CN219611952U - 一种码头设备的无线监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种码头设备的无线监控装置，应用于对码头设备进行无线监控；所述无线监控装置，包括：箱体、电源模块、监控模块和第一ZigBee模块；所述箱体具有本体，所述箱体的本体具有腔体；所述电源模块、所述监控模块和所述第一ZigBee模块，集成化设置在所述箱体的腔体中；在所述箱体的腔体侧壁上设置有三叉电源接口，所述三叉电源接口通过电源线接外部的交流电源；所述电源模块，通过电源线连接至所述监控模块的供电端；所述电源模块，还通过电源线连接至所述第一ZigBee模块的供电端。该方案，通过将无线传输功能和监控功能集成在一个监控装置中、且形成集成化模块，减少了线缆敷设量、且减小了成本。

Description

一种码头设备的无线监控装置

技术领域

本实用新型属于码头设备技术领域，具体涉及一种码头设备的无线监控装置，尤其涉及一种码头设备的可组网式无线监控装置。

背景技术

在码头的生产应用中，码头设备的大多数监控设施仍然以有线方式进行连接，以实现对码头设备的各种控制功能的实现、以及相关数据信号的采集和传输。但是，码头设备的种类繁多，涉及的区域范围广泛，这些设备的监控一般采用各自单独敷设线缆，有线连接的方式进行监控，线缆敷设数量过多，长度过长，建设成本较高。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种码头设备的无线监控系统，以解决码头设备的监控设施是以有线方式进行布线的，存在线缆敷设量大、且成本高的问题，达到通过将无线传输功能和监控功能集成在一个监控装置中、且形成集成化模块，减少了线缆敷设量、且减小了成本的效果。

本实用新型提供的一种码头设备的无线监控装置，应用于对码头设备进行无线监控；所述无线监控装置，包括：箱体、电源模块、监控模块和第一ZigBee模块；所述箱体具有本体，所述箱体的本体具有腔体；所述电源模块、所述监控模块和所述第一ZigBee模块，集成化设置在所述箱体的腔体中；在所述箱体的腔体侧壁上设置有三叉电源接口，所述三叉电源接口通过电源线接外部的交流电源；所述电源模块，通过电源线连接至所述监控模块的供电端；所述电源模块，还通过电源线连接至所述第一ZigBee模块的供电端；其中，所述第一ZigBee模块，具有ZigBee天线和ZigBee网络模块；所述ZigBee网络模块，具有电源接口、天线接口、I/O输入接口、I/O输出接口和模拟量输入接口；所述ZigBee天线与所述天线接口相连；所述电源模块，包括：电源端子和直流电源；所述监控模块，包括：数据采集接口、LED显示灯和温度变送器；所述数据采集接口，包括：输出接线端子；其中，外部的交流电源，能够通过交流电源线连接至所述三叉电源接口；所述三叉电源接口连接至所述电源端子；所述电源端子通过电源线连接至所述直流电源的输入端；所述直流电源的输出端，通过电源线连接至所述电源接口的输入端；所述直流电源的输出端，还通过电源线连接至所述LED显示灯的供电端；所述I/O输出接口，通过信号线连接至所述输出接线端子；所述输出接线端子，通过信号线连接至所述LED显示灯的供电端；所述温度变送器，通过信号线连接至所述模拟量输入接口的输入端。

在一些实施方式中，所述监控模块，还包括：中间继电器；所述直流电源，连接至所述中间继电器；所述中间继电器，设置在所述I/O输出接口与所述输出接线端子之间。

在一些实施方式中，所述ZigBee网络模块，还具有I/O输入接口；所述数据采集接口，还包括：输入接线端子；所述监控模块，还包括：自锁开关模块；其中，所述直流电源，还连接至所述自锁开关模块；所述自锁开关模块，通过所述输入接线端子，连接至所述I/O输入接口。

在一些实施方式中，所述箱体还具有箱门，所述箱门能够开合地设置在所述箱体的腔体上；在所述自锁开关模块为带灯自锁开关的情况下，所述温度变送器的显示屏、所述LED显示灯的显示部分、以及所述带灯自锁开关的显示部分，均设置在所述箱体的面板的外部；所述温度变送器的本体、所述LED显示灯的本体、以及所述带灯自锁开关的本体，均对应设置在所述箱体的面板的内部；所述第一ZigBee模块的ZigBee天线，设置在所述箱体的腔体的顶部、且伸出所述箱体的腔体的顶部壳体；在所述箱体竖直放置的情况下，所述箱体的腔体具有容置腔体，所述容置腔体的容置空间在竖直方向分为上中下三层；在所述监控模块还包括中间继电器的情况下，按面向所述容置腔体的容置空间的方向，所述电源端子和所述第一ZigBee模块设置在所述容置腔体的上层，所述中间继电器和所述输入接线端子设置在所述容置腔体的中层，所述直流电源和所述输出接线端子设置在所述容置腔体的下层。

在一些实施方式中，在所述容置腔体的中层，设置有矩形框架；所述中间继电器和所述输入接线端子，设置在所述矩形框架中。

在一些实施方式中，其中，所述温度变送器、所述LED显示灯、以及所述带灯自锁开关，均通过在所述箱体的面板上开设相应的安装孔，并固定设置在相应的安装孔上；所述第一ZigBee模块的ZigBee天线、所述电源端子、所述第一ZigBee模块、所述中间继电器、所述输入接线端子、所述直流电源和所述输出接线端子，均固定设置在所述箱体的腔体的背板上。

在一些实施方式中，其中，在所述容置腔体中，设置有第一导轨和第二导轨；所述电源端子，通过所述第一导轨固定安装在所述容置腔体中；所述中间继电器，通过所述第二导轨固定安装在所述容置腔体中。

在一些实施方式中，在所述容置腔体竖直放置的情况下，所述电源端子设置在所述容置腔体的上层的左侧，所述第一ZigBee模块设置在所述容置腔体的上层的右侧、且位于所述第一ZigBee模块的ZigBee天线的下方；其中，所述第一ZigBee模块的I/O输出接口位于中间，所述第一ZigBee模块的I/O输入接口位于左侧，所述第一ZigBee模块的模拟量输入接口位于右侧；所述中间继电器设置在所述容置腔体的中层的左侧，所述输入接线端子设置在所述容置腔体的中层的右侧；所述直流电源设置在所述容置腔体的下层的左侧，所述输出接线端子设置在所述容置腔体的下层的右侧、且位于所述输入接线端子的下方；所述温度变送器设置在所述箱体的面板的上部，所述LED显示灯与所述带灯自锁开关设置在所述箱体的面板的中下部。

在一些实施方式中，所述第一ZigBee模块的I/O输入接口的I/O接口的数量，大于或等于所述带灯自锁开关的数量；所述第一ZigBee模块的I/O输入接口中的每路I/O接口的输入侧，均设置有限流电阻；每个所述带灯自锁开关，通过相应的限流电阻后，再连接至所述第一ZigBee模块的I/O输入接口中对应的I/O接口。

在一些实施方式中，所述监控模块，还包括：磁性开关组件；所述磁性开关组件，设置在所述电源模块和所述监控模块之间的通电回路中；所述磁性开关组件，包括：强磁片和磁性开关，所述磁性开关具有感应面；所述强磁片设置在所述箱体的箱门上；所述磁性开关，设置在所述箱体的腔体侧壁上；在所述强磁片与所述磁性开关的感应面之间靠近或接触的情况下，所述强磁片的磁场靠近所述磁性开关，以使所述磁性开关在所述强磁片的磁场作用下，使所述磁性开关的内部的开关触点与开关本体之间连通；在所述强磁片远离所述磁性开关的感应面的情况下，所述强磁片的磁场远离所述磁性开关，以使所述磁性开关失去所述强磁片的磁场作用，使所述磁性开关的内部的开关触点与开关本体之间断开；其中，当所述箱门关闭时，所述强磁片与所述磁性开关的感应面之间靠近或接触，所述强磁片的磁场靠近所述磁性开关，以使所述磁性开关在所述强磁片的磁场作用下，使所述磁性开关的内部的开关触点与开关本体之间连通，接通所述电源模块和所述监控模块之间的通电回路；当所述箱门打开时，所述强磁片远离所述磁性开关的感应面，所述强磁片的磁场远离所述磁性开关，以使所述磁性开关失去所述强磁片的磁场作用，使所述磁性开关的内部的开关触点与开关本体之间断开，断开所述电源模块和所述监控模块之间的通电回路。

由此，本实用新型的方案，通过设置码头设备的无线监控装置，以应用于对码头设备进行无线监控；该无线监控装置包括箱体、电源模块和监控模块，箱体的腔体电源模块、箱体的腔体监控模块和箱体的腔体第一ZigBee模块，集成化设置在箱体的腔体中；在箱体的腔体侧壁上设置有三叉电源接口，箱体的腔体三叉电源接口通过电源线接外部的交流电源；箱体的腔体电源模块，通过电源线连接至箱体的腔体监控模块的供电端；箱体的腔体电源模块，还通过电源线连接至箱体的腔体第一ZigBee模块的供电端；在无线监控装置的箱体中集成设置、且具有无线传输功能和监控功能的集成化模块，从而，通过将无线传输功能和监控功能集成在一个监控装置中、且形成集成化模块，减少了线缆敷设量、且减小了成本。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为一种码头设备的可组网式无线监控装置的箱体的一实施例的箱体的面板外部的显示部分和开关部分的结构示意图；

图2为一种码头设备的可组网式无线监控装置的箱体的一实施例的箱体的腔体内部的元器件的布局示意图；

图3为一种码头设备的可组网式无线监控装置的箱体的一实施例的箱体的面板打开的情况下箱体的腔体内部的元器件的布局示意图；

图4为磁性开关组件的一实施例的结构示意图；

图5为磁性开关组件的另一实施例的结构示意图；

图6为一种码头设备的可组网式无线监控装置的一实施例的设备连接关系示意图；

图7为一种码头设备的可组网式无线监控装置中ZigBee模块的一实施例的结构示意图；

图8为本实用新型的码头设备的无线监控系统的一实施例的结构示意图；

图9为种码头设备的可组网式无线监控装置的一实施例的网络结构示意图，其中，(a)为网络结构示意图一，(b)为网络结构示意图二。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

相关方案中，由于码头设备的种类繁多，涉及的区域范围广泛，所以，每个码头设备的监控设施，均是各自单独敷设线缆，有线连接，且布线数量多、规模大，及其占用码头空间；尤其在码头的廊道栈桥等空间狭小的地方，采用有线连接的方式，使得布线更为困难。同时，随着码头智能化和信息化建设的不断深入，需要监控的码头设备的控制和运行数据越来越多，数据内容不仅量大而且类型多样，针对如此大量的数据，如何通过科学有效的方法进行信息的采集与传输，既能满足不断增长变化的数据采集需求，又能降低建设维护成本，是港口智能化发展的重点之一。同时，线缆敷设数量过多，也会造成线路结构复杂臃肿，线路故障难以检查，敷设成本高昂，设备改造更新重新布局时就要重新布线，存在不能随意移动等缺点，不适合应用于一些灵活性要求较强，或者电缆敷设受到内部结构限制的采集场景。

考虑到，由于码头设备的种类繁多，涉及的区域范围广泛，这些设备的监控一般采用各自单独敷设线缆，有线连接的方式进行监控，线缆敷设数量过多，长度过长，建设成本较高。每个设备数据都是单独线缆采集传输，一旦该条线缆损坏，该数据的采集传输就将中断，不利于数据采集的稳定性和可靠性。另外，采用有线连接的方式，一旦线缆敷设完成，就不能随意移动，后续设备改造或者重新布局时，就需要重新布线，造成浪费，适应性和灵活性不高。本实用新型的方案，提出一种码头设备的无线监控装置，具体是一种码头设备的可组网式无线监控装置，将无线传输功能和监控功能集成在一个监控装置中、且形成集成化模块，减少了线缆敷设量、且减小了成本。

根据本实用新型的实施例，提供了一种码头设备的无线监控装置。所述码头设备的无线监控装置，应用于对码头设备进行无线监控；所述无线监控装置，包括：箱体、电源模块、监控模块和第一ZigBee模块；所述箱体具有本体，所述箱体的本体具有腔体；所述电源模块、所述监控模块和所述第一ZigBee模块，集成化设置在所述箱体的腔体中；在所述箱体的腔体侧壁上设置有三叉电源接口，所述三叉电源接口通过电源线接外部的交流电源；所述电源模块，通过电源线连接至所述监控模块的供电端；所述电源模块，还通过电源线连接至所述第一ZigBee模块的供电端。所述电源模块，分别与所述监控模块和所述第一ZigBee模块相连，用于为所述监控模块和所述第一ZigBee模块供电；所述监控模块，与所述第一ZigBee模块相连，用于获取自身所监控的待监控设备处传感器监测到的监控数据，并通过所述第一ZigBee模块向所述监控中心上传；和/或接收所述监控中心通过所述第一ZigBee模块下发的控制命令，并下发至自身所监控的待监控设备。这样，在码头设备的无线监控装置中箱体的侧壁(即腔体侧壁)上设置标准的三叉电源接口，可通过通用电源线从就近的插座或电源点接取电源，提高了无线监控装置的电源取用范围和电源接用便捷性。相比于相关方案中利用供电电缆直接接入箱体内开关的供电方式，该码头设备的无线监控装置中箱体采用的三叉电源接口方式，在码头设备的无线监控装置中箱体需要移动或改变位置时，无需再改动或重新布设供电电缆，提高了码头设备的无线监控装置中箱体的普适性和应用范围，降低了使用成本。

其中，在所述无线监控装置中，所述第一ZigBee模块，具有ZigBee天线和ZigBee网络模块；所述ZigBee网络模块，具有电源接口、天线接口、I/O输入接口、I/O输出接口和模拟量输入接口；所述ZigBee天线与所述天线接口相连。所述电源模块，包括：电源端子和直流电源，直流电源如24V直流电源；所述监控模块，包括：数据采集接口、LED显示灯和温度变送器；所述数据采集接口，包括：输出接线端子。

其中，外部的交流电源，能够通过交流电源线连接至所述三叉电源接口；所述三叉电源接口连接至所述电源端子；所述电源端子通过电源线连接至所述直流电源的输入端；所述直流电源的输出端，通过电源线连接至所述电源接口的输入端；所述直流电源的输出端，还通过电源线连接至所述LED显示灯的供电端；所述I/O输出接口，通过信号线连接至所述输出接线端子；所述输出接线端子，通过信号线连接至所述LED显示灯的供电端；所述温度变送器，通过信号线连接至所述模拟量输入接口的输入端。

图1为一种码头设备的可组网式无线监控装置的箱体的一实施例的箱体的面板外部的显示部分和开关部分的结构示意图；图2为一种码头设备的可组网式无线监控装置的箱体的一实施例的箱体的腔体内部的元器件的布局示意图；

图3为一种码头设备的可组网式无线监控装置的箱体的一实施例的箱体的面板打开的情况下箱体的腔体内部的元器件的布局示意图。如图1至图3至图3所示，一种码头设备的可组网式无线监控装置的箱体，用于集成与码头设备的可组网式无线监控相关的监控设施、以及无线传输设施等相关设备。其中，在监控设施中，设置有数据采集接口。在无线传输设施中，设置有ZigBee模块。

其中，温度变送器，用于对采集的温度数据进行转换显示。LED指示灯，用于显示I/O输出信号。LED显示灯用于显示I/O输出信号，以便于直观显示对设备的控制效果。采用LED指示灯显示现场设备的状态，采用带显示功能温度变送器显示采集的温度值，通过配置显示装置，增加了直观性。在本实用新型的方案中，采用LED指示灯(如图1至图3中的LED显示灯)显示I/O输出信号，采用带显示功能的温度变送器显示采集的温度值(如图1至图3中的温度变送器的显示屏)。这样，通过配置显示装置，增加了用户对I/O输出信号、以及温度值的获取的直观性。温度变送器，用于显示现场设备的温度；部分码头现场设备会配有测温点或测温传感器，对诸如减速机轴温、电机温度等进行测量；该温度变送器可以将设备测温点采集到的温度数据转换后进行显示。

第一ZigBee模块，用于数据的无线传输和作为中继节点进行组网。数据采集接口，通过配置I/O输入、I/O输出、模拟量输入等多种类型接口，对接港口现场电气设备，用于采集港口现场设备的运行数据，或输出相应控制信号到港口现场设备。在本实用新型的方案中，无线传输设施，利用Zigbee技术的自组网和网络自愈功能，不同的Zigbee模块之间可互为中继，以提高无线传输网络的灵活性和稳定性。其中，Zigbee，也称紫蜂，是一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。这样，采用集成化无线传输和监控模块，替代相关方案中的监控模块，改变原有的有线监控，实现对于设备的无线监控，且利用ZigBee技术自组网功能，无线模块可互为中继，能够提高无线传输网络的灵活性和稳定性。

在一些实施方式中，所述监控模块，还包括：中间继电器；所述直流电源，连接至所述中间继电器；所述中间继电器，设置在所述I/O输出接口与所述输出接线端子之间。中间继电器，用于实现电气隔离，增强抗干扰和屏蔽能力。

在一些实施方式中，所述ZigBee网络模块，还具有I/O输入接口；所述数据采集接口，还包括：输入接线端子；所述监控模块，还包括：自锁开关模块，如带灯自锁开关；其中，所述直流电源，还连接至所述自锁开关模块；所述自锁开关模块，通过所述输入接线端子，连接至所述I/O输入接口。

如图1至图3所示，在监控设施中，还设置有温度变送器的本体、中间继电器、24V电源、LED指示灯的本体、以及带灯自锁开关的本体。相应地，在该箱体的面板上，与温度变送器的本体相对应设置有温度变送器的显示屏，与LED指示灯的本体相对应的LED指示灯的指示部分，与带灯自锁开关的本体相对应的带灯自锁开关的指示部分。

带灯自锁开关，一方面用于手动控制相关设备，另一方面用于模拟从港口现场设备采集回来的信息或信号，以便进行实验测试。带灯自锁开关，可以通过在箱门(即箱体的面板)上开孔，用螺母固定在所开孔上；其中，位于箱体的面板的外部的是带灯自锁开关的显示部分，位于箱体的面板的内部的是带灯自锁开关的本体。实际应用中，箱体上的该自锁开关不是必须要有的，可以根据实际情况和需要决定是否安装。如果需要现场手动控制相关设备并反馈对应操作信号，可选择安装；如果现场不需要手动控制设备，可以去掉该自锁开关，直接将从现场设备采集回来的信息或信号输入到ZigBee网络模块的I/O输入端。其中，码头现场的设备，有的会要求既能远程控制，也能就地现场手动控制。比如现场阀门，如果要求既可以远程控制开关阀门，也能现场手动开关阀门时，就可以将相关控制信号也接入该监控装置中，利用自锁开关来手动控制阀门开关。

图6为一种码头设备的可组网式无线监控装置的一实施例的设备连接关系示意图。如图6所示，ZigBee网络模块，包括：I/O输入接口、I/O输出接口、模拟量输入接口、电源接口和天线接口。对于图1至图3所示的码头设备的可组网式无线监控装置的箱体中的各元器件，220V交流电源的进线，连接至24V直流电源的接电端子(即电源端子)。电源端子连接至24V电源。

其中，24V电源，连接至ZigBee网络模块的电源接口。ZigBee网络模块的天线接口，连接至ZigBee天线。24V电源，还分别连接至中间继电器和LED显示灯。24V电源，还连接至带灯自锁开关。带灯自锁开关能够获取港口现场设备的输入信号，带灯自锁开关通过输入接线端子连接至ZigBee网络模块的I/O输入接口；港口现场设备的输入信号，比如阀门的开到位信号、关到位信号，皮带的跑偏、撕裂等故障信号，皮带的张紧信号，气垫机的风压信号等都可以作为现场设备的输入信号，用于反映设备的运行状态。

ZigBee网络模块的I/O输出接口，连接至中间继电器。中间继电器通过输出接线端子，连接至LED显示灯。输出接线端子，能够输出港口现场设备的控制信号至LED显示灯；港口现场设备的控制信号，可以是控制阀门开或关的信号，控制卸料犁升或降的信号，控制发放料斗打开或关闭的信号，控制电机运行或停止的信号等。温度变送器与ZigBee网络模块的模拟量输入接口相连，用于输送模拟量输入信号。其中，有些设备现场采集的信号可能会是模拟量信号。比如有些设备测温点或测温传感器采集的温度信号，就是模拟量的。电源端子、输入接线端子、输出接线端子是用于设备间的走线连接。

在一些实施方式中，所述箱体还具有箱门，所述箱门能够开合地设置在所述箱体的腔体上；在所述自锁开关模块为带灯自锁开关的情况下，所述温度变送器的显示屏、所述LED显示灯的显示部分、以及所述带灯自锁开关的显示部分，均设置在所述箱体的面板的外部；所述温度变送器的本体、所述LED显示灯的本体、以及所述带灯自锁开关的本体，均对应设置在所述箱体的面板的内部。所述第一ZigBee模块的ZigBee天线，设置在所述箱体的腔体的顶部、且伸出所述箱体的腔体的顶部壳体。

在所述箱体竖直放置的情况下，所述箱体的腔体具有容置腔体，所述容置腔体的容置空间在竖直方向分为上中下三层；在所述监控模块还包括中间继电器的情况下，按面向所述容置腔体的容置空间的方向，所述电源端子和所述第一ZigBee模块设置在所述容置腔体的上层，所述中间继电器和所述输入接线端子设置在所述容置腔体的中层，所述直流电源和所述输出接线端子设置在所述容置腔体的下层。

如图1至图3所示，该箱体，包括：箱体的腔体和箱体的面板。箱体的腔体，具有容置腔体。在该容置腔体中，按上中下分为三层，分层设置后，元件的布局会比较合理美观，元件之间连接线缆时就不用绕来绕去，既节省了线缆长度，并且外观也美观好看；分层之后，元件位置清晰明确，也便于检修和排查故障。

在上层设置有24V电源的电源端子、以及ZigBee模块，在中层设置有中间继电器和输入接线端子(即输入IO接口)，在下层设置有24V电源和输出接线端子(即输出IO接口)。在该箱体的腔体的顶部、且靠近ZigBee模块的位置处，设置有ZigBee模块的天线(即ZigBee天线)，且该ZigBee天线伸出该箱体的腔体的顶部。ZigBee天线与ZigBee模块相连。

在一些实施方式中，在所述容置腔体的中层，设置有矩形框架；所述中间继电器和所述输入接线端子，设置在所述矩形框架中。如图1至图3所示，在箱体的容置腔体的中部，设置有矩形框架，在该矩形框架位于中层。该矩形框架用于作为箱体内线槽进行线缆走线。元器件之间的线缆都集中在在这个矩形框架线槽内，既便于线缆集中管理，也美观好看，便于检修。该矩形框架线槽带盖，在走线完成后盖上盖，就可将线缆遮盖住，让箱体内简洁美观不凌乱。

其中，所述温度变送器、所述LED显示灯、以及所述带灯自锁开关，均通过在所述箱体的面板上开设相应的安装孔，并固定设置在相应的安装孔上；所述第一ZigBee模块的ZigBee天线、所述电源端子、所述第一ZigBee模块、所述中间继电器、所述输入接线端子、所述直流电源和所述输出接线端子，均固定设置在所述箱体的腔体的背板上。

如图1至图3所示，数据采集接口、Zigbee模块，通过螺丝固定在箱体的背板上。24V电源的电源端子、ZigBee模块、中间继电器、输入接线端子、24V电源、输出接线端子、以及ZigBee天线，均固定设置在该箱体的腔体上，如可以通过螺丝、卡扣等进行固定设置，以避免松动而影响正常使用。

温度变送器可以通过在箱门(即箱体的面板)上开孔，用卡扣固定在所开孔上；其中，位于箱体的面板的外部的是温度变送器的显示屏，位于箱体的面板的内部的是温度变送器的本体。温度变送器用于对采集的温度数据进行转换显示，以便于直观显示设备的温度值。

LED指示灯，可以通过在箱门(即箱体的面板)上开孔，用螺母固定在所开孔上；其中，位于箱体的面板的外部的是LED指示灯的显示部分，位于箱体的面板的内部的是LED指示灯的本体。

在一些实施方式中，在所述容置腔体中，设置有第一导轨和第二导轨；所述电源端子，通过所述第一导轨固定安装在所述容置腔体中；所述中间继电器，通过所述第二导轨固定安装在所述容置腔体中。

如图1至图3所示，对于其他配件如24V电源(即24V直流电源)及其接线端子等，24V直流电源，可以通过螺丝固定在箱体的腔体的背板上；24V直流电源的接电端子，可以固定在箱体的腔体中的导轨上；设置导轨后，就可以将接点端子像卡扣一样直接卡在导轨上，每次安装和拆卸就很方便，不用每次上螺丝。24电源用于为ZigBee模块、中间继电器等设备提供24V电源。在箱体的容置腔体中，可以设置导轨，中间继电器固定在该导轨上；设置导轨后，就可以将中间继电器像卡扣一样直接卡在导轨上，继电器安装和拆卸就很方便，不用每次上螺丝。ZigBee模块的所有输出端加装了中间继电器，来实现电气隔离，可以增强抗干扰和屏蔽能力，提高安全性和可靠性。

在一些实施方式中，在所述容置腔体竖直放置的情况下，所述电源端子设置在所述容置腔体的上层的左侧，所述第一ZigBee模块设置在所述容置腔体的上层的右侧、且位于所述第一ZigBee模块的ZigBee天线的下方；其中，所述第一ZigBee模块的I/O输出接口位于中间，所述第一ZigBee模块的I/O输入接口位于左侧，所述第一ZigBee模块的模拟量输入接口位于右侧。所述中间继电器设置在所述容置腔体的中层的左侧，所述输入接线端子设置在所述容置腔体的中层的右侧。所述直流电源设置在所述容置腔体的下层的左侧，所述输出接线端子设置在所述容置腔体的下层的右侧、且位于所述输入接线端子的下方。所述温度变送器设置在所述箱体的面板的上部，所述LED显示灯与所述带灯自锁开关设置在所述箱体的面板的中下部。

参见图1至图3和图6所示的例子，为方便电源进线，将电源端子(即24V直流电源的接电端子)固定安装在箱体的腔体的背板的上部左侧。为方便连接箱体的腔体的上部的天线，ZigBee模块固定安装在箱体的腔体的背板的上部右侧，即ZigBee天线的下方。ZigBee模块上的输出端(即I/O输出接口)在左侧，输入端(即I/O输入接口)在右侧，为便于接线，将需要与ZigBee模块上的输出端连接的中间继电器固定安装在箱体的腔体的背板中部左侧；将输入接线端子固定安装在箱体的腔体的背板中部右侧。为便于接线，将输出接线端子固定安装在箱体的腔体背板下部右侧、且位于输入接线端子下方，可有效减少箱体内部的线缆接线的绕线距离。24V电源固定安装在箱体的腔体的背板的下部左侧，方便为中间继电器及箱门(即箱体的面板)上的LED显示灯和带灯自锁开关等供电。温度变送器具备显示功能，固定安装在箱门(即箱体的面板)上部，方便在箱体关闭时查看显示数值，并且方便连接ZigBee模块上的模拟量输入端子。LED显示灯和带灯自锁开关安装在箱门(即箱体的面板)中下部，方便在箱体关闭时查看和操作，并且方便连接输入接线端子和输出接线端子。这样，使得箱体中各元器件分布合理、接线方便、分类固定、且便于检修。

优选地，在图1至图3和图6所示的例子中，ZigBee模块可以采用Helicomm公司的ZigBee全功能设备IP Link-2250模块来完成数据的采集传输。IP Link-2250模块有8个I/O，通过拨码开关的选择使其中4路作为输出，用于将接收到的上游设备发送来的控制信号，输出到现场设备进行控制；4路I/O作为输入用于接收采集到的现场设备数据信号，并反馈传送到上游设备，以此来提高整个数据采集传输过程的可靠性。中间继电器用于提高IPLink-2250模块I/O的驱动能力，同时隔离ZigBee网络设备和现场设备的直接电气联系；为了提高IP Link-2250模块I/O的驱动能力，同时隔离ZigBee网络设备和现场设备的直接电气联系，采用Omron公司24V中间继电器进行隔离。

在一些实施方式中，所述第一ZigBee模块的I/O输入接口的I/O接口的数量，大于或等于所述带灯自锁开关的数量；所述第一ZigBee模块的I/O输入接口中的每路I/O接口的输入侧，均设置有限流电阻；每个所述带灯自锁开关，通过相应的限流电阻后，再连接至所述第一ZigBee模块的I/O输入接口中对应的I/O接口。

在本实用新型的方案提出的码头设备的可组网式无线监控装置中，采用LED灯的亮、灭来显示I/O输出信号，采用自锁开关来模拟现场设备不同状态下的反馈信号，此外IPLink-2250模块还有一路模拟量输入信号用来采集来自现场设备的模拟量信号。图7为一种码头设备的可组网式无线监控装置中ZigBee模块的一实施例的结构示意图。如图7所示，ZigBee模块的输入端自带512欧姆的限流电阻R01～R04，以保障对ZigBee模块的I/O输入端的灌入电流在安全范围内。稳压电源对应为上图1至图3中的24V电源，用来将220V电源转换为24V并稳定电压。

如图7所示，开关KA1～KA4对应为上图1至图3中的自锁开关，该自锁开关是用来模拟从现场设备采集回来的信息或信号，以便进行实验测试。实际应用中，箱体上的该自锁开关不是必须要有的，可以根据实际情况和需要决定是否安装。如果需要现场手动控制相关设备并反馈对应操作信号，可选择安装；如果现场不需要手动控制设备，可以去掉该自锁开关，直接将从现场设备采集回来的信息或信号，经过限流电阻R01～R04(为ZigBee模块输入端自带的512欧姆限流电阻)后输入ZigBee模块的I/O输入端。输入端子ZIGIN1～ZIGIN4对应为ZigBee模块中的4路I/O输入端；输出端子ZIGOUT1～ZIGOUT4为ZigBee模块中的4路I/O输出端。输出端子ZOUT1～ZOUT4对应为上图1至图3中的中间继电器，用于提高IP Link-2250模块I/O的驱动能力，同时隔离ZigBee网络设备和现场设备的直接电气联系。在本实用新型的方案中，在Zigbee模块中的数字量输出回路(如图7中的ZIGOUT1～ZIGOUT4)上加装了继电器(如图7中的ZOUT1～ZOUT4)，来实现电气隔离，增强抗干扰和屏蔽能力，提高安全性和可靠性。输出端子OUTL1～OUTL4对应为上图1至图3中的LED显示灯，LED显示灯用于显示I/O输出信号，以便于直观显示对设备的控制效果。

在一些实施方式中，所述监控模块，还包括：磁性开关组件。所述磁性开关组件，设置在所述电源模块和所述监控模块之间的通电回路中，优选地设置在所述三叉电源接口与所述电源端子之间。所述磁性开关组件，包括：强磁片和磁性开关，所述磁性开关具有感应面；所述强磁片设置在所述箱体的箱门上；所述磁性开关，设置在所述箱体的腔体侧壁上，且所述磁性开关的感应面朝向能够与所述强磁片接触或靠近的方向设置；在所述强磁片与所述磁性开关的感应面之间靠近或接触的情况下，所述强磁片的磁场靠近所述磁性开关，以使所述磁性开关在所述强磁片的磁场作用下，使所述磁性开关的内部的开关触点与开关本体之间连通；在所述强磁片远离所述磁性开关的感应面的情况下，所述强磁片的磁场远离所述磁性开关，以使所述磁性开关失去所述强磁片的磁场作用，使所述磁性开关的内部的开关触点与开关本体之间断开。

其中，当所述箱门关闭时，即所述箱门关闭在所述箱体的腔体上时，所述强磁片与所述磁性开关的感应面之间靠近或接触，所述强磁片的磁场靠近所述磁性开关，以使所述磁性开关在所述强磁片的磁场作用下，使所述磁性开关的内部的开关触点与开关本体之间连通，接通所述电源模块和所述监控模块之间的通电回路。当所述箱门打开时，即所述箱门自所述箱体的腔体上打开时，所述强磁片远离所述磁性开关的感应面，所述强磁片的磁场远离所述磁性开关，以使所述磁性开关失去所述强磁片的磁场作用，使所述磁性开关的内部的开关触点与开关本体之间断开，断开所述电源模块和所述监控模块之间的通电回路。

也就是说，箱门关闭，所述强磁靠近所述磁性开关后，所述磁性开关在所述强磁片的磁场作用下，所述磁性开关的内部会连通，从而接通电源。箱门打开，所述强磁远离所述磁性开关后，所述磁性开关不再受到所述强磁片的磁场作用，所述磁性开关的内部会断开，从而断开电源。其中，强磁片本身是一个永久磁铁，它靠近磁性开关后，仅仅只是对磁性开关施加一个强磁场。磁性开关的型号，可以选用能够用于强电AC220V的MC-16磁性开关。

这样，采用磁性开关组件来实现柜门(即箱门)打开和关闭时电源模块与监控模块之间的供电回路的通断。在柜门上放置强磁片，箱体的腔体侧壁上设置磁性开关。当箱门关闭时，强磁片靠近磁性开关的感应面，电源回路(即电源模块与监控模块之间的供电回路)接通，码头设备的无线监控装置通电。当箱门打开时，强磁片离开磁性开关的感应面，电源回路(即电源模块与监控模块之间的供电回路)关闭，码头设备的无线监控装置断电。当需要打开柜门查看，接线或维修时，可以确保箱体断电，保证了操作的安全性。

这里，强磁片与磁性开关之间接通或关断的原理，是利用的干簧管原理实现。干簧管原理是当还没有进行操作时，管内的两个簧片是不接触的；在通过永磁铁或电磁线圈产生的磁场时，外加的磁场在两个簧片末端位置附近产生了不同的极性。两片簧片在磁力超过其自身弹性的情况下，吸合导通回路；当磁场减弱或消失后，簧片因自身弹性而被释放，触点分离，从而使电路被打开。图4为磁性开关组件的一实施例的结构示意图，图5为磁性开关组件的另一实施例的结构示意图，参见图4和图5所示的例子，磁性开关设置在交流电源的火线连接线路与电源端子之间，通过强磁片本身的磁场，在接近磁性开关和远离磁性开关时来对干簧管内簧片施加磁场。

本实用新型的方案提出的一种可组网式无线监控装置，通过设置码头设备的无线监控装置，以应用于对码头设备进行无线监控；该无线监控装置包括箱体、电源模块和监控模块，箱体的腔体电源模块、箱体的腔体监控模块和箱体的腔体第一ZigBee模块，集成化设置在箱体的腔体中；在箱体的腔体侧壁上设置有三叉电源接口，箱体的腔体三叉电源接口通过电源线接外部的交流电源；箱体的腔体电源模块，通过电源线连接至箱体的腔体监控模块的供电端；箱体的腔体电源模块，还通过电源线连接至箱体的腔体第一ZigBee模块的供电端；在无线监控装置的箱体中集成设置、且具有无线传输功能和监控功能的集成化模块，从而，通过将无线传输功能和监控功能集成在一个监控装置中、且形成集成化模块，减少了线缆敷设量、且减小了成本。

这样，将无线传输功能和监控功能集成在一个监控装置中、且形成集成化模块，如采用将无线传输功能和监控功能集成在一个设备中的集成化模块，替代相关方案中需要同时设置监控模块和无线传输模块的监控模式，即改变原有的有线监控模式，实现对于码头设备的无线监控，减少了线缆敷设量、且减小了成本。具体地，在本实用新型的方案中，将无线传输设施和监控设施集成封装在一起，形成无线传输功能和监控功能集成在一个设备中的集成化模块，该集成化模块的集成度高，使得模块尺寸小、功耗小，且外部接线少、故障率低。

基于上述码头设备的无线监控装置，本实用新型的实施例，还提供了一种码头设备的无线监控系统。参见图8所示本实用新型的装置的一实施例的结构示意图。该码头设备的无线监控系统可以包括：所述码头，具有监控中心和待监控区域；所述待监控区域的数量为一个以上，每个所述待监控区域具有一个以上待监控设备；所述码头设备的无线监控系统，包括：主节点和从节点；所述主节点的数量与所述待监控区域的数量相同，且每个所述主节点设置在对应的所述待监控区域与所述监控中心之间；所述监控中心，具有PLC模块和/或PC机；在每个所述待监控区域中的每个待监控设备处，对应地设置有一个所述从节点。

在每个所述主节点中，设置有第二ZigBee模块；在每个所述从节点中，设置有第一ZigBee模块；在每个所述待监控区域中，每个所述从节点中的第一ZigBee模块，与该所述待监控区域的所述主节点中的第二ZigBee模块无线连接，构成该待监控区域的ZigBee网络；每个所述待监控区域的ZigBee网络，通过总线连接至所述监控中心的PLC模块和/或PC机。该总线，可以是以太网总线。

图9为种码头设备的可组网式无线监控装置的一实施例的网络结构示意图，其中，(a)为网络结构示意图一，(b)为网络结构示意图二。如图9所示，在对港口现场设备的监控过程中，采用Helicomm公司的ZigBee全功能设备2220E作为网络主节点，通过工业以太网与上位监控计算机通信。采用Helicomm公司的ZigBee全功能设备2250作为子节点分布在码头电气设备处，通过中间继电器控制设备的运行。ZigBee模块的自组织和自愈功能使得IPLink-2250模块可以作为网络路由器，保障主节点和子节点间的数据通信。监控计算机通过ZigBee网络，控制所有设备的启停。

例如：以监控码头筒仓区的设备为例，由于码头筒仓区仓顶和仓底的设备较多，所要监控设备的全部I/O数量庞大，相关方案的控制方式是从中控室直接铺设控制电缆或者利用现场总线进行控制，这需要铺设大量的电缆，而且仓顶和仓底空间狭小，不利于电缆的铺设和维护。而采用本实用新型的方案提出的该可组网式无线监控装置后，可以方便地解决这些难题。

首先可在筒仓区靠近监控中心的地方设立一个主节点，主节点通过以太网与监控中心连接，在筒仓区需要控制的设备附近安装该可组网式无线监控装置，作为子节点。每个可组网式无线监控装置同时承担网络路由器的角色，作为其他子节点与主节点通信的中继器，提高数据通信可靠性。对设备监控时，监控中心发送控制指令，ZigBee网络的主节点将控制指令通过ZigBee网络传输到子节点，控制筒仓设备的动作，同时设备的状态通过ZigBee网络传回监控中心。仓顶/仓底的设备监控系统，具体可以参见图1至图3、图6和图7所示的例子。

在每个所述从节点处，设置有包含第一ZigBee模块的无线监控装置；所述无线监控装置，还包括：箱体、电源模块、监控模块和第一ZigBee模块，所述电源模块、所述监控模块和所述第一ZigBee模块，集成化设置在所述箱体中。其中，所述电源模块，分别与所述监控模块和所述第一ZigBee模块相连，用于为所述监控模块和所述第一ZigBee模块供电；所述监控模块，与所述第一ZigBee模块相连，用于获取自身所监控的待监控设备处传感器监测到的监控数据，并通过所述第一ZigBee模块向所述监控中心上传；和/或接收所述监控中心通过所述第一ZigBee模块下发的控制命令，并下发至自身所监控的待监控设备。

采用本实用新型的方案，通过将码头的监控中心设置为主节点，将码头的各监控区设置为从节点，在主节点中设置第二ZigBee模块，在各从节点中设置包含第一ZigBee模块的无线监控装置，主节点与从节点之间通过以太网连接；每个无线监控装置，包含在箱体中集成设置、且具有无线传输功能和监控功能的集成化模块，从而，通过将无线传输功能和监控功能集成在一个监控装置中、且形成集成化模块，减少了线缆敷设量、且减小了成本。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种码头设备的无线监控装置，其特征在于，应用于对码头设备进行无线监控；所述无线监控装置，包括：箱体、电源模块、监控模块和第一ZigBee模块；所述箱体具有本体，所述箱体的本体具有腔体；所述电源模块、所述监控模块和所述第一ZigBee模块，集成化设置在所述箱体的腔体中；在所述箱体的腔体侧壁上设置有三叉电源接口，所述三叉电源接口通过电源线接外部的交流电源；所述电源模块，通过电源线连接至所述监控模块的供电端；所述电源模块，还通过电源线连接至所述第一ZigBee模块的供电端；

其中，所述第一ZigBee模块，具有ZigBee天线和ZigBee网络模块；所述ZigBee网络模块，具有电源接口、天线接口、I/O输入接口、I/O输出接口和模拟量输入接口；所述ZigBee天线与所述天线接口相连；

所述电源模块，包括：电源端子和直流电源；所述监控模块，包括：数据采集接口、LED显示灯和温度变送器；所述数据采集接口，包括：输出接线端子；

其中，外部的交流电源，能够通过交流电源线连接至所述三叉电源接口；所述三叉电源接口连接至所述电源端子；所述电源端子通过电源线连接至所述直流电源的输入端；所述直流电源的输出端，通过电源线连接至所述电源接口的输入端；所述直流电源的输出端，还通过电源线连接至所述LED显示灯的供电端；所述I/O输出接口，通过信号线连接至所述输出接线端子；所述输出接线端子，通过信号线连接至所述LED显示灯的供电端；所述温度变送器，通过信号线连接至所述模拟量输入接口的输入端。

2.根据权利要求1所述的码头设备的无线监控装置，其特征在于，所述监控模块，还包括：中间继电器；所述直流电源，连接至所述中间继电器；所述中间继电器，设置在所述I/O输出接口与所述输出接线端子之间。

3.根据权利要求1或2所述的码头设备的无线监控装置，其特征在于，所述ZigBee网络模块，还具有I/O输入接口；所述数据采集接口，还包括：输入接线端子；所述监控模块，还包括：自锁开关模块；

其中，所述直流电源，还连接至所述自锁开关模块；所述自锁开关模块，通过所述输入接线端子，连接至所述I/O输入接口。

4.根据权利要求3所述的码头设备的无线监控装置，其特征在于，所述箱体还具有箱门，所述箱门能够开合地设置在所述箱体的腔体上；在所述自锁开关模块为带灯自锁开关的情况下，所述温度变送器的显示屏、所述LED显示灯的显示部分、以及所述带灯自锁开关的显示部分，均设置在所述箱体的面板的外部；所述温度变送器的本体、所述LED显示灯的本体、以及所述带灯自锁开关的本体，均对应设置在所述箱体的面板的内部；

所述第一ZigBee模块的ZigBee天线，设置在所述箱体的腔体的顶部、且伸出所述箱体的腔体的顶部壳体；

在所述箱体竖直放置的情况下，所述箱体的腔体具有容置腔体，所述容置腔体的容置空间在竖直方向分为上中下三层；在所述监控模块还包括中间继电器的情况下，按面向所述容置腔体的容置空间的方向，所述电源端子和所述第一ZigBee模块设置在所述容置腔体的上层，所述中间继电器和所述输入接线端子设置在所述容置腔体的中层，所述直流电源和所述输出接线端子设置在所述容置腔体的下层。

5.根据权利要求4所述的码头设备的无线监控装置，其特征在于，在所述容置腔体的中层，设置有矩形框架；所述中间继电器和所述输入接线端子，设置在所述矩形框架中。

6.根据权利要求4所述的码头设备的无线监控装置，其特征在于，其中，所述温度变送器、所述LED显示灯、以及所述带灯自锁开关，均通过在所述箱体的面板上开设相应的安装孔，并固定设置在相应的安装孔上；

所述第一ZigBee模块的ZigBee天线、所述电源端子、所述第一ZigBee模块、所述中间继电器、所述输入接线端子、所述直流电源和所述输出接线端子，均固定设置在所述箱体的腔体的背板上。

7.根据权利要求4所述的码头设备的无线监控装置，其特征在于，其中，在所述容置腔体中，设置有第一导轨和第二导轨；所述电源端子，通过所述第一导轨固定安装在所述容置腔体中；所述中间继电器，通过所述第二导轨固定安装在所述容置腔体中。

8.根据权利要求4所述的码头设备的无线监控装置，其特征在于，在所述容置腔体竖直放置的情况下，所述电源端子设置在所述容置腔体的上层的左侧，所述第一ZigBee模块设置在所述容置腔体的上层的右侧、且位于所述第一ZigBee模块的ZigBee天线的下方；其中，所述第一ZigBee模块的I/O输出接口位于中间，所述第一ZigBee模块的I/O输入接口位于左侧，所述第一ZigBee模块的模拟量输入接口位于右侧；

所述中间继电器设置在所述容置腔体的中层的左侧，所述输入接线端子设置在所述容置腔体的中层的右侧；

所述直流电源设置在所述容置腔体的下层的左侧，所述输出接线端子设置在所述容置腔体的下层的右侧、且位于所述输入接线端子的下方；

所述温度变送器设置在所述箱体的面板的上部，所述LED显示灯与所述带灯自锁开关设置在所述箱体的面板的中下部。

9.根据权利要求4所述的码头设备的无线监控装置，其特征在于，所述第一ZigBee模块的I/O输入接口的I/O接口的数量，大于或等于所述带灯自锁开关的数量；所述第一ZigBee模块的I/O输入接口中的每路I/O接口的输入侧，均设置有限流电阻；每个所述带灯自锁开关，通过相应的限流电阻后，再连接至所述第一ZigBee模块的I/O输入接口中对应的I/O接口。

10.根据权利要求4所述的码头设备的无线监控装置，其特征在于，所述监控模块，还包括：磁性开关组件；所述磁性开关组件，设置在所述电源模块和所述监控模块之间的通电回路中；所述磁性开关组件，包括：强磁片和磁性开关，所述磁性开关具有感应面；所述强磁片设置在所述箱体的箱门上；所述磁性开关，设置在所述箱体的腔体侧壁上；在所述强磁片与所述磁性开关的感应面之间靠近或接触的情况下，所述强磁片的磁场靠近所述磁性开关，以使所述磁性开关在所述强磁片的磁场作用下，使所述磁性开关的内部的开关触点与开关本体之间连通；在所述强磁片远离所述磁性开关的感应面的情况下，所述强磁片的磁场远离所述磁性开关，以使所述磁性开关失去所述强磁片的磁场作用，使所述磁性开关的内部的开关触点与开关本体之间断开；

其中，当所述箱门关闭时，所述强磁片与所述磁性开关的感应面之间靠近或接触，所述强磁片的磁场靠近所述磁性开关，以使所述磁性开关在所述强磁片的磁场作用下，使所述磁性开关的内部的开关触点与开关本体之间连通，接通所述电源模块和所述监控模块之间的通电回路；

当所述箱门打开时，所述强磁片远离所述磁性开关的感应面，所述强磁片的磁场远离所述磁性开关，以使所述磁性开关失去所述强磁片的磁场作用，使所述磁性开关的内部的开关触点与开关本体之间断开，断开所述电源模块和所述监控模块之间的通电回路。