Hardwarelaag: kernapparatuur voor gegevensverzameling en -uitvoering
De hardwarelaag is de fysieke basis van het systeem en is verantwoordelijk voor de real-verwerving van bedrijfsparameters van de kraan en de uitvoering van besturingsopdrachten. Het omvat voornamelijk de volgende apparatuur:
Sensornetwerk
Hefvermogensensor: Geïnstalleerd op de staalkabel of het katrolblok van het hijsmechanisme, bewaakt hij met behulp van rekstrookjes of piëzo-elektrische principes het lastgewicht in realtime met een nauwkeurigheid van ± 0,5% FS.
Amplitude-/hoogtesensor: Multi--encoders meten de slag van de beweeg- en hijsmechanismen door middel van in elkaar grijpende tandwielen of magnetische inductietechnologie, met een nauwkeurigheid van 1%, waardoor wordt gegarandeerd dat de hefhoogte en amplitude binnen veilige grenzen liggen.
Zwenkhoeksensor: Geïnstalleerd op het zwenklager, bewaakt deze de zwenkhoek van de torenkraan om botsingen met andere apparatuur te voorkomen.
Kantelsensor: versnellingsmeters met dubbele- of drie- assen bewaken de verticale stand van de toren. Er wordt een alarm geactiveerd wanneer de kanteling een drempel overschrijdt (bijvoorbeeld 3 graden).
Windsnelheidssensor: een ontwerp van het propeller-type gecombineerd met een magnetische inductiespoel bewaakt de omgevingswindsnelheid in realtime. Geforceerde uitschakeling wordt geactiveerd wanneer de windsnelheid hoger is dan niveau 8.
LiDAR/Millimeter-wave Radar: geïnstalleerd op de top van de giek of toren, construeert het een 3D-omgevingskaart, bewaakt de locatie van omringende obstakels en maakt het voorkomen van botsingen mogelijk.
Terminal voor gegevensverzameling
Integreert meer-kanaals analoge invoer en digitale invoer/uitvoerinterfaces, ondersteunt protocollen zoals Modbus en CAN-bus, zet sensorgegevens om in digitale signalen en voert voorbereidende verwerking uit.
Controle Executie-eenheid
Omvat relais, contactors, frequentieomvormers, enz., die, bij het ontvangen van systeemopdrachten, de stroom uitschakelen, acties beperken of reminrichtingen activeren, waardoor functies zoals overbelastingsbeveiliging en nooduitschakeling worden bereikt.
Softwarelaag: het kernplatform voor gegevensanalyse en besluitvorming-
De softwarelaag is het ‘brein’ van het systeem, verantwoordelijk voor gegevensverwerking, risicobeoordeling en gebruikersinteractie. Het omvat voornamelijk de volgende modules:
Gegevensverwerking en analysemodule
Filtert, kalibreert en combineert sensorgegevens om ruisinterferentie te elimineren en de betrouwbaarheid van gegevens te verbeteren.
Berekent belangrijke indicatoren zoals het werkelijke koppel en de kantelcoëfficiënt via algoritmemodellen om de veiligheidsstatus van de apparatuur dynamisch te beoordelen.
Risicowaarschuwingsmodule
Op basis van vooraf ingestelde drempelwaarden (bijvoorbeeld 90% overbelastingswaarschuwing, 105% uitschakeling) activeert de module gelaagde hoorbare en visuele alarmen, vertragingsregeling of geforceerde uitschakeling.
Gecombineerd met LiDAR-gegevens voorspelt het het risico op botsingen en beperkt het de beweging in de gevaarlijke richting wanneer de afstand kleiner is dan een veilige waarde.
Gebruikersinterface
On-displayscherm: geïnstalleerd in de bestuurderscabine, toont het real-parameters zoals hefvermogen, straal, hoogte, windsnelheid en waarschuwingsinformatie.
Beheerplatform: Ondersteunt het op afstand bekijken van de status van apparatuur, het opvragen van historische gegevens en het genereren van rapporten via internet of mobiele app.
Communicatielaag: de brug voor gegevensoverdracht en beheer op afstand
De communicatielaag maakt realtime gegevensinteractie mogelijk tussen de apparatuur, de cloud en regelgevende instanties. Het omvat voornamelijk de volgende technologieën:
Bekabelde communicatie
Ethernet, RS485-bus, enz., voor stabiele overdracht tussen sensoren en data-acquisitieterminals.
Draadloze communicatie
4G/5G, LoRa, NB-IoT, enz., voor het uploaden van gegevens naar het cloudplatform, ter ondersteuning van monitoring op afstand en realtime-waarschuwingen.
Cloudplatform
Slaat bedrijfsgegevens van het apparaat, alarmrecords en bedieningslogboeken op, ter ondersteuning van het genereren van statistische rapporten per jaar, maand en week.
Biedt API-interfaces voor integratie met overheidsregelgevingssystemen en ERP-systemen van ondernemingen, waardoor het delen van gegevens en gezamenlijk beheer mogelijk worden.
