CN111208777A - 一种大型机械设备的***平台 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种大型机械设备的***平台，包括设备端、服务器端和显示端，所述设备端包括数据采集模块、数据传输模块和设备控制模块，所述服务器端包括设备信息管理模块、设备报警模块、设备安全隐患管理模块和设备异动管理模块；数据采集模块采集设备数据，数据传输模块用于设备端和服务器端通信，设备控制模块根据服务器端的命令控制机械设备；设备信息管理模块生成设备实时状态表和设备台账，设备报警模块生成报警信息，设备安全隐患管理模块管理安全隐患及事故，设备异动管理模块生成并管理异动记录；显示端用于显示机械设备基础信息、异动信息和报警信息。本发明平台可以实现自动化、可视化、数据化的***功能。

Description

一种大型机械设备的***平台

技术领域

本发明涉及一种用于大型机械设备的***平台，属于施工现场***技术领域。

背景技术

近年来随着科学技术的不断发展，建筑领域内的施工工艺也呈迅猛式的发展，各种现代化机械设备层出不穷，极大提升了建筑工程施工的生产效率。随着施工现场大型机械的普遍应用，由于设备安装质量问题、人员操作不当、保养维修不及时等造成的安全事故逐年上升，在造成人员伤亡及财产损失的同时又产生了不良的社会影响。此外，由于部分施工现场远离监管机构，部分施工一线管理人员缺乏安全警惕意识，疏于管理，发现安全隐患不能进行及时上报或隐瞒上报，最终酿成重大安全事故的案例屡有发生。由此提高安全管理手段，提升一线施工人员安全管理意识的呼声逐年提升。

随着物联网、无线通信等技术的不断发展，如何科学化、可视化、数据化的管理大型机械设备和施工现场已经是***领域的研究重点。

发明内容

为了解决施工现场***效果不佳、事故频发的问题，本发明提出了一种大型机械设备的***平台，通过多种传感器实时测量机械设备的各项指标，利用软件对指标数据进行分析，对异常信息进行报警，同时提供了安全隐患管理功能，多角度的掌握机械设备工作情况，实现自动化、可视化、数据化的***功能。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术手段：

一种大型机械设备的***平台，包括设备端、服务器端和显示端，所述设备端包括数据采集模块、数据传输模块和设备控制模块，所述服务器端包括设备信息管理模块、设备报警模块、设备安全隐患管理模块和设备异动管理模块。

所述数据采集模块，用于采集机械设备的行程、幅度、高度、起重量、回转角度和坐标；所述数据传输模块，用于将数据采集模块采集的数据实时传输到服务器端，接收服务器端的命令，并将命令传输到设备控制模块；所述设备控制模块，用于根据服务器端的命令控制机械设备的运行范围、运行角度、运行速度和运行时间；所述设备信息管理模块，用于录入机械设备基础信息，接收数据采集模块采集的数据，生成设备实时状态表，并创建设备台账；所述设备报警模块，用于根据设备实时状态表和设备台账判断设备异常，并根据异常情况生成报警信息；所述设备安全隐患管理模块，用于上报、分配、整改、验收、复查机械设备的安全隐患及事故；所述设备异动管理模块，用于生成并管理机械设备的安全隐患、维修、更换、报废、事故记录；所述显示端，用于显示机械设备基础信息、异动信息和报警信息。

进一步的，所述数据采集模块包括行程传感器、高度传感器、重量传感器、风速仪、回转传感器、幅度限位装置和GPS定位装置。

进一步的，所述数据传输模块采用无线网络、4G、有线网络或串行线路收发数据。

进一步的，所述设备控制模块包括主控制器、急停按钮、限位器、限速器和语音报警器，所述主控制器的一端连接所述无线传输模块，主控制器的另一端分别连接急停按钮、限位器、限速器和语音报警器，主控制器用于接收、分析服务端的命令，并根据命令输出控制信号到急停按钮、限位器、限速器和语音报警器。

进一步的，所述设备台账包括机械设备基础信息、设备结构树、设备状态，所述机械设备基础信息包括机械设备名称、型号、编号、供应商、尺寸和技术参数，所述设备结构树包括机械设备名称、型号、编号、位置、该设备与其他设备的位置关系和从属关系，所述设备状态包括设备内各机构运行频次、运行时间、设备运行时间、设备综合载重量。

进一步的，所述显示端采用WEB页面或移动APP。

进一步的，所述服务端还包括用户管理模块，所述用户管理模块用于创建平台用户，管理平台用户的账号、密码、权限，所述平台用户包括管理员、维修员、机械设备驾驶员。

进一步的，所述安全隐患管理模块具有安全隐患和事故上报模板，用于填写安全隐患和事故信息。

采用以上技术手段后可以获得以下优势：

本发明提出了一种大型机械设备的***平台，本发明平台的设备端实时采集大型机械设备的行程、幅度、高度、起重量、回转角度和坐标等数据，将数据接入服务器端进行分析，多维度数据联合分析判断设备是否存在异常，获取设备的实时工作状态，并利用显示端显示结果，通过实时的数据接入、接出，实现自动化、可视化、数据化的***功能，并且设备端还安装有控制器件，由服务器端发送命令，控制机械设备的运行，避免设备速度过快、载重过多、设备与设备碰撞、设备与其他物体碰撞，通过平台自动应对紧急情况，提高大型机械设备的安全性。本发明平台还提供安全隐患管理模块，在该模块用户可以自行上报安全隐患和事故，平台会将上报的安全隐患和事故分配给相关人员，由相关人员处理和跟进，安全隐患和事故模板与设备台账关联，可以直接选取相关设备和常见安全隐患，上报操作更简单快速，有利于推广使用，平台通过用户权限管理，将机械设备的安全问题精确到人，便于管理。本发明平台提供了大数据接入、大数据分析、大数据显示等多重功能，全方位的监控施工现场的大型机械设备，可以有效解决大型机械监管困难的问题。

附图说明

图1为本发明一种大型机械设备的***平台的结构示意图。

图2为本发明实施例中设备报警模块的报警信息示意图。

图3为本发明实施例中安全隐患和事故上报模板的示意图。

图4为本发明实施例中设备异动管理模块的页面示意图。

图5为本发明实施例中显示端的页面示意图。

图中，1是设备端，2是服务器端，3是显示端，11是数据采集模块，12是数据传输模块，13是设备控制模块，21是设备信息管理模块，22是设备报警模块，23是设备安全隐患管理模块，24是设备异动管理模块，25是用户管理模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明：

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种大型机械设备的***平台，如图1所示，包括设备端1、服务器端2和显示端3，设备端主要包括数据采集模块11、数据传输模块12和设备控制模块13，服务器端包括设备信息管理模块21、设备报警模块22、设备安全隐患管理模块23、设备异动管理模块24和用户管理模块25。

数据采集模块安装在机械设备上，主要用于采集机械设备的行程、幅度、高度、起重量、回转角度和坐标等信息，数据采集模块包括行程传感器、高度传感器、重量传感器、风速仪、回转传感器、幅度限位装置和GPS定位装置等，行程传感器固定安装在机械设备的车轮处，用来测量机械设备的行进速度和行进间距，高度传感器、重量传感器、回转传感器和幅度限位装置分别安装在机械设备的机械臂上，分别用来测量机械臂的起升高度、机械臂的承重、机械臂回转角度和机械臂转动幅度，风速仪和GPS定位装置分别安装在机械设备的机身上，分别用来测量施工现场的风速、风向和机械设备所处的地理位置坐标。

数据传输模块通过有线网络或串行线路连接数据采集模块，接收数据采集模块采集到的数据，对数据进行编码后实时传输到服务器端，此外，数据传输模块还接收服务器端的命令，并将命令解码后传输到设备控制模块。当服务器端设置在施工现场附近时，数据传输模块可以通过有线网络或串行线路收发数据，当服务器端距离施工现场较远时，数据传输模块可以通过无线网络或4G收发数据。

设备控制模块主要用于根据服务器端的命令控制机械设备的运行范围、运行角度、运行速度和运行时间，设备控制模块主要包括主控制器、急停按钮、限位器、限速器和语音报警器，主控制器的一端连接无线传输模块，接收来自服务器端的命令，主控制器的另一端分别连接急停按钮、限位器、限速器和语音报警器，主控制器接收、分析服务端的命令，并根据命令输出控制信号到急停按钮、限位器、限速器和语音报警器，限位器包括起升高度限位器、下降深度限位器、各机构极限限位器等，分别用来限制机械设备机械臂的升降、旋转等操作，语音报警器主要用于根据设备报警模块播报机械设备的异常情况。

设备信息管理模块用于录入机械设备基础信息，接收数据采集模块采集的数据，生成设备实时状态表，并创建设备台账。本平台用户可以通过设备信息管理模块的信息录入界面录入机械设备基础信息，机械设备基础信息主要包括机械设备名称、型号、编号、供应商、尺寸和技术参数等信息，以起重机为例，尺寸包括起重机的塔高、前臂长度、后臂长度等信息，技术参数包括起重机的起重倍率、额定负荷等信息。设备信息模块的信息录入界面设置有录入模板，用户只需要按照模板填写信息，而且如果设备信息管理模块中已经录入过某型号设备的基础信息，那么在此录入该型号设备信息时可以直接通过型号匹配设备名称、尺寸、技术参数等信息，客户只需要输入编号和供应商等可变量即可，操作更加简单快捷。设备信息管理模块接收到数据采集模块采集的数据，对采集数据进行分析，根据设备编号匹配采集数据对应的该设备，然后将部分机械设备基础信息和采集数据整合起来生成设备实时状态表，设备实时状态表中包括设备编号、设备技术参数、设备的行程值、幅度值、高度值、起重量值、回转角度值和坐标值，其中，设备的行程值、幅度值、高度值、起重量值、回转角度值和坐标值是实时更新的。

在获得了设备实时状态表的基础上，设备信息管理模块为每个机械设备创建设备台账，设备台账包括机械设备基础信息、设备结构树和设备状态，设备结构树包括机械设备名称、型号、编号、位置、该设备与其他设备的位置关系和从属关系，当同一个施工现场存在多个机械设备时，机械设备之间可能存在配合工作或先后操作的关系，又或者有些机械设备是主设备，有些机械设备是备用设备，此时设备与设备之间就存在从属关系。通过输入和跟踪设备的位置，并将这些位置组织到设备结构树中，当设备在位置之间移动时可以进行记录，通过设备结构树中的位置，可进行快速查找机械设备。设备状态包括设备内各机构运行频次、运行时间、设备运行时间、设备综合载重量、载重量≥额定荷载的60％的次数、工作电量消耗、设备耗时累计时间、各档位动作时间等信息，设备状态与设备实时状态不同，主要是统计机械设备在一个时段内的综合状态，此处的时段可以人工设置，不能超过平台数据存储时间。

设备报警模块用于根据设备实时状态表和设备台账判断设备异常，并根据异常情况生成报警信息。设备报警模块中配置有各个传感器的报警阈值，当采集到的传感器数值不符合阈值，设备报警模块将根据该传感器测量的信息生成相应的报警信息，比如重量传感器测量到机械臂载重量超过设置的重量阈值，设备报警模块生成吊重预警信息，同时设备报警模块还可以根据吊重预警生成针对机械臂的命令，设备控制模块接受命令、控制急停按钮紧急停止机械设备，避免造成安全事故。图2是本发明实施例中设备报警模块的报警信息示意图。此外，设备报警模块还可以根据设备结构树，为设备设定安全活动区域，防止设备活动过程中触碰环境内其他物体，尤其是适用于码头、高压线、道路、住宅区等施工地点。设备报警模块还可以实时分析多个邻近设备的信息，实现设备与设备之间的距离预警和高度预警，避免设备与设备发生碰撞。设备报警模块可以根据风速仪测量的风速风向以及设备本身抗风防滑性能输出抗风防滑报警。

设备安全隐患管理模块主要用于上报、分配、整改、验收、复查机械设备的安全隐患及事故，方便用户监控和管理设备的安全隐患。安全隐患管理模块具有安全隐患和事故上报模板，用于填写安全隐患和事故信息，如图3所示，本平台的任意用户都具有上报安全隐患的权限，具体的，某施工现场的用户可以通过位置定位直接锁定施工现场的设备进行安全隐患上报，操作简单、快速，容易推广使用，而且多人监督，安全隐患更容易被及时发现。设备安全隐患管理模块接收到上报安全隐患信息后，可以手动或自动分配核查人员，整改、验收、复查的每个节点对于相应人员予以***信息推送。设备安全隐患管理模块还提供安全隐患的查询统计功能，可按施工项目统计安全隐患的总数量、销案的数量、未销案的数量，同时根据安全隐患数量、销案数量、未销案数量进行施工项目、施工部门、施工公司的排名统计。

设备异动管理模块的页面如图4所示，设备异动管理模块用于生成并管理机械设备的安全隐患、维修、更换、报废、事故记录，对设备的异常动作进行全方位监管，以维修记录为例，维修记录中包括设备编号、维修时间、维修人员、维修内等信息。设备异动管理模块还提供对各个记录的查询、导出、修改功能。

用户管理模块用于创建平台用户，管理平台用户的账号、密码、权限，根据所属施工项目、职能等信息，平台用户包括管理员、维修员、机械设备驾驶员等，不同的用户对平台内各个模块的访问权限不同。

本发明平台的设备端和服务器端都与显示端连接，且互相通信，显示端用于显示机械设备基础信息、异动信息、报警信息等平台内部信息，显示端采用WEB页面或移动APP，显示端可以在电子地图上进行项目及机械设备的总览显示，如图5所示。本发明平台用户可以通过显示端实时的、可视化的了解机械设备状态，方便用户监管机械设备。

本发明平台通过多维度数据联合分析判断设备是否存在异常，获取设备的实时工作状态，并利用显示端显示结果，通过实时的数据接入、接出，实现自动化、可视化、数据化的***功能。本发明平台还可以根据设备状态利用控制器件控制机械设备的运行，避免设备速度过快、载重过多、设备与设备碰撞、设备与其他物体碰撞，通过平台自动应对紧急情况，提高大型机械设备的安全性。用户可以自行上报安全隐患和事故，平台会将上报的安全隐患和事故分配给相关人员，由相关人员处理和跟进，上报操作简单快速，有利于推广使用，平台通过用户权限管理，将机械设备的安全问题精确到人，便于管理。本发明平台提供了大数据接入、大数据分析、大数据显示等多重功能，全方位的监控施工现场的大型机械设备，实现起重机操作人员、现场办公室、远程管理者等多种不同层次的管理需求，有效提升了机械设备的安全性能和信息化管理效率。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细地说明，但是本发明并不局限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种大型机械设备的***平台，包括设备端、服务器端和显示端，其特征在于，所述设备端包括数据采集模块、数据传输模块和设备控制模块，所述服务器端包括设备信息管理模块、设备报警模块、设备安全隐患管理模块和设备异动管理模块；

所述数据采集模块，用于采集机械设备的行程、幅度、高度、起重量、回转角度和坐标；

所述数据传输模块，用于将数据采集模块采集的数据实时传输到服务器端，接收服务器端的命令，并将命令传输到设备控制模块；

所述设备控制模块，用于根据服务器端的命令控制机械设备的运行范围、运行角度、运行速度和运行时间；

所述设备信息管理模块，用于录入机械设备基础信息，接收数据采集模块采集的数据，生成设备实时状态表，并创建设备台账；

所述设备报警模块，用于根据设备实时状态表和设备台账判断设备异常，并根据异常情况生成报警信息；

所述设备安全隐患管理模块，用于上报、分配、整改、验收、复查机械设备的安全隐患及事故；

所述设备异动管理模块，用于生成并管理机械设备的安全隐患、维修、更换、报废、事故记录；

所述显示端，用于显示机械设备基础信息、异动信息和报警信息。

2.根据权利要求1所述一种大型机械设备的***平台，其特征在于，所述数据采集模块包括行程传感器、高度传感器、重量传感器、风速仪、回转传感器、幅度限位装置和GPS定位装置。

3.根据权利要求1所述一种大型机械设备的***平台，其特征在于，所述数据传输模块采用无线网络、4G、有线网络或串行线路收发数据。

4.根据权利要求1所述一种大型机械设备的***平台，其特征在于，所述设备控制模块包括主控制器、急停按钮、限位器、限速器和语音报警器，所述主控制器的一端连接所述无线传输模块，主控制器的另一端分别连接急停按钮、限位器、限速器和语音报警器，主控制器用于接收、分析服务端的命令，并根据命令输出控制信号到急停按钮、限位器、限速器和语音报警器。

5.根据权利要求1所述一种大型机械设备的***平台，其特征在于，所述设备台账包括机械设备基础信息、设备结构树、设备状态，所述机械设备基础信息包括机械设备名称、型号、编号、供应商、尺寸和技术参数，所述设备结构树包括机械设备名称、型号、编号、位置、该设备与其他设备的位置关系和从属关系，所述设备状态包括设备内各机构运行频次、运行时间、设备运行时间、设备综合载重量。

6.根据权利要求1所述一种大型机械设备的***平台，其特征在于，所述显示端采用WEB页面或移动APP。

7.根据权利要求1所述一种大型机械设备的***平台，其特征在于，所述服务端还包括用户管理模块，所述用户管理模块用于创建平台用户，管理平台用户的账号、密码、权限，所述平台用户包括管理员、维修员、机械设备驾驶员。

8.根据权利要求1所述一种大型机械设备的***平台，其特征在于，所述安全隐患管理模块具有安全隐患和事故上报模板，用于填写安全隐患和事故信息。

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