CN102205928A - 一种基于rfid识别技术的塔式起重机维护管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于RFID识别技术的塔式起重机维护管理系统，数据采集传感设备通过数据连接线与安装在塔式起重机驾驶室上的系统主机相连；数据编码传输设备DTU通过数据线与系统主机进行连接；DTU设备将采集到数据通过GPRS接入因特网并与数据解析中间件进行交互，数据解析中间件将解析好的数据写入后台维护管理系统中；RFID电子标签固定在塔式起重机驾驶室中；掌上电脑设备通过GPRS与后台维护管理系统进行信息交互。本发明的优点：RFID识别技术与管理系统后台结合，能有效解决塔式起重机根据建筑项目的不同，到处移动，历史维护记录保存与查询问题。
Description
【技术领域】
本发明涉及塔式起重机维护管理系统技术领域，具体来说，是一种基于RFID识别技术的塔式起重机维护管理系统。
【背景技术】
随着现代建筑高度的增长，塔式起重机的使用越来越广泛。如何解决塔式起重机在使用中存在的安全隐患一直是政府安全监管部门以及建筑施工企业安全管理部门头疼的问题。一般塔式起重机的运行维护企业都会有自己的维护保养管理制度，但是实际上是否按照要求去做又是另外一回事。这就需要有一套专门针对塔式起重机的使用安全的维护管理系统来解决这一难题，以系统的方式来对设备的保养工作进行固化。
现有技术主要有如下一些缺点：
(1)主要针对流程制造和离散制造行业，缺少专门针对塔式起重机这类需要高度安全管理的设备的维护管理系统；
(2)现有的设备维护管理系统，还未能与设备的身份识别技术相结合；
(3)现有的设备维护管理系统，主要基于后台管理软件，不能解决设备在生产工地，需要进行实时检查与工作记录和反馈的问题；
(4)国外的设备维护管理的系统虽然技术比较发达，但是对软件和硬件的投入成本过高；
(5)由于现有塔机维护管理系统在信息传递上的不健全，维护管理部门不能实时查看设备的维修记录信息，备件更换信息等，不能有针对性的做维护决策；
(6)现有系统未能将实时状态监控系统与安全管理系统进行无缝结合，管理效率较为低下；
(7)现有系统未能对维护管理人员是否保质保量按照计划和要求进行了维护工作进行有效的监督管理；
(8)原有技术记录和保存数据不方便，重复工作量比较大。
现有的设备维护管理系统多面向资产密集型企业，比如流程制造业和离散制造企业，它们的主要目的是协调生产与设备停机之间的矛盾。
对于塔式起重机这种对安全要求非常高的设备，安全生产是排在第一位的，相对而言设备停机是排在第二位的。因此，需要有针对性的维护管理系统来进行管理和监控。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于RFID识别技术的塔式起重机维护管理系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种基于RFID识别技术的塔式起重机维护管理系统，其包含塔式起重机运行状态采集传感设备，RFID电子标签，掌上电脑设备，数据编码传输设备DTU，数据解析中间件，后台维护管理系统；其特征在于，数据采集传感设备通过数据连接线与安装在塔式起重机驾驶室上的系统主机相连；数据编码传输设备DTU通过数据线与系统主机进行连接；DTU设备将采集到数据通过GPRS接入因特网并与数据解析中间件进行交互，数据解析中间件将解析好的数据写入后台维护管理系统中；RFID电子标签固定在塔式起重机驾驶室中；掌上电脑设备通过GPRS与后台维护管理系统进行信息交互。
数据采集传感器设备如单滑轮取力器、幅度传感器、高度传感器、塔身倾斜传感器等安装在塔式起重机的各个取力部位；
RFID电子标签，主要起塔式起重机身份标识的功能，通过该部件，对塔式起重机进行跟踪；(塔式起重机正常可以使用几十年，每个工程项目两年左右就结束了，所以随着工程项目的变化，经常会拆装，)通过后台管理系统对该塔机的维护记录进行记录，可以通过扫描RFID，查看历史的维护记录；
GPS定位：通过GPS定位，可以防止塔机未经许可(塔机安装使用需相关部门的批准)的拆装，后台维护系统开发给监管部门的帐号可以通过地图查看塔机所在的位置；
掌上电脑设备：集成在掌上电脑上的系统：实时获取当天的维护工作，对维护人员起到监督提醒作用，在后台维护系统可以通过分析工作完成情况对维护人员做出工作评价；
前端数据采集系统：采集各项设备运行状态信息，包括塔机的一些运行安全的信息，后台系统通过对这些信息的分析，作出维护计划或报警提示；
数据解析中间件：包括塔机运行状态信息解析中间件和掌上电脑与后台维护管理系统之间数据交互中间件；主要是起到协议解析作用，前台的各种传感器，有可能是不同厂家的，协议都不大一样，需要有个统一的解析；这样后台系统就不用去关心用的是哪家的设备了；
后台维护管理系统，是系统的主要软件组成部分，所采集的数据，进行的工作计划，维护记录等都是通过该系统进行存储的；
数据编码传输设备DTU：集成了GPRS/GPS模块，主要起数据传输作用；
所述的塔式起重机运行状态采集传感设备为风速传感器、重量传感器、幅度传感器、高度传感器、塔身倾斜传感器等；
本发明是利用RFID身份识别技术、GPS定位技术、计算机技术、无线传感技术与移动通信技术结合实现的塔式起重设备维护管理系统。结合了塔式起重机身份识别、掌上电脑巡检、故障或隐患实时反馈、运行状态监控、远程故障监测、运行状态实时统计、塔式起重机相关资料管理、纠正性维护管理、预防性维护管理、实时查询维护报表、历史故障及维修记录查询等功能。
本发明结合了设备纠正性维护及预防性维护的工作机制和工作流程，通过本系统可以进行设备纠正性维护工作安排：故障报告-----工作申请----工单下达----维修作业----工作确认----故障反馈；也可完成预防性维护工作：设备维护计划制定----设备维护工作下达----维护工作执行----维护工作确认----反馈的闭环流程，实现设备预防维护管理实时处理流程；
塔式起重机与其它企业生产设备的一个不同之处在于：根据施工工地的变化，需要经常进行地理位置的转移，重新进行拆装。对于设备历史故障及维修记录，只有针对同一个设备，分析结果才有作用。因此采用RFID技术对设备进行身份标识。无论该起重机处于什么地理位置，只要对其进行扫描，就可以获取它的历史故障信息及维修记录。
RFID技术具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大等优点，适用于塔式起重机的身份标识。RFID结合掌上电脑实现对塔式起重机维护人员的管理，是本发明的一个亮点。通过掌上电脑对塔式起重机身份标识RFID的扫描，自动在掌上电脑显示该设备每日所需工作，并可显示每项工作的注意事项，起到维护知识库的作用。另外，维护人员只有到设备现场，才能通过扫描RFID的扫描进行工作。维护人员通过掌上电脑的指示进行工作，比如卷扬机的定期润滑(需要加什么油，加多少量)、制动器性能和零部件磨损情况检查(达到什么磨损程度需要进行更换)等等，避免因人为工作疏忽或维护经验不足或不负责任引发的重大安全事故。
如果在检查过程中发现需要进行下一步的维护工作，检查人员可以通过掌上电脑实时进行工作申请。通过扫描需要进行维护的塔机的RFID，填写简单的工作内容就可以实现工作申请，系统后台能实时接收到工作申请内容，并可短信通知相关责任人员进行处理，加快了工作处理效率。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
(1)RFID识别技术与管理系统后台结合，能有效解决塔式起重机根据建筑项目的不同，到处移动，历史维护记录保存与查询问题；
(2)根据前端数据采集系统实时反馈的信息，进行实时维护工作的下达；
(3)根据塔式起重机实际运行时间，系统能自动生成预防性维护工作计划；
(4)塔机运行状态实施监控系统与安全维护系统结合，方便用户使用；
(5)保证维护检查工作真正实施：只有通过扫描设备RFID标识，才能存储维护检查记录，从而确保技术人员亲自抵达现场并开展维护检查工作，同时，未完成的工作将通过高度直观的彩色图标进行显示，而管理人员则可通过完成反馈报告来跟踪工作进展；
(6)技术人员无需返回办公室便可在现场直接获得维护检查结果：一旦测量数据超出安全范围，技术人员在现场就可获得即时报警和诊断信息。
【具体实施方式】
以下提供本发明一种基于RFID识别技术的塔式起重机维护管理系统的具体实施方式。
实施例1
一种基于RFID识别技术的塔式起重机维护管理系统，其包含塔式起重机运行状态采集传感设备，RFID电子标签，掌上电脑设备，数据编码传输设备DTU，数据解析中间件，后台维护管理系统；其特征在于，数据采集传感设备通过数据连接线与安装在塔式起重机驾驶室上的系统主机相连；数据编码传输设备DTU通过数据线与系统主机进行连接；DTU设备将采集到数据通过GPRS接入因特网并与数据解析中间件进行交互，数据解析中间件将解析好的数据写入后台维护管理系统中；RFID电子标签固定在塔式起重机驾驶室中；掌上电脑设备通过GPRS与后台维护管理系统进行信息交互。
数据采集传感器设备如单滑轮取力器、幅度传感器、高度传感器、塔身倾斜传感器等安装在塔式起重机的各个取力部位；
RFID电子标签，主要起塔式起重机身份标识的功能，通过该部件，对塔式起重机进行跟踪；(塔式起重机正常可以使用几十年，每个工程项目两年左右就结束了，所以随着工程项目的变化，经常会拆装，)通过后台管理系统对该塔机的维护记录进行记录，可以通过扫描RFID，查看历史的维护记录；
GPS定位：通过GPS定位，可以防止塔机未经许可(塔机安装使用需相关部门的批准)的拆装，后台维护系统开发给监管部门的帐号可以通过地图查看塔机所在的位置；
掌上电脑设备：集成在掌上电脑上的系统：实时获取当天的维护工作，对维护人员起到监督提醒作用，在后台维护系统可以通过分析工作完成情况对维护人员做出工作评价；
前端数据采集系统：采集各项设备运行状态信息，包括塔机的一些运行安全的信息，后台系统通过对这些信息的分析，作出维护计划或报警提示；
数据解析中间件：包括塔机运行状态信息解析中间件和掌上电脑与后台维护管理系统之间数据交互中间件；主要是起到协议解析作用，前台的各种传感器，有可能是不同厂家的，协议都不大一样，需要有个统一的解析；这样后台系统就不用去关心用的是哪家的设备了；
后台维护管理系统，是系统的主要软件组成部分，所采集的数据，进行的工作计划，维护记录等都是通过该系统进行存储的；
数据编码传输设备DTU：集成了GPRS/GPS模块，主要起数据传输作用；
所述的塔式起重机运行状态采集传感设备为风速传感器、重量传感器、幅度传感器、角度传感器、起升高度传感器等；
本发明是利用RFID身份识别技术、GPS定位技术、计算机技术、无线传感技术与移动通信技术结合实现的塔式起重设备维护管理系统。结合了塔式起重机身份识别、掌上电脑巡检、故障或隐患实时反馈、运行状态监控、远程故障监测、运行状态实时统计、塔式起重机相关资料管理、纠正性维护管理、预防性维护管理、实时查询维护报表、历史故障及维修记录查询等功能。
本发明结合了设备纠正性维护及预防性维护的工作机制和工作流程，通过本系统可以进行设备纠正性维护工作安排：故障报告-----工作申请----工单下达----维修作业----工作确认----故障反馈；也可完成预防性维护工作：设备维护计划制定----设备维护工作下达----维护工作执行----维护工作确认----反馈的闭环流程，实现设备预防维护管理实时处理流程；
塔式起重机与其它企业生产设备的一个不同之处在于：根据施工工地的变化，需要经常进行地理位置的转移，重新进行拆装。对于设备历史故障及维修记录，只有针对同一个设备，分析结果才有作用。因此采用RFID技术对设备进行身份标识。无论该起重机处于什么地理位置，只要对其进行扫描，就可以获取它的历史故障信息及维修记录。
RFID技术具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大等优点，适用于塔式起重机的身份标识。RFID结合掌上电脑实现对塔式起重机维护人员的管理，是本发明的一个亮点。通过掌上电脑对塔式起重机身份标识RFID的扫描，自动在掌上电脑显示该设备每日所需工作，并可显示每项工作的注意事项，起到维护知识库的作用。另外，维护人员只有到设备现场，才能通过扫描RFID的扫描进行工作。维护人员通过掌上电脑的指示进行工作，比如卷扬机的定期润滑(需要加什么油，加多少量)、制动器性能和零部件磨损情况检查(达到什么磨损程度需要进行更换)等等，避免因人为工作疏忽或维护经验不足或不负责任引发的重大安全事故。
如果在检查过程中发现需要进行下一步的维护工作，检查人员可以通过掌上电脑实时进行工作申请。通过扫描需要进行维护的塔机的RFID，填写简单的工作内容就可以实现工作申请，系统后台能实时接收到工作申请内容，并可短信通知相关责任人员进行处理，加快了工作处理效率。
本发明的工作原理：
(1)使用RFID技术使对塔机主要部件进行身份识别，无论塔机于什么位置，只要对其RFID标识进行扫描，维护人员通过掌上电脑就能马上知道其历史故障信息及历史维修记录等信息；
(2)通过使用RFID技术，保证维护检查工作真正实施：只有通过扫描设备RFID标识才能存储维护检查记录，从而确保技术人员亲自抵达现场并开展维护检查工作；同时，未完成的工作将通过高度直观的彩色图标进行显示。而管理人员则可通过维护检查工作的完成反馈报告来跟踪工作进展；
(3)同过GPS定位，在后台维护管理系统可以方便的定位塔机设备，并可对未经许可的拆卸，转移塔机进行报警；
(4)技术人员无需返回办公室便可在设备现场直接获得巡检结果：一旦测量数据超出安全范围，技术人员在现场就可通过掌上电脑获得即时报警和诊断信息。如有需要，亦可与后方团队进行联系或者使用掌上电脑进行工作任务的下达；
(5)针对塔机的安全使用要求，预先在系统中建立塔式起重机维护工作指导，包括但不限于以下工作：结构件和高强度螺栓的定期检查；混凝土基础，地脚螺栓，附墙装置的定期检查；结构件的变形，裂纹和锈蚀情况的定期检查；结构件连接部位的轴销、螺栓、定位板、法兰等的连接情况检查；制动器性能和零部件磨损情况检查；钢丝绳和滑轮的磨损情况以及钢丝绳尾端在卷筒固定的状态的定期检查；吊钩，吊钩螺母及防松装置的定期检查；动力系统和控制系统的定期检查；另外，在系统中预先定义塔机的小修、中修、大修工作指导；
(6)每次塔机的维修保养工作结束后，在系统中做工作的反馈，作为塔机的技术档案进行保存；如需要调用历史维护记录，可通过报表方便的进行导出与分析；
(7)通过安装在塔式起重机上的各类传感设备及无线数据传输设备，系统后台通过信息解析中间件，可以实时获得塔式起重机运行状态信息；
(8)根据对塔式起重机实施运行状态参数的分析，系统能及时做出安全预警，并能根据设备运行时间在系统中自动触发维护工作申请；
(9)后台安全管理系统采用B/S结构，根据用户权限的不同，可以查看不同的信息；对于上级安全管理部门，可以方便的查看塔式起重机的各种维修报表，有针对性的改进维护策略。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于RFID识别技术的塔式起重机维护管理系统，其包含塔式起重机运行状态采集传感设备，RFID电子标签，掌上电脑设备，数据编码传输设备DTU，数据解析中间件，后台维护管理系统；其特征在于，数据采集传感设备通过数据连接线与安装在塔式起重机驾驶室上的系统主机相连；数据编码传输设备DTU通过数据线与系统主机进行连接；DTU设备将采集到数据通过GPRS接入因特网并与数据解析中间件进行交互，数据解析中间件将解析好的数据写入后台维护管理系统中；RFID电子标签固定在塔式起重机驾驶室中；掌上电脑设备通过GPRS与后台维护管理系统进行信息交互。
2.如权利要求1所述的一种基于RFID识别技术的塔式起重机维护管理系统，其特征在于，所述的数据采集传感器设备为风速传感器、重量传感器、幅度传感器、高度传感器、塔身倾斜传感器，安装在塔式起重机的各个取力部位。
3.如权利要求1所述的一种基于RFID识别技术的塔式起重机维护管理系统，其特征在于，所述的掌上电脑设备为集成在掌上电脑上的系统。
4.如权利要求1所述的一种基于RFID识别技术的塔式起重机维护管理系统，其特征在于，所述的数据解析中间件包括塔机运行状态信息解析中间件和掌上电脑与后台维护管理系统之间数据交互中间件。
5.如权利要求1所述的一种基于RFID识别技术的塔式起重机维护管理系统，其特征在于，所述的后台维护管理系统，是系统的主要软件组成部分，所采集的数据，进行的工作计划，维护记录都是通过该系统进行存储的。
6.如权利要求1所述的一种基于RFID识别技术的塔式起重机维护管理系统，其特征在于，所述的数据编码传输设备DTU为集成了GPRS/GPS模块。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20111005 |