港口起重機包含裝船機、卸船機等常用物流設備。這些設備使用頻率高，多在高溫、高濕、俯視的環境下運行；這些因素均會導致起重機維護保養頻次多、難度大、維護保養費用高等問題。在日常維護中設備的驅動部件在線使用周期長，故障隱患隱蔽且發展時間漫長、維護檢驗經驗參差不齊等因素會導致設備故障爆發變動突然。

為了實現港機設備主要部件的日常狀態在線監測并早期發現故障隱患，實現故障預警提前介入保養，提高設備運行安全性、穩定性和生產效率。提出設備關鍵驅動部件運行的智慧監測及早期運維故障診斷系統，簡稱卸船機狀態監測及運維管理系統（以下簡稱：系統）。

卸船機狀態監測及運維管理系統是基于物聯網技術實現傳動部件運行過程全方位的智慧檢測監控、AI故障自學習故障診斷技術，靶向電機、減速機早期故障，保障設備長久穩定運行，是智慧無人港口發展的基礎技術。

系統技術的應用不僅減少了人工、工作強度和工作量，提升了工作效率、有效的降低人工或安全成本，實現減員增效。同時也是一種天車管理模式的創新。

卸船機狀態監測及運維管理系統是起重機傳動部件進行信息管理的基礎數據來源，在港機關鍵傳動部件（如起升電機、減速機）上安裝傳感器，采集傳動部件的振動、轉速等信號，獲取部件運行的原始數據，與監測系統主機連接，系統主機通過邊緣計算軟件將原始數據進行篩選、分割、清洗、降維等提取狀態特征值送主機與故障狀態特征值匹配，與預置的故障模型算法計算綜合診斷出故障位置、類型。通過PHM算法模塊對定期采集的特征值進行統計、分析、計算，建立發展趨勢數學模型，計算出關鍵部件的健康度，顯示在主機顯示器或通過網絡傳輸至指定的設備監測中心、移動APP端等；

減少傳統依賴人工監管，實現設備安全防護的自主監測，提升安全級別。總體來說主要包括兩個具體的要素：保證重型設備重要傳動部件運行穩定性，降低維護的總體成本，避免非故障停機。降低日常巡檢、維保人員的工作難度，拓寬巡檢覆蓋面，降低巡檢人員的工作難度及危險度。

需要對卸船機的主要傳動部件進行狀態監控，加裝卸船機狀態監測及運維管理系統，實現卸船機設備運行參數監測、結構件應力狀態監測、傳動部件的振動監測和起重機健康安全的綜合管理。

系統方案設計標準依據

GB3811-2008      《起重機設計規范》

GB6067.1-2010 《起重機械安全規程》

GB/T28264-2012 《起重機械 安全監控管理系統》

JB/T 4315- 1997 《起重機電控設備》

GB7251.1-2013 《低壓成套開關設備和控制設備 第1部分：總則》

GB4208-2008      《外殼防護等級（IP代碼）》

JB/T7683.5-2012 《冶金起重機技術條件 第5部分：鑄造起重機》

JB/ZQ2007 《起重機電氣制圖》

企業設計、安裝與調試規范。

具體需求功能如下

實時采集起重機金屬結構關鍵點作業中應力變化曲線，為該起重機機金屬結構強度診斷、疲勞累計損傷診斷和裂紋萌生壽命預測提供數據支撐。

實時采集各機構鉸點及起升開閉、小車運行數據，能截取正常作業時的特征曲線和峰值做為標準，設定一定的安全系數，當超過安全標準時，系統報警，顯示報警部位，為機構健康診斷、故障趨勢、預防維修提供依據。

實時顯示功能：能實時顯示正常作業時的監測曲線，包括運行參數、應變、振動等原始數據的監測曲線。

數據存儲功能：能對所采集的數據進行本地存儲，存儲內容包括時間、對象、部位、實測值以及問題等基本信息。

數據傳輸功能：采用標準的TCP/IP通訊協議，能夠與遠程管理系統實現數據共享和數據交換，所有采集的應變數據、振動數據及其特征值等都需要傳輸至遠程管理系統。

預測性維護智慧云服務方案介紹

起重設備上采集數據送至系統主機處理、顯示、報警完成現地監控功能。同時采集的數據可以通過4G網絡同步至云服務器存儲。可以通過預測性系統云平臺進行集中管理，實現設備運維管理的信息化和智能化。

智慧監控及運維管理平臺

設備智能管理系統是集設備安全監控和設備智能管理系統功能一體的綜合管理系統軟件，是設備集中管理的平臺軟件，主要基礎應用功能參考如下：

平臺管理功能設計思路是基于港口、設備部門管理流程等。是集合對設備運行過程的數據采集、設備部件的使用效率、設備部件的性能指標等多維度的數據集中管理、分析的綜合性管理軟件。

實時數據監控總覽

狀態監控管理下設健康管理、數據監控管理2類管理模塊。健康管理下設3個管理類型，數據監控主要對行車監控的數據、報警等同步顯示、提示，監控內容包含數據、視頻2大類。（參考圖）

通過歷史數據可以回放過去某段時間的運行過程，分析查找事故、故障發生的原因。歷史記錄包含故障報警記錄，可以按類型、時間等篩選某類故障，可以查詢每臺車發生的此類報警頻次。

查詢方式可通過車號、故障類別、時間段等篩選查詢，可以生成報表記錄。