港口门机风速信息GPRS采集系统

本网编辑 MM现代制造 2010-08-05

摘要：本文提出了一种基于GPRS网络的港口门机风速信息采集系统设计原理和实现方案，简要介绍了针对港口集装箱大型门座式起重机（简称门机）挂接风速报警仪，通过GPRS无线通讯网络，实现远程无线监控的方法以及GPRS技术的基本知识，通过实际测试、应用，获得了理想的效果。

关键词： GPRS；DTU；门机；风速仪；报警数据；传输；

起重机作为一种高耸结构，对风速的影响十分敏感。尤其是近年来，起重机数量增多，高度增加，风致振动影响愈来愈多，风毁事故也时有发生。因风速过高导致振动引起箱形矩形截面拉杆断裂或者拉杆断裂事故，严重影响了港口的正常工作，造成极大的经济损失。由于门机处于码头前沿工作，其迎风面积大，风力作用中心高，重心高，极易引起风振，造成事故。随着国际贸易的发展，集装箱运量激增，门机不断朝着大型化、高效化方向发展，对风致振动更为敏感。因此有必要对风速进行检测，防止出现上述事故发生。

原有港口门机信息采集网络建设较早，设备性能低、线路速度低、时延长，已很难满足风速资料传输的要求，很难满足进行数据综合传输的需求；因此，构建一个更完善、更快捷、更的广域网络平台迫在眉睫。该广域网不仅要在速度、容量上完全满足需求；而且需要将原本松散的网络从规格、管理软件、安全防护等方面进行整合和统一。并且还需要具有可扩展性，未来可以方便地进行升级。而以上的这些不足都可以通过GPRS无线网络来实现。

网络简介

GPRS是目前解决移动通信信息服务的一种较完美的业务，它是以数据流量计费、覆盖范围广泛、数据传输速度更快。GPRS的推出，为行业和企业用户开展无线办公提供了基础设施平台，为推动移动办公的应用和发展创造了有利条件。与有线网络相比，GPRS网络具有租用费用低、移动办公，不受地域制约等优点。GPRS的出现为企业和行业用户开展无线办公提供了一种新的选择。

GPRS网络优点：

1、数据传输速率高。每个气象信息采集点每次数据传输量在10Kbps之内，目前GPRS实际数据传输速率在40Kbps左右，完全能满足本系统数据传输速率(≥10Kbps)的需求。

2、系统的传输容量大。气象中心站要和每一个气象信息采集点实现实时连接。由于气象信息采集点数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要。

3、通信费用低。采用传统的有线方式建立港口门机信息采集传输系统，必须租用专线或电话线进行连接。由于气象信息采集点必须与中心随时保持连线状态，而每次数据发送的数据量很小(在几K至10K之间)，线路资源利用率很低，平均每一个气象信息采集点每月的线路费用为800～1200元。而如果采用GPRS通信方式，由于GPRS采用按数据流量计费的方式，资源利用率高，月通信费用将在200元之内。

4、良好的实时响应与处理能力。与短消息服务比较，由于GPRS具有实时在线特性，系统无时延，可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。

鉴于港务各部门的特殊可靠性要求，港口门机信息采集系统在总体建设上采用业务与网络分层构建、逐层保护的指导原则，利用宽带IP（动态域名解析）＋GPRS无线网络技术，保证网络的互联互通性，提供具有一定QOS的带宽保证，所采用的设备以及网络构架都具有良好可扩展性，可以根据后续发展的需求，在不改变现有组网方案的情况下，通过增加GPRS DTU设备，实现远程无线数据传输功能。

港口门机信息采集系统的网络设计采用星型结构，在省局中心、地、州、市级港务局和港口各设立核心节点。另外，考虑到网络还可用来承载港务OA系统的需求，所以中心设备能很好的保障网络在未来几年的先进性和可扩展性。例如，未来到各地市的带宽扩展到2个 2M 或者更多，此时只需要通过专线升级方式即可。

各门机风速采集点采用GPRS DTU设备接入，将采集到的各种数据通过GPRS网络及时的送到各个数据中心，实现快速、稳定、可靠的网络构建。

该方案的建设既能实现信息化办公，也实现了安全互联互通、指挥调度、信息共享，端到端的高可靠性设计是本方案建设的特色，具体表现在以下两个方面:

1、设备级的可靠性：在设计中，通过选择具备高可靠性设计的网络设备，减少设备故障率，提高网络可靠性。设备本身的可靠性是决定整个网络系统可靠性的主要因素。特别是采集点的GPRS设备，更是整个系统业务正常运行的重要保障。本次选取的GPRS DTU设备具有高可靠性，通过了国家标准的EMC抗干扰测试，在设备级充分保障了网络可靠性。

2、互连线路的备份设计：每个节点与其他节点间通过多条线路连接，避免单路故障，提高网络路径冗余。

门机风速报警仪

本仪器是根据:（1）建设部《塔机设计规范标准JB9462—88》技术要求 4.1.2 .1条“在起重机的最大安装高度工作时，风速不大于 20m /s。整体架设爬升或顶升操作风速不大于 13m /s。”和4.5.6条“对臂架根部全交点超过 50m 的起重机应在顶部装设风速仪。”（2）旅游局对客运架空索道安全规范有关异常气候情况的运营规定“最大瞬时风速超过 15m /s时，必须停止运营”的规定设计制造的。