1. 系统项目设计

        根据目前的无线遥控技术，使用短距离远程遥控的技术主要是由两种。一种是红外线遥控技术，另外一种是无线电遥控技术的方式进行远程遥控。红外线遥控技术主要是利用发射器跟接收器之间的可视性较好，并且距离较近的工作场合上面使用，所以使用红外线遥控局限很大，不利于起重机的远程控制。本系统中采用的是为那通信科技有限公司自主研发的WBee无线传输设备进行通信，为那的WBee传输距离远、功耗低、穿透性强、维护容易、无额外费用，可以适应于各种恶劣的工作环境中，是各种起重机设备进行无线改造的首选无线传输设备。在本系统是由两部分网络组成，分别是WBee自主网络、INTERNET网络。WBee自组网网络，这部分主要是用于本地操作中心跟前端的起重机通信，是本地操作中心跟起重机进行交互操作通道。INTERNET网络主要是负责本地操作中心跟远程的监控中心进行数据通信时使用的网络，方便管理中心实时监控设备的工作状态，保持生产的持续进行，防止操作人员的误操作，导致生产事故。

图1-1

2. 系统功能

2.1  起重机控制系统

        无线起重机远程遥控系统的前端由以下四部分组成：起重机控制、视频监控、报警器、电路监测等。 

        1、起重机控制：这部分也是整个系统的最主要部分，起重机可以把重物沿着上、下、左、右、前、后移动，并在六个方向设置了终端保护。有可靠的制动装置，在停电的情况下重物不会自由落下。

        2、视频监控：视频监控主要起到的作用就是观看起重机的工作状态，在操作人员无法直接观看到起重机的实时工作状态后，可以利用安装在起重机上的摄像头进行查看，防止操作人出现视觉视角，出现误操作，同时也可以作为监控工厂使用，保护工厂的财产。

        3、过载保护：提供了过载保护系统，通过实时采集到的数据进行处理判断，保证负载处于合理范围内，防止由于过高电压或者电流照成了整个起重机的故障，影响工厂生产。同时也实时监测起重机的起重重量，防止起重机吊起过重的货物，防止出现意外事故。  

        4、报警控制：系统提供了报警功能，起重机出现异常的工作状态，操作中心可以显示异常信息，并通过现场的报警器进行报警，提醒相关的工作人员注意安全

2.2  网络传输系统 

         WBee系统主要功能：接收和发送WBee子网内的所有起重机控制信号、数据记录、报警信息处理等，以及各个起重机系统产生的信息。它负责控制WBee子网内的所有起重机控制器运行，将从本地操作中心的命令经过WBee子网转发下达给起重机控制器，或者将控制器及线路信息反馈给本地操作中心。WBee子网的协调器直接连接本地操作中心，本地操作中心根据需求向下发送控制指令，及其收集WBee路由器节点发送过来的起重机的相关数据信息。WBee的路由器节点是安装在各个起重机上面的，用于采集A/D、I/O数据、状态信息发送以及接收本地操作中心发送下来的控制指令。

        通过运营商提供的宽带或者光纤连接到互联网，跟中心的监控中间进行连接，可以把本地的一些操作信息通过光纤或者宽带，传输的监控中心，起重机上面的摄像头采集的视频信息通过本地操作中心转发到监控中心进行实时监控，并包采集的视频保存在监控中心的硬盘里。也可以通过为那研发的无线3G（CDMA/WCDMA/TD-SCDMA/EVDO）路由器，让本地操作中心同采监控中心进行通信，向下则可以通过监控中心实时监控起重机的工作状态及其控制起重机的各种操作式。

2.3 本地操作中心

        本地操作中心的主要功能是利用厦门为那通信自主研发的WBee无线短传设备对现场的起重机进行远程遥控的功能。本地操作中心是安装在起重机的附近操作器，起重机都在操作人员的可视范围内，操作人员可以直接通过观察起重机的工作状态，在本地的操作中心进行对起重机的操作。的操作中心的远程遥控方式支持：按键式主要用于双速以下的简单控制，国内主要用于20t以下的行车和单梁电动葫芦。 摇杆式主要用于变频、调压等需要多档位控制，国内主要用于32t以上的行车控制。本地操作中心利用WBee的A/D、IO等硬件功能，实时的采集起重机的各种数据变化，用于分析起重机的工作状态，如果起重机在工作中产生异常信息传输到操作中心，经过数据分析发出相应的报警信号，显示给本地操作人员查看，方便进行安全警告。本系统可以适应于现在大部分的起重机上面使用。

2.4  采集数据中心 

        采集数据中心主要实现的功能是通过远程（本地）系统控制软件对WBee子网下的路灯系统控制器进行远程数据访问和控制，包括路灯参数配置、控制命令发送、现场灯具状态收集、现场灯具的开关等。能够显示路灯各种状态包括：亮度、电压、电流、功率和功率因数等信息，能够从远程（本地）控制路灯的开关和调节路灯的亮度，可以实现实时调度事件、读取数据记录、监视事件和报警应答等操作。

        1、巡检功能：远程监控中心可以定时的自动巡测工厂中的每台起重机的工作状态，出现异常发送报警信息给相关管理人员。

        2、控制功能：远程监控中心可以随意停止任何一台起重机的工作并可以支持全开或者全关起重机，并通过监控中心的操作按钮或者摇杆对起重机进行操作，远程监控中心可以限制本地操作中心的操作权限。 

        3、数据存储：强大的Oracle数据库，可以对起重机安装时间、地点、运行参数、工作时间、功耗等用户关心的信息进行记录存储，对起重机的异常处理信息进行保存。  

        4、远程维护：可以进行远程网络维护，模块具备远程参数设置和维护功能，可以对控制器WBee等控制设备进行远程升级。 并可以通过互联网（手机或者电脑）查询任意时间段起重机数据信息，及其运行状态。 

        5、报警功能：当设备故障出现后，远程监控中心可以准确获取设备相关的故障信息，并通过远程监控中心的短信服务器发送短信告诉相关工作人员。工作人员可以在最短时间内赶到现场进行维护，并通知相关操作人员停止起重机操作。 

3. 无线控制起重机的趋势

        桥式起重机（或者其他的起重机），已经在多个生产领域内广泛使用，且起到了重要的作用，比如冶金行业。桥式起重机由于行业特点，大部分是处于高处、高温、多粉尘，甚至有毒气体的环境中。照成了在起重机驾驶室内的操作环境比较差，操作人员的身体情况得不到有效的保证。随着无线通信技术及其数字处理技术的快速发展，无线控制在安全和可靠上面得到了完善，采用无线控制起重机在越来越多的工厂得到了推广。

3.1 节省人力 

        利用了厦门为那通讯自主研发的WBee传输设备，到达对桥式、门式起重机及汽车起重机等装卸设备的无线遥控，其操作起重机挂钩可由一个人就可以承担工作，操作者可直视操作或者通过安装在起重机上面的摄像头进行可视操作，不需要其他人进行指挥。 对于一些工作效率比较低的起重机设备，一个操作人员就可以同时管理多套起重机设备。 可在起重机操纵同时，完成与其关联的输送带、加料器、搬运车等其它设备控制和管理。 

3.2  提高工作效率 

        传统的桥式、门式及其汽车等起重机由于通过无线远程操作方式，操作者与地面指挥由原来的两个人变成了一个人承担大大节省了人力的开支，起重机操作者可自行判断机器的位置，进行操作作业，提高了企业生产作业的准确性及其提高了生产效率。 避免了过去操作人员与地面指挥之间的误解，在配合中产生了生产误差，适用于各种精密安装生产作业。省去起重机操作者上、下起重机所带来的诸多不便。

3.3  工作环境的提高

        由于企业在生产过程中伴随着大量的有害物质在生产车间的空气中扩散蔓延，操作人员在有毒气体、高温、多粉尘和危险的作业场地。在此工作环境下长期进行工作可能会对操作人员的身体情况照成不良影响。所以利用厦门为那自主研发的WBee无线通信设备，可以把操作室选择在环境好、且安全的位置进行操作，操作者的人身安全得到保护，操作人员的作业条件得到改善。