一种港口设备远程调试系统的制作方法

本发明涉及控制工程技术领域，特别涉及一种港口设备远程调试系统。

背景技术：

港口设备是现代化港口从事装卸运输生产必不可少的物资技术基础，是港口生产质量保证体系的重要组成部分。以起重机为例，市场对于伸缩臂起重机特别是大吨位伸缩臂起重机的需求日益增大。施工现场对于伸缩臂起重机的总臂长、起升高度以及起升重量的要求越来越高。因此，对港口设备进行安全调试是设计、生产过程中的一个十分重要且必不可少的环节。

现有港口设备如岸桥、场桥、散货机械等的调试一般都是在现场机器上进行，工程师需要爬上几十米高的机器进行调试，工作环境恶劣、危险性较高且调试效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术的港口设备调试环境恶劣、危险性较高的技术问题。本发明提供了一种港口设备远程调试系统，能够使工程师在远程控制室通过网络即可掌握港口设备的运转情况，降低了调试过程中的危险，保证了工程师的人身安全，并提高了调试效率。

基于此，本发明的实施方式公开了一种港口设备远程调试系统，包括：设置于远程调试端的远程调试主机、输出设备、综合管理服务器；设置于港口设备端的参数采集模块、港口设备管理模块；以及，分别与远程调试主机、综合管理服务器、参数采集模块和港口设备管理模块进行数据交互的网络模块；其中，远程调试主机用于设定港口设备的工作参数并通过网络模块将工作参数输出至港口设备管理模块；港口设备管理模块用于根据工作参数控制港口设备运转；参数采集模块用于采集港口设备运转过程中的运转参数并通过网络模块将运转参数输出至综合管理服务器；综合管理服务器用于接收并存储运转参数，并将运转参数反馈至输出设备；输出设备用于输出运转参数，以使远程调试端的调试人员根据运转参数在远程调试主机上重新设定港口设备的工作参数。

进一步地，本发明的实施方式提供的港口设备远程调试系统还包括紧停模块，与网络模块连接，当紧停模块被触发时，生成紧停信号并输出；安全控制终端，串联于港口设备的安全回路中，用于通过网络模块接收紧停信号，以断开港口设备的安全回路使港口设备停止运转。

进一步地，港口设备、港口设备管理模块、远程调试主机、紧停模块和安全控制终端的数量为多个，且港口设备管理模块与港口设备一一对应，远程调试主机的数量少于港口设备的数量；远程调试主机通过综合管理服务器切换至各港口设备管理模块以进行数据交互；远程调试系统还包括：与网络模块相连的安全控制模块；各紧停模块均与网络模块连接，当每个紧停模块被触发时，生成与其相应的紧停信号并输出；安全控制模块用于采集各紧停模块生成的紧停信号，并将紧停信号通过网络模块输出；各安全控制终端，分别串联于各港口设备的安全回路中，且通过安全控制模块与各紧停模块一一对应，各安全控制终端分别用于接收与其相应的紧停信号，以断开其所在的港口设备电路以使相应的港口设备停止运转；其中，当多个紧停模块被按压时，各个被按压的紧停模块生成相应的紧停信号，紧停信号与紧停模块一一对应，安全控制模块接收所有紧停信号，且通过网络模块分别将各紧停信号输出至与紧停模块相应的安全控制终端。

进一步地，本发明的实施方式提供的港口设备远程调试系统还包括：多个语音设备，与网络模块相连接，分别设置于远程调试端和各港口设备端，用于实现远程调试端的调试人员和各港口设备端的操作人员之间的语音沟通。

进一步地，参数采集模块包括：音视频采集模块和港口设备反馈参数采集模块；其中，音视频采集模块用于采集港口设备运转过程中的音视频信息；港口设备反馈参数采集模块用于采集港口设备运转过程中的反馈参数。

进一步地，港口设备为港口起重机，港口设备管理模块和港口设备反馈参数采集模块为起重机管理系统。

进一步地，音视频采集模块包括摄像装置、拾音器和扩音器。

进一步地，输出设备包括显示器和耳麦，显示器用于显示反馈参数和视频信息；耳麦用于输出音频信息。

进一步地，安全控制终端包括plc远程模块和继电器开关。

进一步地，网络模块为基于5g的网络模块，包括交换机、5g网络设备和5g信号塔。

本发明相比于现有技术具有以下技术效果：

工程师在远程控制室通过网络即可掌握港口设备的运转情况，部分调试工作不需要现场上机，在办公室即可完成对港口设备功能的调试，在一定程度上改善了工程师的工作环境，降低了调试过程中的危险，保证了工程师的人身安全；并且由于一台远程调试主机可以通过综合管理服务器切换至不同的港口设备管理模块，从而使得调试工程师可以通过一台远程调试主机对不同的港口设备进行调试，提高了效率。

附图说明

图1示出本发明一实施例的港口设备远程调试系统。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种港口设备远程调试系统，可以用于对港口设备进行功能调试，该调试系统可以包括：远程调试主机1、输出设备2、综合管理服务器3、参数采集模块4、港口设备管理模块5以及网络模块6。

具体地，远程调试主机1、输出设备2、综合管理服务器3均设置在远程调试端，而参数采集模块4和港口设备管理模块5则设置在港口设备端。网络模块6分别与远程调试主机1、综合管理服务器3、参数采集模块4和港口设备管理模块5连接，从而进行数据的交互。

远程调试主机1用于设定港口设备的工作参数并通过网络模块6将工作参数输出至港口设备管理模块5，港口设备管理模块5根据工作参数控制港口设备运转。并且，一台远程调试主机1可以通过综合管理服务器3切换至不同的港口设备管理模块5，进而调试工程师可以通过一台主机对不同的港口设备进行调试，提高了调试效率。需要注意的是，虽然远程调试主机1可以切换至不同的港口设备以分别对各港口设备进行调试，但是远程调试主机1不能同时调试多台港口设备，即一台远程调试主机1只能在同一时间内调试一台港口设备，其对多台港口设备的调试是在不同时间段内完成的。

参数采集模块4用于采集港口设备运转过程中的运转参数并通过网络模块6将运转参数输出至综合管理服务器3；综合管理服务器3接收并存储运转参数，并将运转参数反馈至输出设备2；从而通过输出设备输出运转参数，以使远程调试端的调试人员根据运转参数在远程调试主机上重新设定港口设备的工作参数。

工程师在远程控制室通过网络即可掌握港口设备的运转情况，部分调试工作不需要现场上机，在办公室即可完成对港口设备功能的调试，在一定程度上改善了工程师的工作环境，降低了调试过程中的危险，保证了工程师的人身安全，并且在一定程度上提高了调试效率。

具体地，远程调试主机1可以是电脑主机，综合管理服务器3可以是一组电脑服务器和数据库，负责调试过程中的声音、画面等运转参数的调度与存储。在具体实施时，本发明的网络模块为基于5g的网络模块，包括交换机、5g网络设备和5g信号塔。现有的技术通过有线或光纤的方式连接耗时且成本较高，不利于对经常移动的且几个月就要发运的港机设备开展远程调试。即本发明采用5g通讯技术，相对于现有技术的通讯速率和时延的限制，利用5g技术高速率、低时延、多连接的特性，通过在港口设备上设置便于拆装、可以反复利用的网路设备及参数采集模块，为实现设备的远程调试提供了硬件条件。

在具体实施时，由于在远程调过程中调试人员不在现场，无法感知现场情况，在出现紧急情况时，无法及时有效地切断机器控制电源，因此远程调试过程的安全性上存在一定风险。进一步地，本发明提供的远程调试系统还可以包括：紧停模块7和安全控制终端8。

具体地，紧停模块7与网络模块6连接，当紧停模块7被触发时，生成与其相应的紧停信号并输出。安全控制终端8，串联于港口设备的安全回路中，用于通过网络模块6接收紧停信号，以断开港口设备的安全回路从而使港口设备停止运转，以避免发生危险。

具体地，紧停模块7可以是紧急停车按钮，可以设置在远程调试主机操作盒中，安全操作盒中最主要的按钮是紧急停车按钮，其也可以包括一些其他需要的按钮和开关。安全控制终端8可以包括plc远程模块和继电器开关。例如，安全控制终端8可以是由一个基于网络的plc远程模块和一些继电器组成的类似网络开关的东西。其与港口设备的主控制回路连接，一旦紧停模块7被按压触发发出紧急停止指令(或者网络中断)，安全控制终端8将立即切断设备控制电源，以保证远程调试的安全。

进一步地，由于港口上的设备不止一台，其数量较多，为了能够同时调试更多的港口设备，可以设置多台远程调试主机1、紧停模块7和安全控制终端8。设置多台远程调试主机1的目的是为了可以同时调试多台港口设备，以进一步提高调试的效率。其中，安全控制终端8的数量与港口设备相等，各安全控制终端8分别串联于各港口设备的安全回路中，用于实现港口设备电路的通断。各个远程调试主机1均与网络模块6连接，且各个远程调试主机1通过网络模块6与待调试的港口设备管理模块一一对应，即每个远程调试主机1对应一台待调试的港口设备管理模块5(或者港口设备)，其通过网络模块6和综合管理服务器3进行数据交互。各紧停模块7均与网络模块6连接，当每个紧停模块7被触发时，生成与其相应的紧停信号并输出；为了能够使得每个安全控制终端8能够准确的接收与其相应的紧停模块7生成的紧停信号，本发明的远程调试系统还可以包括安全控制模块9，与网络模块6相连，用于采集各紧停模块7生成的紧停信号，并将紧停信号通过网络模块6输出。各个安全控制终端8通过安全控制模块9与各紧停模块7一一对应，各安全控制终端8分别用于通过网络模块6接收与其相应的紧停信号，以断开其所在的起重机港口设备电路以使相应的起重机港口设备停止运转。即，当多个紧停模块7被按压时，各个被按压的紧停模块7生成相应的紧停信号，紧停信号与紧停模块7一一对应，安全控制模块9接收所有的紧停信号，且通过网络模块6分别将各紧停信号输出至与紧停模块7相应的安全控制终端8，以实现停止与紧停模块7相对应的港口设备的运转。

在具体实施时，安全控制模块9是一个本地plc站，负责收集所有远程调试主机安全操作盒的信号指令，并将这些指令通过5g网络发送至各个港口设备上的安全控制终端8，由安全控制终端8控制机器主回路的通断，起到安全控制的目的。

进一步地，在具体实施时，远程调试端的调试工程师(即调试人员)虽然不需要去港口设备现场上机操作，但是在进行部分调试工作(比如起升机构位置的调试)时，港口设备上仍然会需要现场操作人员在实际设备上进行设备的调试。此时，远程调试端的调试人员可以根据输出设备输出的运转参数指导设备上的操作人员进行相应的操作。而为了实现远程调试端的调试人员对设备端的操作人员的指导，本发明的远程调试系统还可以包括多个语音设备，与网络模块相连接，分别设置于远程调试端和各港口设备端，用于实现远程调试端的调试人员和各港口设备端的操作人员之间的语音沟通。即，语音设备是用于远程调试端的调试人员和设备上配合调试的操作人员实时通讯的设备，调试工程师在远程调试过程中可以通过语音设备随时指挥司机及其他配合人员进行动车，机上人员也可以通过语音设备随时将机器上的情况汇报给调试工程师。

进一步地，参数采集模块4可以包括：音视频采集模块和港口设备反馈参数采集模块；其中，音视频采集模块用于采集港口设备运转过程中的音视频信息；港口设备反馈参数采集模块用于采集港口设备运转过程中的反馈参数。在具体实施时，反馈参数可以包括设备工作过程中的位置、速度、电压、电流或者其他参数。

具体地，音视频采集模块可以包括摄像装置、拾音器和扩音器，分别设置在港口设备上，为远程调试主机1提供必要的音视频信息，一台港口设备上可以安装多套音视频采集模块。其中，摄像装置可以用于采集各个需要在调试过程中监控的位置的视频信息，比如机房、电气房、小车架、前后大梁等。拾音器一般与摄像装置集成或者单独提供，主要可以用来采集各个位置的声音，用以帮助远程调试端的调试工程师判断现场情况是否有异常。扩音器一般机器是自带的，用于发出提示和警告，比如动车前提示，或者出现故障后的警告。

进一步地，输出设备可以包括显示器和耳麦，显示器用于显示反馈参数和视频信息；耳麦用于输出音频信息。

进一步地，港口设备可以为港口起重机，港口设备管理模块5和港口设备反馈参数采集模块可以为起重机管理系统。在具体实施时，起重机管理系统可以用于通过网络模块6接收远程调试主机1设定的工作参数，并控制起重机运转；然后在起重机运转过程中接收起重机反馈的电压、电流等反馈参数，并将这些反馈参数上传至综合管理服务器3，以进行数据的存储和调取。

本发明是利用5g通讯技术的高速率、低时延、多连接的特性，通过在港口设备上设置便于反复安装/拆卸的硬件设备，并在调试流程上突破创新，将原先必须在机器上完成的部分调试工作转移到办公室进行，工作环境得以改善。并且由于一台远程调试主机可以通过综合管理服务器切换至不同的港口设备管理模块，从而使得调试工程师可以通过一台远程调试主机对不同的港口设备进行调试，提高了效率。进一步地，还可以通过设置多台远程调试主机从而使得一个人可以同时连接多个项目的多台机器进行调试，效率得到了提升。进一步地，本发明提供的港口设备远程调试系统还可以包括个人远程技术支持终端，其可以是授权过的个人电脑、平板或手机等移动终端，主要用于技术专家远程指导。即技术专家可以借助广为覆盖的移动网络不受时间、地点的限制，随时登陆服务器进行远程指导，减少了解决疑难问题的等待时间。

在具体实施，本发明提供的港口设备远程调试系统的港口设备的调试可以通过远程调试主机1下达具体的调试指令实现。其中调试指令有很多，其基本上与在港口设备机器上的调试是类似的，比如：要求小车前进过程中观察某一限位信号有无反馈等等，本文中无法一一列举，仅以起重机为例简单说明下其部分功能的调试过程。

首先，简单说明下对起重机中的小车机构和/或起升机构和/或俯仰机构进行的全速调试，其过程大体如下：

远程调试主机1设定小车机构和/或起升机构和/或俯仰机构的速度参数并通过网络模块6将速度参数输出至起重机管理系统，以控制小车机构和/或起升机构和/或俯仰机构运转；

起重机管理系统采集小车机构和/或起升机构和/或俯仰机构在运转过程中的电压信号、电流信号和速度反馈信号等反馈参数；摄像装置和拾音器采集小车机构和/或起升机构和/或俯仰机构在运转过程中的音视频信息，音视频信息包括在运转过程中起重机的电机和/或减速箱的运转声音以及运转过程中相关设备器件的图像信息；反馈参数和音视频信息通过网络模块6传送至综合管理服务器3，并通过显示器和耳麦输出，远程调试端的调试人员接收到这些参数信息，根据经验在远程调试主机1上重新进行工作参数的设定，当需要调节或检测起重机上具体器件的线路汇或者结构时，调试人员通过语音设备与起重机上的操作人员实时通话，以指导操作人员进行相应的检修工作。具体地，当反馈的电流或者电压值超过额定电流或电压值时，或者调试工程师根据以往经验，判断电流或者电压值不合适时，会对小车机构和/或起升机构和/或俯仰机构的速度参数的速度参数进行重新设定，以在次进行调试。

同样的，对于起重机中的小车机构和/或起升机构进行的额载调试，其过程与全速调试大体相同，不过两者在调试过程中的工作参数设定不同，在额载调试中，远程调试主机1设定的为小车机构和/或起升机构的载重参数，在机器运转过程中，起重机管理系统，除采集起重机反馈的电流信号、电压信号之外，还需要采集起重机反馈的载重反馈信号。音视频采集模块采集运转过程中的声音和视频图像，调试人员综合考虑这些反馈参数和音视频信息，进行机器的调试。

而对于港口起重机小车机构和/或起升机构和/或俯仰机构进的位置调试，远程调试主机1设定小车机构和/或起升机构和/或俯仰机构的位置参数并通过网络模块将该参数输出至起重机管理系统，以控制小车机构和/或起升机构和/或俯仰机构运转；

起重机管理系统采集小车机构和/或起升机构和/或俯仰机构在运转过程中的位置信息、减速检测信号、限位信号等反馈参数；音视频采集设备用于采集小车机构和/或起升机构和/或俯仰机构在运转过程中的音视频信息，音视频信息包括港口设备中运转的电机和/或减速箱的运转声音以及小车机构和/或起升机构和/或俯仰机构在运转过程中的图像信息。当出现限位信号不正常时，远程调试端的调试人员通过语音设备指导港口设备端的操作人员对港口设备中的限位或者线路进行检查。

在调试过程中，显示器显示的内容主要可以包括两部分：起重机管理系统(包括工控机软件等调试需要用到的专业软件)反馈的参数信息和机器上实时传回的视频画面。其中，显示器可以是多个显示屏组成，以及包括概览的大屏幕。

本发明提供的港口设备远程调试系统，通过港口设备上设置的参数采集模块采集设备运转过程中的参数信息，通过5g网络设备将需要的参数数据信息传回远程调试端，通过输出设备可以实时观察机器上的情况，并通过远程调试主机实时发出一系列调试指令，实现部分功能的远程调试。并且，调试人员通过实时传回的音视频信号和其他反馈参数，能够掌握设备现场的情况，结合设置了一套基于网络的安全控制设备(紧停模块、安全控制终端)，从而在出现问题或者其它紧急情况下，调试人员可以安全快速地切断机器控制电源，保障安全。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。