基于Labview的桥式起重机群网络化管理系统

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Abstract：To impmve the safety management level of overhead traveling crane in modern urban construction and in-dustrial production，the paper proposes the concept of applying the GPRS technology and virtual instrumentation to the net-work management system of overhead travelling crane group.The paper details the general design scheme for such system，and presents the system structure，function and implementation method.The result shows that such Labview-based networkmanagement system of overhead traveling crane group provides guidance to eficient management of decentralized heavy du-ty crane such as overhead travelling cranes。

Keywords：overhead traveling crane；GPS；GPRS；Labview；network management0 .刖ad-.-罱a.- 生产保障中显得尤为重要。

随着我国经济的快速发展和城市化进程的不断推进，大型、群体工程越来越多，多台桥式起重机 (以下简称桥机)同时作业已成趋势，对机群的科学管理和实时监控也成了必须面对的问题。

在测控领域，虚拟仪器技术伴随着计算机、网络和微电子技术的飞速发展得到了广泛应用，使得信号采集、传输处理不受时间、地域限制。

美国NI公司的 Labview是当前开发虚拟仪器的主要工具之-，其开发环境有 自带的 Web服务器，可使 Labview Web除具有其他 Web服务器的文档发布功能外，还能发布正在运行程序的前面板图，用户在其他具备因特网的计算机浏览器地址栏中输入该 VI地址便可访问服务器上通过 Lab-view Web所发布的网页。Labview Web功能使远程面板可以跨平台，无需 ActiveX控件、Java Applet或 CGI脚本，且可以多同步连接监控。该控制是动态的，在客户端看到的监测画面与服务器端完全-致；其另-个特点是完全基于服务器端管理。因此，研制开发基于 Labview的网络化监测系统对实现桥式起重机群安全监督管理以及安全- 86 - 1 网络化管理系统网络化监测系统主要包括数据采集、数据传输和远程管理等部分，其系统结构框图见图1。机群网络化监测系统在线实时获取各桥机的单机编号、管理者、工作地点、开关机时间、额定载重、额定起重量、当前载重及起升高度限位等参数，通过 GPRS数据传输网络将数据集中发送到远程监控中心的服务器上。当需要掌握监测点情况时，管理人员可通过远程监控中心的管理系统或在互联网中查看并统计每台起重机的各项数据。

现场报警拈I积鞠 臻 、～ Ir懒 t叫机群中心管理系统臻§面丽磊H -图 1 桥机群网络化管理系统组成框图2 数据采集单元设计数据采集单元以 Silicon Lab公司的 C8051F系《起重运输机械》 2013 (1)列单片机为核心部件，由各传感器、GPS拈及无线通信拈等构成。其中，传感器负责采集实际作业重量；GPS拈实现对作业地点信息的收集；无线通信拈与GPRS网络进行通信，负责传输现场传感器和 GPS拈的采集数据∝制单元是现场采集的核心部分，由 C8051F020及外围电路组成，协调传感器、GPS拈及无线通信拈使其相互配合工作。

2.1 C8051F020单片机C8051F020是-种集成度高、功能强的单片机芯片，适合于要求可靠性高、速度快和扩展功能强 的 应 用 系 统。与 51 系 列 单 片 机 相 比，C8051 F020增添了许多功能，其可靠性和速度也有了很大提高。该单片机是完全集成的混合信号系统级 MCU芯片，具有64个数字I/O引脚，供电电压为2.7 3.6 V2]。该单片机的FLASH存储器具有在系统重新编程能力，可用于非易失性数据存储 ，同时具有硬件实现的 SPI、SMBus/I2C和 2个UART串行接 口、片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器等特性。

2.2 GPS拈GPS拈采用 u-blox的 NEQ-5Q主芯片，该产品采用更为紧凑的封装方式，具有成本低、体积孝功耗低等特点。其提供 UART、USB、SPI等多种接口，使该拈可以方便地应用到各种嵌入式产品和移动终端中。

2.3 GPRS拈GPRS拈选用厦门蓝斯通信公司的 LZ713CGPRS DTU，该 DTU采用 EMC抗干扰设计 ，内嵌TCP/IP协议栈 ，基于现有的 GPRS网络，可以方便地实现远程无线的透明数据传输，具有覆盖范围广、组网方便灵活、运行维护成本低等诸多优点。

3 监控中心数据接入方式选择目前常见的 Internet接入方式有光纤接入、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户环路)接入、DDN (Digital Data Network，数字数据网)专线接人等 3 J，每种接人方式都各有利弊，通过综合 比较，选用 DDN专线。该种接入方式是随着数据通信业务的发展而发展起来的- 种新兴网络，是利用数字信道提供永久或半永《起重运输机械》 2013(1)久性电路，以传输数据信号为主的数字传输网络，其中包含了数据通信、数字通信、数字传输、数字交叉连接、计算机及带宽管理等技术，可以为客户提供专用的数字数据传输通道，为客户建立自己的专用数据网提供条件。DDN接入租用费用较高，但却是唯-可以提供全程数字化、光纤化的数据网络。它较之模拟专线有着速率高、传输质量好、信息量大的优点，而相对于卫星通信又有时延孝受外界影响小的优势，故它是集团客户和对传输质量要求较高、信息量较大的客户最佳选择。作为建筑行业来说，管理数量庞大的机械机群有着无可比拟的优势。

4 机群中心管理系统软件4.1 客户端软件的实现客户端软件设计主要是基于数据传输的流程设计，主要包括串口、采集命令和数据发送的初始化。系统根据 AT指令收集桥机的监测参数，建立 GPRS网络，通过 Modbus协议规范建立采集数据的收集、处理及发送。主程序的流程图见图2。

图2 客户端软件主程序流程图4.2 服务器端软件的实现服务器端软件主要用来监测接入系统的桥机群的运行状态和远程 WEB的发布。运行状态主要包括起重机的型号、生产厂家、作业地点、监理者、运行时间、额定载荷、实际载荷、超载报警及作业历史记录等信息。在系统运行过程中，中心管理者可随时根据需要选定 目标桥机，查看其当前运行状态，并可浏览、打印在某个时间段内的运行记录。

- 87 - 基于 AUTO CAD二次开发技术的主梁解体高强度螺栓组计算程序的开发杨宏磊 刘永刚 吴 军 雷金柱 盛 珍河南卫华重型机械股份有限公司 长垣 453400摘 要：以Visual Basic为工具，采用 AUTO CAD二次开发技术，提取桥 、门式起重机主梁解体处法兰板截面的有用信息，分别计算翼缘板螺栓组和腹板螺栓组承受的主梁弯矩和剪力，进而对主梁解体处高强度螺栓组进行校核计算。

关键词：主梁解体；高强度螺栓；程序；AUTO CAD二次开发中图分类号 ：TH215 文献标识码 ：A 文章编号：1001-0785(2013)01-0088-03Abstract：AUTO CAD secondary development technology is adopted for colection of useful information regardingflange plate sections at the girder disassembly location of bridge cranes and gantry cranes with Visual Basic，and respectivecalculation of the bending momem and shearing force of flange plate and web bolt sets，realizing check calculation for thehigh-strength bolt set at girder disassembly location。

Keywords：girder disassembly；high-strength bolt；program；AUTO CAD secondary development0 引言桥、门式起重机属于特种设备，由于运输和安装等条件的限制，大跨度桥、门式起重机的主梁往往需要解体。主梁解体处多采用摩擦型高强度螺栓组连接，布置形式如图 1所示。高强度螺栓的选取与布置直接关系到整台设备的安全性，其校核计算至关重要。

由于 Visual Basic具有丰富的控件和底层 函数，操作简单，功能强大，而 Auto CAD软件 内嵌完善的惯性矩计算拈 ，通过 Auto CAD提供的Auto CAD ActiveX技术，Visual Basic可方便地实现以编程的方式来操作 Auto CAD，故采用 Vis-ual Basic和基于 Visual Basic的 Auto CAD二次开发技术为工具，编写主梁解体处高强度螺栓的计算程序。

5 桥机群网络化管理的发展方向相比塔式起重机，桥机使用地点更分散、监管难度更大。桥机群网络化管理系统为安全作业提供了保障，随着信息技术、控制技术的发展，机群管理将提出向着智能化、网络化、可扩展化方向发展，同时兼有专家诊断系统及自恢复能力。

我国其他工业领域对设备监控的应用已经相对普遍，国内相关硬件及软件也Et益成熟。因此 ，已经具备了利用 3G/GPRS等无线技术、自动控制技术实现远程、智能化监控的条件～这些技术整合到桥机群的监控中，便于建立企业级、省市级甚至国家级的监控平台，实现桥机群安全管理的全面覆盖也将指日可待。