طبقة الأجهزة: المعدات الأساسية للحصول على البيانات وتنفيذها
طبقة الأجهزة هي الأساس المادي للنظام، وهي المسؤولة عن الحصول على معلمات تشغيل الرافعة وتنفيذ أوامر التحكم في الوقت الفعلي. ويشمل بشكل رئيسي المعدات التالية:
شبكة الاستشعار
مستشعر قدرة الرفع: يتم تركيبه على الحبل السلكي أو كتلة البكرة لآلية الرفع، باستخدام مقاييس الضغط أو المبادئ الكهرضغطية، فهو يراقب وزن الحمولة في الوقت الفعلي بدقة تبلغ ± 0.5% FS.
مستشعر السعة/الارتفاع: تقوم أجهزة تشفير الدوران المتعددة بقياس شوط آليات الرفع والرفع من خلال شبكة التروس أو تقنية الحث المغناطيسي، بدقة تبلغ 1%، مما يضمن أن ارتفاع الرفع وسعة الرفع ضمن النطاقات الآمنة.
مستشعر زاوية الدوران: يتم تركيبه على محمل الدوران، ويقوم بمراقبة زاوية دوران الرافعة البرجية لمنع الاصطدام بالمعدات الأخرى.
مستشعر الإمالة: تعمل أجهزة قياس التسارع ذات المحاور-الثنائية أو الثلاثية- على مراقبة الوضع العمودي للبرج. يتم إطلاق إنذار عندما يتجاوز الميل الحد الأدنى (على سبيل المثال، 3 درجات).
مستشعر سرعة الرياح: تصميم من نوع المروحة -مدمج مع ملف حث مغناطيسي يعمل على مراقبة سرعة الرياح المحيطة في الوقت الفعلي. يتم تشغيل الإغلاق القسري عندما تتجاوز سرعة الرياح المستوى 8.
رادار الموجة LiDAR/Millimeter-: يتم تثبيته على الجزء العلوي من ذراع الرافعة أو البرج، ويقوم بإنشاء خريطة بيئية ثلاثية الأبعاد، ومراقبة موقع العوائق المحيطة، وتمكين تجنب الاصطدام.
محطة الحصول على البيانات
يدمج الإدخال التناظري متعدد القنوات وواجهات الإدخال/الإخراج الرقمية، ودعم البروتوكولات مثل Modbus وCAN bus، وتحويل بيانات المستشعر إلى إشارات رقمية وإجراء المعالجة الأولية.
وحدة تنفيذ التحكم
تشمل المرحلات والموصلات ومحولات التردد وما إلى ذلك، والتي عند تلقي أوامر النظام، يتم قطع الطاقة أو الحد من الإجراءات أو تنشيط أجهزة الكبح، مما يؤدي إلى وظائف مثل الحماية من الحمل الزائد وإيقاف التشغيل في حالات الطوارئ.
طبقة البرامج: النظام الأساسي لتحليل البيانات واتخاذ القرار-.
طبقة البرمجيات هي "عقل" النظام، وهي المسؤولة عن معالجة البيانات وتقييم المخاطر وتفاعل المستخدم. ويشمل بشكل رئيسي الوحدات التالية:
وحدة معالجة البيانات وتحليلها
يقوم بتصفية بيانات المستشعر ومعايرتها ودمجها للتخلص من تداخل الضوضاء وتحسين موثوقية البيانات.
يحسب المؤشرات الرئيسية مثل عزم الدوران الفعلي ومعامل الانقلاب من خلال نماذج الخوارزمية لتقييم حالة سلامة المعدات ديناميكيًا.
وحدة التحذير من المخاطر
استنادًا إلى الحدود المحددة مسبقًا (على سبيل المثال، تحذير من الحمل الزائد بنسبة 90%، وإيقاف التشغيل بنسبة 105%)، تطلق الوحدة إنذارات مسموعة ومرئية متدرجة، أو التحكم في التباطؤ، أو إيقاف التشغيل القسري.
ومن خلال دمجه مع بيانات LiDAR، فإنه يتنبأ بمخاطر الاصطدام ويقيد الحركة في الاتجاه الخطير عندما تكون المسافة أقل من القيمة الآمنة.
واجهة المستخدم
شاشة العرض في -الموقع: يتم تثبيتها في كابينة السائق، وتعرض معلمات الوقت الحقيقي-مثل قدرة الرفع، ونصف القطر، والارتفاع، وسرعة الرياح، ومعلومات التحذير.
منصة الإدارة: تدعم عرض حالة المعدات عن بعد، والاستعلام عن البيانات التاريخية، وإنشاء التقارير عبر الويب أو تطبيق الهاتف المحمول.
طبقة الاتصالات: جسر نقل البيانات والإدارة عن بعد
تعمل طبقة الاتصال على تمكين-تفاعل البيانات في الوقت الفعلي بين الأجهزة والسحابة والسلطات التنظيمية. ويشمل بشكل رئيسي التقنيات التالية:
الاتصالات السلكية
إيثرنت، وحافلة RS485، وما إلى ذلك، من أجل نقل مستقر بين أجهزة الاستشعار ومحطات الحصول على البيانات.
الاتصالات اللاسلكية
4G/5G، وLoRa، وNB-IoT، وما إلى ذلك، لتحميل البيانات إلى النظام الأساسي السحابي، ودعم المراقبة عن بعد والتحذيرات في الوقت الفعلي-.
منصة السحابة
يخزن بيانات تشغيل الجهاز وسجلات الإنذار وسجلات التشغيل، مما يدعم إنشاء التقارير الإحصائية حسب السنة والشهر والأسبوع.
يوفر واجهات API للتكامل مع الأنظمة التنظيمية الحكومية وأنظمة تخطيط موارد المؤسسات (ERP) للمؤسسات، مما يتيح مشاركة البيانات والإدارة التعاونية.
