送至系統(tǒng)主機(jī)處理、顯示、報警完成現(xiàn)地監(jiān)控功能。同時采集的數(shù)據(jù)可以通過4G網(wǎng)絡(luò)同步至云服務(wù)器存儲。可以通過預(yù)測性系統(tǒng)云平臺進(jìn)行集中管理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)維管理的信息化和智能化。
智慧監(jiān)控及運(yùn)維管理平臺
設(shè)備智能管理系統(tǒng)是集設(shè)備安全監(jiān)控和設(shè)備智能管理系統(tǒng)功能一體的綜合管理系統(tǒng)軟件，是設(shè)備集中管理的平臺軟件，主要基礎(chǔ)應(yīng)用功能參考如下：
平臺管理功能設(shè)計思路是基于港口、設(shè)備部門管理流程等。是集合對設(shè)備運(yùn)行過程的數(shù)據(jù)采集、設(shè)備部件的使用效率、設(shè)備部件的性能指標(biāo)等多維度的數(shù)據(jù)集中管理、分析的綜合性管理軟件。
實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)控總覽
狀態(tài)監(jiān)控管理下設(shè)健康管理、數(shù)據(jù)監(jiān)控管理2類管理模塊。健康管理下設(shè)3個管理類型，數(shù)據(jù)監(jiān)控主要對行車監(jiān)控的數(shù)據(jù)、報警等同步顯示、提示，監(jiān)控內(nèi)容包含數(shù)據(jù)、視頻2大類。（參考圖）
通過歷史數(shù)據(jù)可以回放過去某段時間的運(yùn)行過程，分析查找事故、故障發(fā)生的原因。歷史記錄包含故障報警記錄，可以按類型、時間等篩選某類故障，可以查詢每臺車發(fā)生的此類報警頻次。
查詢方式可通過車號、故障類別、時間段等篩選查詢，可以生成報表記錄。
