一、項(xiàng)目背景

隨著物流行業(yè)的迅速發(fā)展，倉(cāng)庫(kù)貨物的搬運(yùn)與堆垛需求不斷增加，起重機(jī)作為物流自動(dòng)化系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，其穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。然而，由于起重機(jī)分布在大型倉(cāng)庫(kù)的各個(gè)位置，設(shè)備分散且工作環(huán)境復(fù)雜，傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控方式存在諸多不便，如人工巡檢效率低、故障發(fā)現(xiàn)不及時(shí)、運(yùn)維成本高等。為提高起重機(jī)的管理效率和運(yùn)行安全性，某物流公司決定引入遠(yuǎn)創(chuàng)智控工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)，搭建起重機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

二、系統(tǒng)需求分析

·數(shù)據(jù)采集：實(shí)時(shí)采集起重機(jī)的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括電機(jī)的溫度、電流、電壓，運(yùn)行機(jī)構(gòu)的位置、速度，起重機(jī)構(gòu)的載荷重量等，以及PLC控制器中的運(yùn)行狀態(tài)信息。

·遠(yuǎn)程監(jiān)控：運(yùn)維人員需要在監(jiān)控中心遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看起重機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)起重機(jī)的集中管理和監(jiān)控。

·故障預(yù)警與診斷：對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，及時(shí)發(fā)出警報(bào)，并提供故障診斷信息，以便快速定位和解決問(wèn)題。

·遠(yuǎn)程維護(hù)：支持遠(yuǎn)程對(duì)起重機(jī)的PLC程序進(jìn)行更新和調(diào)試，減少現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的工作量和成本。

·數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析：對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析，以便了解設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行趨勢(shì)，為設(shè)備的維護(hù)計(jì)劃和優(yōu)化運(yùn)行提供依據(jù)。

三、網(wǎng)關(guān)選型

經(jīng)過(guò)對(duì)市場(chǎng)上多款工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)的對(duì)比和評(píng)估，該物流公司最終選擇了遠(yuǎn)創(chuàng)智控PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)，主要原因如下：

·強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集能力：該網(wǎng)關(guān)支持多種主流工控協(xié)議和儀器儀表協(xié)議的邊緣解析及數(shù)據(jù)采集，能夠滿足對(duì)不同類型傳感器和PLC控制器數(shù)據(jù)采集的需求。

·穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡(luò)連接：具備5G/4G/WIFI/有線以太網(wǎng)/光纖等多種網(wǎng)絡(luò)接入方式，可適應(yīng)倉(cāng)庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。

·高效的邊緣計(jì)算功能：內(nèi)嵌邊緣計(jì)算規(guī)則和變量點(diǎn)表的本地和遠(yuǎn)程配置功能，可在網(wǎng)關(guān)側(cè)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和分析，減少數(shù)據(jù)傳輸量，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

·豐富的接口資源：提供多個(gè)網(wǎng)口和串口，可方便地連接PLC控制器、傳感器、攝像頭等設(shè)備，滿足系統(tǒng)的擴(kuò)展需求。

·高安全性和可靠性：具備VPN和防火墻等功能，支持多種加密算法和身份認(rèn)證方式，能夠有效保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院驮O(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。

四、系統(tǒng)架構(gòu)與部署

·感知層：在起重機(jī)上安裝了各種傳感器，如電機(jī)溫度傳感器、電流互感器、電壓互感器、位置傳感器、速度傳感器、載荷傳感器等，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)起重機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。這些傳感器將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)有線或無(wú)線方式傳輸?shù)桨惭b在起重機(jī)電控柜內(nèi)的遠(yuǎn)創(chuàng)智控PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)。

·傳輸層：網(wǎng)關(guān)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的有線網(wǎng)絡(luò)或4G/5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳到公司的數(shù)據(jù)中心。同時(shí)，網(wǎng)關(guān)還配備了WIFI和網(wǎng)口，可用于連接現(xiàn)場(chǎng)的其他智能設(shè)備，如攝像頭等，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的傳輸。

·平臺(tái)層：數(shù)據(jù)中心部署了MQTT物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，該平臺(tái)支持MQTT協(xié)議，能夠接收遠(yuǎn)創(chuàng)智控邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)上傳的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和展示。通過(guò)云平臺(tái)，運(yùn)維人員可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)起重機(jī)的集中管理和監(jiān)控。

·應(yīng)用層：開(kāi)發(fā)了起重機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于MQTT物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的數(shù)據(jù)，為運(yùn)維人員提供了一個(gè)直觀的監(jiān)控界面，包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障預(yù)警、遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)分析等功能模塊，方便運(yùn)維人員實(shí)時(shí)掌握起重機(jī)的運(yùn)行情況，并進(jìn)行相應(yīng)的操作。

五、現(xiàn)場(chǎng)安裝與調(diào)試

·網(wǎng)關(guān)安裝：將遠(yuǎn)創(chuàng)智控邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)安裝在起重機(jī)的電控柜內(nèi)，確保網(wǎng)關(guān)與PLC控制器、傳感器等設(shè)備的連接穩(wěn)定可靠。網(wǎng)關(guān)通過(guò)網(wǎng)口與PLC控制器相連，通過(guò)串口與部分傳感器相連，同時(shí)連接現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入。

·設(shè)備配置：使用網(wǎng)關(guān)內(nèi)置的WEB配置頁(yè)面，對(duì)網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、協(xié)議解析規(guī)則、數(shù)據(jù)采集頻率等進(jìn)行配置，使其與現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相匹配。同時(shí)，在MQTT物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上添加對(duì)應(yīng)的設(shè)備信息和數(shù)據(jù)點(diǎn)表，配置好網(wǎng)關(guān)與MQTT物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)之間的連接參數(shù)，確保數(shù)據(jù)能夠順利傳輸。

·調(diào)試與測(cè)試：在完成安裝和配置后，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和測(cè)試。通過(guò)模擬起重機(jī)的各種運(yùn)行工況，檢查網(wǎng)關(guān)是否能夠準(zhǔn)確采集數(shù)據(jù)并及時(shí)上傳到云平臺(tái)，云平臺(tái)是否能夠正確解析和展示數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的各項(xiàng)功能是否正常。在調(diào)試過(guò)程中，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

六、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

·實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)：通過(guò)遠(yuǎn)創(chuàng)智控工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)，將起重機(jī)的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集并上傳到MQTT物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，運(yùn)維人員可以在監(jiān)控中心的電腦或移動(dòng)設(shè)備上隨時(shí)查看起重機(jī)的電機(jī)溫度、電流、電壓、運(yùn)行位置、速度、載荷重量等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)掌控。

·遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控：網(wǎng)關(guān)連接現(xiàn)場(chǎng)的攝像頭，將視頻數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆破脚_(tái)，運(yùn)維人員不僅可以查看起重機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，還可以通過(guò)視頻監(jiān)控直觀地了解現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行情況，如吊鉤的位置、貨物的裝卸情況等，進(jìn)一步提高監(jiān)控的全面性和準(zhǔn)確性。

·故障預(yù)警與診斷：利用遠(yuǎn)創(chuàng)智控4G物聯(lián)網(wǎng)模塊的邊緣計(jì)算功能，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理。當(dāng)檢測(cè)到數(shù)據(jù)超出正常范圍時(shí)，如電機(jī)溫度過(guò)高、電流過(guò)大、載荷超重等，網(wǎng)關(guān)會(huì)立即觸發(fā)警報(bào)，并將故障信息發(fā)送到云平臺(tái)。云平臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)分析和診斷算法，進(jìn)一步確定故障原因和位置，并向運(yùn)維人員發(fā)出詳細(xì)的故障診斷報(bào)告，幫助運(yùn)維人員快速定位和解決問(wèn)題，減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間。

·遠(yuǎn)程維護(hù)與調(diào)試：借助網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)程維護(hù)功能，技術(shù)人員可以在監(jiān)控中心通過(guò)云平臺(tái)對(duì)起重機(jī)的PLC程序進(jìn)行遠(yuǎn)程更新和調(diào)試，無(wú)需到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作，大大提高了維護(hù)效率，降低了維護(hù)成本。同時(shí)，網(wǎng)關(guān)還支持遠(yuǎn)程配置和診斷，技術(shù)人員可以遠(yuǎn)程對(duì)網(wǎng)關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，確保網(wǎng)關(guān)的穩(wěn)定運(yùn)行。

七、應(yīng)用效果與效益分析

·提高設(shè)備管理效率：通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，運(yùn)維人員可以在一個(gè)監(jiān)控中心同時(shí)監(jiān)控多臺(tái)起重機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，無(wú)需再到現(xiàn)場(chǎng)逐一檢查，大大提高了設(shè)備管理的效率和便利性。

·減少設(shè)備故障時(shí)間：故障預(yù)警和診斷功能能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常情況，并快速定位故障原因，使維修人員能夠迅速采取措施進(jìn)行修復(fù)，減少了設(shè)備停機(jī)時(shí)間和維修成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自系統(tǒng)投入使用以來(lái)，起重機(jī)的平均故障修復(fù)時(shí)間縮短了60%以上。

·優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行：通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析，運(yùn)維人員可以了解起重機(jī)的長(zhǎng)期運(yùn)行趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題和瓶頸，為設(shè)備的維護(hù)計(jì)劃和優(yōu)化運(yùn)行提供依據(jù)。例如，根據(jù)電機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，合理調(diào)整電機(jī)的維護(hù)周期，延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命；根據(jù)起重機(jī)的運(yùn)行軌跡和作業(yè)量，優(yōu)化起重機(jī)的調(diào)度和作業(yè)流程，提高設(shè)備的運(yùn)行效率。

·提升倉(cāng)庫(kù)管理水平：起重機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，提高了倉(cāng)庫(kù)貨物搬運(yùn)和堆垛的自動(dòng)化水平和效率，減少了因設(shè)備故障導(dǎo)致的物流中斷風(fēng)險(xiǎn)，提升了整個(gè)倉(cāng)庫(kù)的管理水平和服務(wù)質(zhì)量，為物流行業(yè)的智能化發(fā)展提供了有力支持。

八、總結(jié)與展望

遠(yuǎn)創(chuàng)智控工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)在起重機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控中的應(yīng)用，成功解決了傳統(tǒng)起重機(jī)監(jiān)控方式存在的諸多問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)起重機(jī)的實(shí)時(shí)、高效、智能化監(jiān)控，為物流行業(yè)的設(shè)備管理和發(fā)展帶來(lái)了顯著的效益。隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，遠(yuǎn)創(chuàng)智控邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)將在更多行業(yè)和領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，推動(dòng)工業(yè)設(shè)備向智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展。在未來(lái)的應(yīng)用中，還可進(jìn)一步拓展網(wǎng)關(guān)的功能和應(yīng)用場(chǎng)景，如與人工智能技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更智能的故障預(yù)測(cè)和診斷；與企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與生產(chǎn)的協(xié)同優(yōu)化等，為工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供更強(qiáng)大的支持。

·（具體內(nèi)容配置過(guò)程及其他相關(guān)咨詢可聯(lián)系楊工。）

審核編輯 黃宇