港口起重机的健康保障系统研究

田昭

摘要：港口起重机是自动化集装箱码头最重要的设备，机械结构设计非常复杂，涉及到众多领域，在恶劣工作环境中损坏率显著上升。针对这些问题，应该加大对港口起重机的维护与保养，构建健康保障系统能够针对港口起重机的安全状况进行全方位的检测，及时查出安全隐患，制定相应的维修方案，保证港口起重机设备的运行效率显著提高。

关键词：港口;起重机;健康保障系统;系统研究

1  港口起重机健康保障系统建设的必要性

我国制造行业大力发展，制造业与互联网深度融合，大数据技术、云计算、人工智能等现代化技术全面发展，显著提升我国社会经济的建设发展水平。但与此，自动化集装箱码头如果单纯依靠人工起重机驾驶操作效率慢，无法适应新时代的发展。为此很多集装箱码头已经对起重器操作系统进行改造，转变为远程操控模式，室内人员进行半自动辅助操作，实现人机分离，显著提高集装箱装卸效率。在人机分离操作模式下，驾驶人员对起重机故障无法感知的问题，造成故障判断不及时，引发停机故障。起重机设备结构复杂，保养任务加重，很多用户只能按照维护保养说明对重点部位进行定期排查，经常会出现漏检问题。维修人员自身专业程度不高，很难保证港口起重机检修效率的提高。港口起重机需要积极构建完整的健康保障管理体系，帮助企业快速获得已售产品运行信息进行全面监控，增强对港口起重机设备的维修主动性积极性，提高港口起重机企业售后服务的整体水平。健康保障体系构建充分利用物联网、互联网、云计算等多种技术，对港口起重机的运行实现在线监控，减少停机风险，为我国社会经济的发展做出重要贡献。

2  港口起重机健康保障系统的重要构成

健康保障系统需要互联网技术，将起重机设备智能控制系统和智能决策系统相互融合，为用户提供全方位的港口起重机运营管理方案，促进港口起重机设备的建设水平全面提高。

健康保障系统构建包括起重机设备、码头集控中心、生产基地，确保生产配套施工和运维等各种业务紧密配合。港口起重机健康保障系统构建还要有效融入有线、无线通信、传感器技术、管理技术等，确保对简单的故障实现自动化诊断。数据采集服务器部署在港口服务器机房，能够对传感器运维数据工况数据等相关信息快速收集，自动上传至云端，根据现有机械结构的有限元模型，实现大数据运算，对潜在故障准确判断。还要针对故障以及失效信息回传至起重机本地层，将码头生产基地和企业数据中心相互连接，利用VPN专业网络和数据云等多种方式，促进信息快速交互，方便企业之间的数据共享，保证起重机健康保障系统的决策更加智能化。建立前端数据采集、中端高速传输、后端分析评估等一系列技术手段，运用云服务，促进港口起重机健康保障系统建设，按照互联网用户的实际特点进行分析，采取科学有效方式，全面提高产品信息获取质量。

信息感知层、传输层和服务层是健康保障系统决策的关键环节，信息感知层能够对设备控制、传感流程进行管理，还能够对传感器所获取的温度、速度、振动等感知信息进行快速存储。信息传输层可以充分运用工业总线以太网、通信网关、WiFi等技术形成远程集控中心，对所有数据信息进行筛选后处理。信息服务层需要对各种数据信息进行存储，对数据信息进行深入挖掘，提供各种信息服务。信息增值层是信息服务层的升级，能够实现网络运营，资产配置运维保障。在大数据云计算物联网技术的支持之下，信息增值层还能够与企业的ERP系统相融合，促使码头与企业之间快速连接，共同形成互联关系，保证企业与客户的沟通效率大幅提高。

3  港口起重机健康保障系统的主要功能

3.1  对港口起重机进行全生命周期的数据采集

在港口起重机健康保健系统建设后，能够针对新建的港口起重机安装传感器，优化设计，确保起重机的型号方便安装，而在起重机关键点检测时，要充分考虑测量点的灵敏度，应变能力以及动态响应，根据模型对关键位置的应力和应变进行准确判断，确保健康保障系统的经济性，实用性和准确性效果。

3.2  基于大数据的健康分析评估

港口起重机健康评估系统可以对起重机的健康状况进行定期检测，及时作出有效的预防措施，在港口起重机突发未预见故障后，也能够立即采取多种防护手段加以控制，减少突发故障造成的威胁，健康保护系统可以大数据技术实现专家系统的故障诊断，通过推理机构与知识库的融合能够为某些特殊知识进行推理，按照人类专家的方法进行决策，同时还能够提供给专家更专业化的解答，打破传统依据保养手册维修的简单方式，确保维修计划和维修周期更加精确。

3.3  基于公众互联网的企业间协同应用

在起重机健康保障系统构建时。可以实现在线监视功能，为不同的公司和人员提供不同的入口，為不同主体分配各种不同的权限，方便对港口起重机进行协同管理，而协同平台可以按照地理位置和区域的特点进行分析，加强数据信息的运营维护效果，保障港口数据存储的功能，水平全面提高。

3.4  云服务系统安全保障体系

健康保障系统构建需要将云平台工业控制系统企业级网络深度融合，利用公众互联网，对企业的管理系统。健康保障系统构建应该充分利用互联网、云服务平台和工业大数据分析系统，对港口起重机故障快速维修，云服务平台大数据监控系统和分析系统数据共享，确保企业的自动化运行效率全面增强。

结束语：

港口起重机对我国机械制造行业的发展具有重要的保障作用，要积极针对港口起重机的维护与使用进行全面分析，构建健康保障系统可以提供增值售后服务，确保企业实现持续健康发展。对起重机的健康状况进行全方面立体化的检测，及时采取科学高效的维修技术和保护手段，确保港口起重机的运行稳定性，避免造成巨大经济损失。

参考文献：

[1]于波， 刘静林. 港口起重机健康及状态感知的监控系统设计[J]. 计算机与网络， 2019（13）：67-71.

[2]陆青，方立，吴海然，万沈文. 港口起重机健康保障系统的研究与应用[J]. 起重运输机械， 2018（03）：69-75.

（南京港机重工制造有限公司，江苏 南京 210000）