CN114488929A - 一种4g远程传输系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种4G远程传输系统，涉及港口安全监控技术领域，包括指挥终端和控制组件，所述指挥终端通过VPDN终端与控制组件通信连接，所述指挥终端包括设置在指挥中心的4G公网基站、总服务器、以及多个终端服务器，所述4G公网基站与总服务器通信连接，所述总服务器与多个终端服务器通信连接，所述控制组件包括设置在每个码头设备上的4G无线路由器、以及设置在每个码头设备上的PLC控制器和边缘计算工控机，所述码头设备包括岸桥和轮胎吊，所述4G无线路由器、PLC控制器和边缘计算工控机依次通信连接。该发明实现了对集装箱码头设备的高效管理，提高了港口码头的运行效率。
Description
技术领域
本发明涉及港口安全监控技术领域，更具体的是涉及一种4G远程传输系统。
背景技术
集装箱码头中设有各种设备，如港口大型起重机、运输车辆、电表、水表等，各设备在运行过程中，需要实时监测设备的运行情况，尤其是对于QC(岸桥)与RTG(轮胎吊)这等设备的监控管理尤为重要，需要及时获取CMS(起重机管理系统)所需要的数据(包括设备电量、各项运行数据、故障信息等)来监控设备的运行情况；
目前传统的码头各设备的管理方式，主要依靠人工或者通过传统的监控管理系统实现的，此两种方式均存在缺陷，人工方式通过纸质记录、对讲机呼叫、当面汇报的方式实现，效率不但低下而且容易出现错误；而传统的监控系统管理系统也存在如下缺陷：第一，传统的监控管理系统一般是由4G远程桌面访问QC(岸桥)与RTG(轮胎吊)上的电脑，再由电脑连接PLC控制器实现的，此处理过程操作繁琐；第二，由于4G传输过程中，可能出现4G信号不佳而导致数据无法回传造成数据缺失，给后续的设备管理造成困难；第三，在传输CMS(起重机管理系统)所需要的数据(包括设备电量、各项运行数据、故障信息等)时，CMS只能直接读取PLC控制器CPU中的数据，此方式存在当PLC控制器故障需要更换CPU时各项运行数据丢失的情况。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种4G远程传输系统，以解决上述背景技术中提出的人工管理方式或者通过传统的监控管理系统管理的方式存在监控效率低下、操作繁琐、由于4G信号不佳或PLC控制器故障而造成的数据丢失的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种4G远程传输系统，包括指挥终端和控制组件，所述指挥终端通过VPDN终端与控制组件通信连接，所述指挥终端包括设置在指挥中心的4G公网基站、总服务器、以及多个终端服务器，所述4G公网基站与总服务器通信连接，所述总服务器与多个终端服务器通信连接，所述控制组件包括设置在每个码头设备上的4G无线路由器、以及设置在每个码头设备上的PLC控制器和边缘计算工控机，所述码头设备包括岸桥和轮胎吊，所述4G无线路由器、PLC控制器和边缘计算工控机依次通信连接。
作为优选，所述VPDN终端为VPDN光猫。
作为优选，所述总服务器为起重机管理系统。
作为优选，所述PLC系统包括总线模块、CPU、具备NP1L-ET1\ET2通讯协议的以太网通讯模块、I/O模块和电源模块。
作为优选，所述边缘计算工控机为具备使用NP1L-ET1协议功能的小型数据存储器。
本发明的有益效果如下：
其一，该发明的PLC控制器程序的传输是通过PLC控制器自身的以太网通讯模块，使用网线与新安装的4G无线路由器相连接，通过IP地址设定后，通过VPDN终端，使得指挥终端的多个终端服务器能直接访问码头设备，即直接访问岸桥和轮胎吊上的PLC控制器进行程序监控，避免了传统的监控管理系统由4G远程桌面访问岸桥与轮胎吊上的电脑，再由电脑连接PLC控制器的方式处理过程操作繁琐的问题，保障了数据传输的高效性和可靠性；
其二，该发明通过设计各个码头设备安装的边缘计算工控机，与4G无线路由器通过网线相连接，可实时采集并存储PLC控制器中的各项运行数据，并且当指挥终端的多个终端服务器需要使用此台设备数据时，边缘计算工控机才会回传数据，节约流量的同时解决了传统的监控管理系统在4G传输过程中，可能出现4G信号不佳而导致数据无法回传造成数据缺失，给后续的设备管理造成困难的问题，该设计保证了4G传输总服务器所需要数据的准确性；
其三，该发明通过设计各个码头设备安装的边缘计算工控机，总服务器(起重机管理系统)所需要的设备运行的各项数据都是以累积脉冲信号保存在了边缘计算工控机中，而不是由总服务器直接读取PLC控制器的CPU中的数据，此设计避免了传统的监控管理系统的PLC控制器故障需要更换CPU时各项运行数据丢失的情况，进一步保证了数据的高可靠性；
其四，该发明通过设计的一种基于集装箱码头的4G远程传输系统，能够传输总服务器(起重机管理系统)所需要的设备各项运行数据，同时结合设计的PLC控制器实现了实时在线监控码头设备的功能，提高了港口码头的运行效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，一种4G远程传输系统，包括指挥终端和控制组件，所述指挥终端通过VPDN终端与控制组件通信连接，所述指挥终端包括设置在指挥中心的4G公网基站、总服务器、以及多个终端服务器，所述4G公网基站与总服务器通信连接，所述总服务器与多个终端服务器通信连接，所述控制组件包括设置在每个码头设备上的4G无线路由器、以及设置在每个码头设备上的PLC控制器和边缘计算工控机，所述码头设备包括岸桥和轮胎吊，所述4G无线路由器、PLC控制器和边缘计算工控机依次通信连接。
所述指挥终端通过VPDN终端用于接收控制组件发射的各种数据，此数据包括设备电量、各项运行数据、故障信息等，所述PLC控制器的CPU用于存储设备运行的各项数据，所述边缘计算工控机用于实时读取PLC控制器的CPU中存储的设备运行的各项数据(如运行数据、故障记录等)，并储存和进行适当运算；工作时，在码头所需要采集数据的各个设备上安装4G无线路由器和和边缘计算工控机，在4G无线路由器上插入移动物联网卡并设置IP地址后发射4G信号，指挥终端的4G公网基站通过VPDN终端接收在所有设备上发射的4G信号并将数据传回至总服务器，此数据为在每个码头设备上的边缘计算工控机从PLC控制器的CPU中实时采集并存储的设备运行的各项数据，最后，再由总服务器通过光纤专线传回至多个终端服务器进行各项数据汇总；
本实施例的PLC控制器程序的传输是通过PLC控制器自身的以太网通讯模块，使用网线与新安装的4G无线路由器相连接，通过IP地址设定后，通过VPDN终端，使得指挥终端的多个终端服务器能直接访问码头设备，即直接访问岸桥和轮胎吊上的PLC控制器进行程序监控，避免了传统的监控管理系统由4G远程桌面访问岸桥与轮胎吊上的电脑，再由电脑连接PLC控制器的方式处理过程操作繁琐的问题，保障了数据传输的高效性和可靠性；
同时，通过设计各个码头设备安装的边缘计算工控机，与4G无线路由器通过网线相连接，可实时采集并存储PLC控制器中的各项运行数据，并且当指挥终端的多个终端服务器需要使用此台设备数据时，边缘计算工控机才会回传数据，节约流量的同时解决了传统的监控管理系统在4G传输过程中，可能出现4G信号不佳而导致数据无法回传造成数据缺失，给后续的设备管理造成困难的问题，该设计保证了4G传输总服务器所需要数据的准确性；
本实施例通过设计各个码头设备安装的边缘计算工控机，总服务器(起重机管理系统)所需要的设备运行的各项数据都是以累积脉冲信号保存在了边缘计算工控机中，而不是由总服务器直接读取PLC控制器的CPU中的数据，此设计避免了传统的监控管理系统的PLC控制器故障需要更换CPU时各项运行数据丢失的情况，进一步保证了数据的高可靠性。
实施例2：
在实施例1的基础上，所述VPDN终端为VPDN光猫。
所述总服务器为起重机管理系统。
所述PLC系统包括总线模块、CPU、具备NP1L-ET1\ET2通讯协议的以太网通讯模块、I/O模块和电源模块。
所述边缘计算工控机为具备使用NP1L-ET1协议功能的小型数据存储器。
在使用本发明一种4G远程传输系统时，在码头所需要采集数据的各个设备上安装4G无线路由器和和边缘计算工控机，在4G无线路由器上插入移动物联网卡并设置IP地址后发射4G信号，指挥终端的4G公网基站通过VPDN光猫接收在所有设备上发射的4G信号并将数据传回至总服务器，此数据为在每个码头设备上的边缘计算工控机从PLC控制器的CPU中实时采集并存储的设备运行的各项数据，其中PLC控制器在工作过程中，是使用NP1L-ET1协议与其CPU进行通讯的，最后，再由总服务器通过光纤专线传回至多个终端服务器进行各项数据汇总。
本实施例的PLC控制器采用了国际上较为先进的罗克韦尔control logix系列，采用模块化结构，配有串行接口、以太网通讯模块、总线模块，支持多种通讯协议，可实现与变频设备及网络设备的稳定通讯。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (5)
1.一种4G远程传输系统，包括指挥终端和控制组件，其特征在于，所述指挥终端通过VPDN终端与控制组件通信连接，所述指挥终端包括设置在指挥中心的4G公网基站、总服务器、以及多个终端服务器，所述4G公网基站与总服务器通信连接，所述总服务器与多个终端服务器通信连接，所述控制组件包括设置在每个码头设备上的4G无线路由器、以及设置在每个码头设备上的PLC控制器和边缘计算工控机，所述码头设备包括岸桥和轮胎吊，所述4G无线路由器、PLC控制器和边缘计算工控机依次通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种4G远程传输系统，其特征在于，所述VPDN终端为VPDN光猫。
3.根据权利要求1所述的一种4G远程传输系统，其特征在于，所述总服务器为起重机管理系统。
4.根据权利要求1所述的一种4G远程传输系统，其特征在于，所述PLC控制器包括总线模块、CPU、具备NP1L-ET1\ET2通讯协议的以太网通讯模块、I/O模块和电源模块。
5.根据权利要求1所述的一种4G远程传输系统，其特征在于，所述边缘计算工控机为具备使用NP1L-ET1协议功能的小型数据存储器。
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