摘要：為提高大型起重機械的安全管理水平，預防和減少起重機械重大事故發生，以S7—300系列可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController，PLC)為基礎進行數據采集，應用視窗控制中心(WindowsControlCenter，WinCC)組態軟件、VB、JAVAEE框架和關系數據庫的軟件技術設計和實現起重機監控管理系統(CraneManage—mentSystem，CMS)。該系統不僅對提高港口大型起重機的安全管理水平、預防和減少起重機重特大事故發生具有重要意義，也為起重機管理信息化打下了基礎。

0引言

門式起重機屬于大型起重機械的一種，具有場地利用率高、作業范圍大、適用面廣及通用性強等特點，在港口貨場得到了廣泛使用，主要用于料場貨、港口散貨等貨物的裝卸。其金屬結構像門形框架；承載主梁、下安裝有2條支腳，可直接在地面的軌道上行走；主梁兩端具有外伸懸臂梁。由于大型起重機械的安全生產形勢較為嚴峻，國家特種設備安全部門等相關機構聯合制定了《大型起重機械安裝安全監控管理系統實施方案》，要求推動大型起重機械監控管理系統的使用工作，以提高大型起重機械的安全性能，進而預防和減少起重機械重特大事故的發生。起重機監控管理系統(CraneManagementSystem，CMS)是一個綜合性系統，融合了自動化、計算機、信息化、通信和檢測等多個領域的技術，具有集設備工作狀態監視、設備維護和保養、故障檢測和預防、運營和管理等功能于一體的管理平臺。這里就起重機監控管理系統的設計和實現進行敘述。

1起重機監控管理系統系統設計

起重機監控管理系統以可編程邏輯控制器(ProgrammableLoicController，PLC)為基礎進行數據采集，以服務器為數據管理中心進行數據管理，以視窗控制中心(WindowsControlCenter，WinCC)和WEB頁面為前端界面進行信息展示和交互，對起重機運行過程中的數據進行挖掘、處理和存儲，進而實現對起重機的全面監控和管理。

1．1硬件架構

起重機監控管理系統架構見圖1，其由本地LCMS系統和遠程RCMS系統兩部分構成，二者之間通過無線局域網進行數據交換。

1)本地LCMS系統由信號采集PLC、LCMS客戶端、視頻系統、交換機及無線AP組成。LCMS中的信號采集PLC用于采集起重機的數據和信號；攝像機、編碼器和硬盤錄像機用于采集、存儲及傳輸視頻數據；LCMS客戶端用于監控起重機的過程數據和視頻數據，并通過無線局域網與RCMS通信。

2)RCMS系統由RCMS客戶端、WEB／數據庫服務器、交換機及無線AP組成。RCMS客戶端用于管理各個LCMS客戶端的數據，數據存儲在本地服務器，數據主要通過與LCMS端的數據庫進行同步來獲得；此外，服務器還提供WEB服務。

1．2 起重機監控管理系統架構

從軟件的邏輯架構看，起重機安全監控系統系統可分為數據存儲層、數據訪問層、數據通信層、業務邏輯層和應用層，其中：數據存儲層用于對數據庫進行CRUD(Create，Retrieve，Update，Delete)操作；數據訪問層封裝了數據存儲層的具體實現，為業務邏輯層訪問數據存儲層提供訪問接口；數據通信層通過WinCC的通信組件與PLC進行數據交換；業務邏輯層封裝了CMS系統的各個功能模塊，包含軌跡錄制、軌跡回放、視頻監控、報警管理和設備管理；應用層包含了WEB應用組件。系統邏輯架構見圖2。

1．3起重機監控管理系統特點

起重機安全監控系統系統以西門子WinCC組態系統軟件為主框架，結合ActiveX數據對象(ActiveXDataObjects，ADO)和VB控件進行開發，具備數據和狀態實時監控、歷史信息查詢、設備管理及報警管理等功能；其LCMS系統與RCMS系統間的故障和業務等信息具備實時一致性；同時，系統提供WEB服務，intranet用戶可通過瀏覽器查詢起重機的相關數據及其運行狀態。