专利名称：一种油电混合动力龙门吊作业状态判断设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油电混合动力龙门吊监测装置的技术领域，特别涉及一种油电混合动力龙门吊作业状态判断设备。
背景技术：
自从集装箱码头堆场的龙门吊从柴油动力改为柴油与直流电混合动力后，因为用电作业需要连接供电排架，转场过道时还需要做油电切换，有些司机怕麻烦，还是保持用油作业的习惯；但是油电混合动力龙门吊用电力装吊一个集装箱只要2度电能耗，而用柴油作业需要消耗2升柴油；巨大的能耗成本差异促使码头必须保证全场的油电混合动力龙门吊尽量用电力作业；对于一个年作业量几百万箱的码头堆场来说，每提高一个用电作业百分点，就能节约几十万能源成本。一般情况下，只有油电混合动力龙门吊司机本人知道该设备是用油作业还是用电作业；管理人员无法有效的对港区内作业的龙门吊用油用电情况进行监控及考核，导致投入了巨额资金进行的油改电项目，不能有效的发挥其应有的作用，要改变这种现状，目前只能安排督导员去现场检查，如果有发现在电场地用油作业的设备就进行现场纠正。另外，还存在一个问题就是油电混合动力龙门吊转换作业场地需要场地协管员配合指挥，目前存在协管员到位不及时，使油电混合动力龙门吊设备转换场地有时需要等待几十分钟时间甚至更长的时间，导致设备的作业效率下降；油电混合动力龙门吊转场耗用时间作为一项重要的作业效率指标，目前只能靠人工抽查统计。但是人工检查和统计存在很大的局限性；一是需要增加很多现场管理人员；二是场地大，督导员无法同时监控所有的设备，记录到的数据非实时且不完整；三是作业场地流动人员增加了安全隐患。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供能判断油电混合动力龙门吊的动力来源，且能计算转场时间的一种油电混合动力龙门吊作业状态判断设备。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种油电混合动力龙门吊作业状态判断设备，其中，包括有依次连接的信号转换器、获取信号并具有信号暂存功能的信号收集装置、中央处理器以及显示器，信号转换器与油电混合动力龙门吊电表连接，中央处理器包括有储存装置和通过接收的信号判断油电混合动力龙门吊作业状态的信号处理装置。为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括:上述的信号收集装置与中央处理器采用无线传输连接。上述的油电混合动力龙门吊电表上设置有用于抗干扰且具有绝缘隔离功能的光电率禹合器。上述的信号转换器为232转485转换器。[0012]上述的信号收集装置为通用工程电脑。上述的显示器为IXD显示器或LED显示器。上述的信号收集装置与中央处理器通过无线网卡无线传输连接。上述的油电混合动力龙门吊电表的供电电压为5V。与现有技术相比，本实用新型一种油电混合动力龙门吊作业状态判断设备，其中，包括有依次连接的信号转换器、获取信号并具有信号暂存功能的信号收集装置、中央处理器以及显示器，信号转换器与油电混合动力龙门吊电表连接，中央处理器包括有储存装置和通过接收的信号判断油电混合动力龙门吊作业状态的信号处理装置。信号收集装置获取油电混合动力龙门吊电表的电力数据并将其传输给中央处理器，中央处理器接收并保存来自信号收集装置的电力数据，中央处理器中的信号处理装置等间隔时间提取与预设值进行比较，判断油电混合动力龙门吊的作业状态，并将得出的作业状态进行计算，得出油电混合动力龙门吊转场时间，然后将作业状态和转场时间传输给显示器，显示器将各台油电混合动力龙门吊信息显示出来。电力数据包括电压数据U及电流数据I。油电混合动力龙门吊的作业状态包括用油作业状态、用电作业状态和接电待机状态。本装置工作基本流程为“数据采集一数据分析一结果展示”，本系统的优点在于:充分利用了油电混合动力龙门吊设备上的现有硬件，节约了 30余万元去采购远程抄电表系统。数据采集程序是通用型的，可扩展。以后可以根据需要采集设备上的其它数据，不局限于采集电力数据。也不局限于作业设备的品牌和型号，只要上面安装有通用工控机即可；数据采集后有缓存机制，不会因为网络的终端而导致数据丢失，一旦网络畅通便可以上传到远程数据库；数据分析程序可以结合油电混合动力龙门吊上采集的数据及其生产作业的指令进行综合分析。由此得出设备的最新作业位置、过转道次数、过转道时间、空闲等待作业时间。为生产调度人员提供了重要的指导数据。
图1是本实用新型实施例的结构示意图；图2是图1中信号处理装置的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。如图1至图2所不的实施例，图标号说明:油电混合动力龙门吊电表1、信号转换器2、信号收集装置3、中央处理器4、储存装置41、信号处理装置42、显示器5、光电耦合器
6、无线网卡7。本实用新型一种油电混合动力龙门吊作业状态判断设备，其中，包括有依次连接的信号转换器2、获取信号并具有信号暂存功能的信号收集装置3、中央处理器4以及显示器5，所述的信号转换器2与油电混合动力龙门吊电表I连接，所述的中央处理器4包括有储存装置41和通过接收的信号判断油电混合动力龙门吊作业状态的信号处理装置42。实施例中，信号收集装置3与中央处理器4采用无线传输连接。实施例中，油电混合动力龙门吊电表I上设置有用于抗干扰且具有绝缘隔离功能的光电稱合器6。[0024]实施例中，信号转换器2为232转485转换器。实施例中，信号收集装置3为通用工程电脑。实施例中，显示器5为IXD显示器或LED显示器。实施例中，信号收集装置3与中央处理器4通过无线网卡7无线传输连接。实施例中，油电混合动力龙门吊电表I的供电电压为5V。信号收集装置3获取油电混合动力龙门吊电表I的电力数据并将其传输给中央处理器4，中央处理器4接收并保存来自信号收集装置3的电力数据，中央处理器4中的信号处理装置42等间隔时间提取与预设值进行比较，判断油电混合动力龙门吊的作业状态，并将得出的作业状态进行计算，得出油电混合动力龙门吊转场时间，然后将作业状态和转场时间传输给显示器5，显示器5将各台油电混合动力龙门吊信息显示出来。电力数据包括电压数据U及电流数据I。油电混合动力龙门吊的作业状态包括用油作业状态、用电作业状态和接电待机状态。信号处理装置42的工作流程包括以下步骤:步骤一:信号处理装置42从中央处理器4的储存装置41中等间隔时间地获取电力数据；即每N分钟，信号处理装置42从储存装置41中获取一条电力数据，电力数据包括电压数据U及电流数据I ;如该次获取的电力数据为空白，则结束此次判断，等待下一条电力数据；其中N可自行设定，这里设定为3分钟，具体情况根据实际需求而定；步骤二:将电力数据与预设值进行比较，电压数据U与M进行比较，电流数据I与X进行比较，其中M为电压的预设值，X为电流的预设值；M和X均可自行设置，这里设定M为150V，设定X为15A，具体情况根据实际需求而定；步骤三:根据比较的结果得出油电混合动力龙门吊的作业状态；当电压数据U小于150V或者电流数据I为0时，判断此时油电混合动力龙门吊为用油作业状态，当电压数据U大于150V而电流数据I小于15A时，判断此时油电混合动力龙门吊为接电待机状态，当电压数据U大于150V且电流数据I大于15A时，判断此时油电混合动力龙门吊为用电作业状态；步骤四:将得出的作业状态进行计算油电混合动力龙门吊转场时间；信号处理装置42等间隔时间获取作业状态，根据前后两条作业状态计算转场时间；此处将用油作业状态视为用油指令，而将接电待机状态和用电作业状态均视为用电指令，具体方法如下:1、当前一条作业状态为用电指令，后一条作业状态也为用电指令:转场时间=后接电时间-前断电时间；2、当前一条作业状态为用电指令，后一条作业状态也为用油指令:转场时间=后指令确认时间-前断电时间；3、当前一条作业状态为用油指令，后一条作业状态也为用电指令:转场时间=后接电时间-前指令确认时间；4、当前一条作业状态为用油指令，后一条作业状态也为用油指令:转场时间=后指令确认时间-前指令确认时间。根据上述方法计算得出的作业状态和转场时间传输至显示器5，管理者在显示器5清晰明了地看到每台油电混合动力龙门吊的作业状态，从而监督司机尽量用电作业以节约能耗，方便统计用电作业所占百分比，同时管理者可根据计算得出的所需的转场时间，更好地指挥调度司机作业，提高集装箱堆场的工作效率。为了提高数据采集模块从油电混合动力龙门吊电表I获取的电力数据的准确性，油电混合动力龙门吊电表I上设置有用于抗干扰、具有绝缘隔离功能的光电耦合器6，此外，为了减小油电混合动力龙门吊电表I的供电电压所生产的电磁场，油电混合动力龙门吊电表I的供电电压为5V，进一步保证了电力数据的准确性。本系统的优点在于:充分利用了油电混合动力龙门吊设备上的现有硬件，节约了30余万元去采购远程抄电表系统。数据采集程序是通用型的，可扩展。以后可以根据需要采集设备上的其它数据，不局限于采集电力数据。也不局限于作业设备的品牌和型号，只要上面安装有通用工控机即可；数据采集后有缓存机制，不会因为网络的终端而导致数据丢失，一旦网络畅通便可以上传到远程数据库；数据分析程序可以结合油电混合动力龙门吊上采集的数据及其生产作业的指令进行综合分析。由此得出设备的最新作业位置、过转道次数、过转道时间、空闲等待作业时间。为生产调度人员提供了重要的指导数据。本系统的具体要求:采集程序安装在工业计算机上，工业计算机必须正常启动和运行，否则采集程序无法启动。油电混合动力龙门吊的上的电表数据是分析的依据，所以要保证数据电表的可用性和稳定性。保证无线网络可用，否则数据无法实时上传到中央处理器4。本系统在数据采集方面做了以下改良:1、提高电表计量的精确性，油电混合动力龙门吊作业时电流变化很大，环境中存在着许多不小的瞬变脉冲，这些瞬变脉冲会影响到数据的传输，甚至伤害互连的设备，为了使电表总线通信得到精确的电力数据。我们对电表进行了改进，进行抗干扰处理，使用具有绝缘隔离功能的光电耦合器6来维持数据的完整性并保护互连设备。原来电表采用220V直流电供电，也会产生变化的电磁场。我们改进为5V电压为电表供电，进一步减少对电表计量结果的影响。2、RS485-232通讯信号保护，从电表通信接口到工控机的串口距离有20多米远，作业环境中又存在着许多不小的瞬变脉冲，采用普通的信号线信号丢失率在25%以上。经过用多种数据线的采集结果对比，我们最终选定了 6类屏蔽网线做信号线，信号丢失率控制在5%以下。本实用新型的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本实用新型的范围。
权利要求1.一种油电混合动力龙门吊作业状态判断设备，其特征是:包括有依次连接的信号转换器(2)、获取信号并具有信号暂存功能的信号收集装置(3)、中央处理器(4)以及显示器(5)，所述的信号转换器(2)与油电混合动力龙门吊电表(I)连接，所述的中央处理器(4)包括有储存装置(41)和通过接收的信号判断油电混合动力龙门吊作业状态的信号处理装置(42)。
2.根据权利要求1所述的一种油电混合动力龙门吊作业状态判断设备，其特征是:所述的信号收集装置(3)与中央处理器(4)采用无线传输连接。
3.根据权利要求2所述的一种油电混合动力龙门吊作业状态判断设备，其特征是:所述的油电混合动力龙门吊电表(I)上设置有用于抗干扰且具有绝缘隔离功能的光电耦合器(6)。
4.根据权利要求3所述的一种油电混合动力龙门吊作业状态判断设备，其特征是:所述的信号转换器⑵为232转485转换器。
5.根据权利要求3所述的一种油电混合动力龙门吊作业状态判断设备，其特征是:所述的信号收集装置(3)为通用工程电脑。
6.根据权利要求3所述的一种油电混合动力龙门吊作业状态判断设备，其特征是:所述的显示器(5)为IXD显示器或LED显示器。
7.根据权利要求3所述的一种油电混合动力龙门吊作业状态判断设备，其特征是:所述的信号收集装置(3)与中央处理器(4)通过无线网卡(7)无线传输连接。
8.根据权利要求3所述的一种油电混合动力龙门吊作业状态判断设备，其特征是:所述的油电混合动力龙门吊电表(I)的供电电压为5V。
专利摘要本实用新型公开了一种油电混合动力龙门吊作业状态判断设备，其中，包括有依次连接的信号转换器、获取信号并具有信号暂存功能的信号收集装置、中央处理器以及显示器，信号转换器与油电混合动力龙门吊电表连接，中央处理器包括有储存装置和通过接收的信号判断油电混合动力龙门吊作业状态的信号处理装置。充分利用了油电混合动力龙门吊设备上的现有电表，节约了成本；数据采集程序是通用型的，可扩展。本实用新型具有能判断油电混合动力龙门吊的动力来源，且能计算转场时间的优点。
文档编号G01R31/00GK203037781SQ20132006408
公开日2013年7月3日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者张冉 申请人:宁波大榭招商国际码头有限公司