基于Web的塔机安全监控管理系统设计与开发

发布时间：2017-07-08 10:01

  本文关键词：基于Web的塔机安全监控管理系统设计与开发

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【摘要】：塔式起重机(以下简称塔机)以其作业半径大、能够同时完成起升、回转及变幅行走等工作特征,有效提高了生产效率,在工、民、建筑领域得到广泛应用。但是由于施工过程中的违章操作等原因引起的塔机设备损毁事故和人员伤亡也屡屡发生,对社会造成重大的损失。针对传统塔机安全监控系统存在的问题和不足,本文以ARM系列高速处理器为核心,以数字处理技术、传感器技术及GPRS无线通信技术为依托,研制开发出一套具有良好监控实时性和高可靠性的塔机无线远程安全监控系统。该系统能够实时监控塔机的工作状态,并通过GPRS无线网络将工作数据传输到远程监控平台,实现了塔机群无线组网监控功能。本文的研究内容主要有如下几个层面：(1)总体的设计方案。按照塔机实际工况环境及系统功能需求,提出系统的总体设计方案和具体的开发工作流程。完成系统中央处理单元选型以及设计具体的通信方案。(2)完成塔机监控终端软硬件系统设计。硬件设计部分主要完成系统电源部分、中央处理器外围电路部分以及传感器信号采样处理部分的设计。考虑到塔机工况环境比较恶劣、传感器输出信号干扰源较多,在系统软件设计时加入了传感器采样信号数字滤波技术和看门狗技术。(3)设计GPRS远程通信模块。完成GPRS远程通信模块供电电路、GPRS模块开机电路和SIM卡电路等硬件部分设计。给出了详细的GPRS通信软件程序设计流程图以及报警短信部分的程序流程图。(4)建立塔机远程监控管理平台。使用Visual Basic开发上位机数据接收程序,实时监测塔机GPRS远程通信模块与服务器通信状态,接收来自塔机监控终端发送的塔机实时工作数据。在收到相应的工作数据以后,把相应的数据保存于服务器SQL Server数据库里,利用Visual Studio开发工具开发Web网页显示程序,完成塔机工作数据的Web显示。监控管理中心工作人员可以按照实际需要,可以在任何一台计算机联网的终端,打开该网页并提取相应的数据。(5)对样机进行调试。在文章的最后,将样机以及各路传感器安装在塔机上,进行系统的在线调试,检测系统运行的可靠性和稳定性。
【关键词】：塔机 数据采集 GPRS/GSM 远程监控 WEB平台
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP311.52;TP393.09
【目录】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 第1章 绪论14-23
• 1.1 课题的研究意义14-15
• 1.2 课题的研究现状15-19
• 1.2.1 国外研究现状15-17
• 1.2.2 国内研究现状17-19
• 1.3 系统的研究方向和发展趋势19-22
• 1.3.1 物联网技术概况19-20
• 1.3.2 基于物联网起重机动态监管20-22
• 1.4 论文的组织结构22-23
• 第2章 系统的总体框架设计23-32
• 2.1 系统的设计目标23-24
• 2.2 课题逻辑体系结构24-26
• 2.3 系统的总体物理结构26-27
• 2.4 课题研究方法27
• 2.5 塔机安全监控终端27-29
• 2.5.1 S3C2440 ARM9处理器27-28
• 2.5.2 监控终端结构与功能28-29
• 2.6 远程监控中心29-31
• 2.7 本章小结31-32
• 第3章 塔机监控终端硬件系统设计32-45
• 3.1 系统整体硬件结构32-33
• 3.2 系统主要模块设计33-40
• 3.2.1 中央处理模块设计33-36
• 3.2.2 电源模块设计36-38
• 3.2.3 采集模块设计38
• 3.2.4 继电器控制模块设计38-40
• 3.3 系统主要单元电路40-44
• 3.3.1 LCD接口电路设计40-41
• 3.3.2 报警电路设计41
• 3.3.3 SD卡接口电路设计41-42
• 3.3.4 USB接口电路设计42
• 3.3.5 串口通信电路设计42-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第4章 塔机安全监控系统平台软件设计45-66
• 4.1 平台软件系统结构设计45-50
• 4.1.1 C/S与B/S结构设计45-46
• 4.1.2 本系统软件结构设计46-48
• 4.1.3 系统数据库结构设计方案48-50
• 4.2 系统功能模块实现50-65
• 4.2.1 用户管理模块50-53
• 4.2.2 复杂的工地选择53-54
• 4.2.3 工地实时监测功能54-57
• 4.2.4 地图显示57-58
• 4.2.5 动画模拟实现58-65
• 4.3 本章小结65-66
• 第5章 系统性能测试与优化66-93
• 5.1 性能测试技术介绍66-70
• 5.1.1 性能测试概述66
• 5.1.2 性能测试衡量指标66-67
• 5.1.3 性能测试常用方法67-68
• 5.1.4 性能测试软件LoadRunner简介68-70
• 5.2 基于LoadRunner塔机监控系统性能测试70-84
• 5.2.1 测试目的70
• 5.2.2 测试环境70
• 5.2.3 测试用例70-72
• 5.2.4 录制脚本设计72-78
• 5.2.5 场景设计78-82
• 5.2.6 测试结果与分析82-84
• 5.3 系统性能优化84-92
• 5.3.1 优化策略84
• 5.3.2 WEB优化方法实施84-91
• 5.3.3 优化后的测试结果91-92
• 5.4 本章小结92-93
• 第6章 总结与展望93-95
• 6.1 本文总结93-94
• 6.2 工作展望94-95
• 参考文献95-99
• 致谢99-100
• 附件100

【参考文献】

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1 吴杰;塔式起重机智能监控及故障诊断系统[D];郑州大学;2005年

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本文编号：534017