2.3  起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸

由于起重機(jī)所處的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)條件的限制， 以及其工作地點(diǎn)的不固定性， 造成了現(xiàn)場(chǎng)布線受到一定限制， 故傳輸網(wǎng)絡(luò)采用無線接入 Internet 的方式。 考慮到相對(duì)于其他無線技術(shù)， 3G 技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是能極大地增加系統(tǒng)容量、 提高通信質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率， 并可以在不同網(wǎng)絡(luò)間無縫漫游， 故系統(tǒng)通過 3G 路由器實(shí)現(xiàn)和 Internet的接入。 由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的無線信號(hào)并非十分穩(wěn)定， 且現(xiàn)場(chǎng)會(huì)對(duì)無線信號(hào)產(chǎn)生屏蔽和干擾， 網(wǎng)絡(luò)接入很可能存在時(shí)斷時(shí)續(xù)的情況[4]。 為了能實(shí)現(xiàn)無人值守傳送， 程序中必須加入容錯(cuò)機(jī)制。 為保證數(shù)據(jù)的傳送質(zhì)量， 可以采取軟件容錯(cuò)和硬件容錯(cuò)相結(jié)合的方法。

硬件容錯(cuò)： 設(shè)定 3G 路由器相關(guān)的硬件參數(shù)。 定時(shí)向固定 IP 服務(wù)器發(fā)送心跳包， 確保連接， 一旦連接失敗， 立即掛斷當(dāng)前連接， 重新進(jìn)行撥號(hào)。

軟件容錯(cuò)： 傳送過程中數(shù)據(jù)包的丟失， 可能會(huì)產(chǎn)生軟件錯(cuò)誤。 因此， 要在程序中加入了軟件容錯(cuò)功能。 方法是在程序中增設(shè)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器。 一旦錯(cuò)誤次數(shù)超過設(shè)定的次數(shù)， 就自動(dòng)重新啟動(dòng)程序， 重新連接 SQL SERVER服務(wù)器， 重新進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。

2.4  數(shù)據(jù)回溯

首先， 將要回放的狀態(tài)數(shù)據(jù)全部下載到 “歷史表 ” 之中， 通過 “播放器” 將要播放的數(shù)據(jù)從 “歷史表 ” 轉(zhuǎn)移到 “臨時(shí)表” 中， 起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟件實(shí)時(shí)顯示 “臨時(shí)表 ” 中的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)流向：“歷史表 ”→“臨時(shí)表 ”→“軟件變量 ”→ “圖形界面”。 歷史數(shù)據(jù)回溯加入了 “播放器 ” 控制數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移， 要播放某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)， 只需將該時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)從 “歷史表” 復(fù)制到 “臨時(shí)表” 即可， 可以通過控制 “臨時(shí)表” 中的數(shù)據(jù)內(nèi)容來控制追溯的時(shí)間節(jié)點(diǎn)， 通過控制 “臨時(shí)表” 的更新速度來控制追溯的速度。

3總結(jié)及實(shí)際應(yīng)用

本文設(shè)計(jì)的船用起重機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，  利用 OPC技術(shù)對(duì)起重機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)和報(bào)警信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集， 并采用 3G 技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì) Internet 網(wǎng)絡(luò)接入實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸， 不但提高了系統(tǒng)的擴(kuò)展性， 而且有較好的人機(jī)交互界面， 提高了系統(tǒng)的適用性。 該監(jiān)控系統(tǒng)已在多個(gè)項(xiàng)目中得到應(yīng)用，壓強(qiáng)分布如圖 4 所示。 同理， 可求得壓縮波的影響區(qū)如圖 5 所示。

壓強(qiáng)分布如圖 4 所示。 同理， 可求得壓縮波的影響區(qū)如圖 5 所示。

圖 5 為剛腿狀態(tài)監(jiān)控圖， 通過該界面監(jiān)控剛腿的運(yùn)速度曲線的情況下， 運(yùn)用有限體積法進(jìn)行影響區(qū)域驗(yàn)證， 兩種方法得到的影響區(qū)域基本吻合。

5  結(jié)論

以上分析表明： 無限長(zhǎng)管道內(nèi)檢測(cè)器突然轉(zhuǎn)向豎直管段（突然受作用）， 相當(dāng)于在流體中形成一個(gè)激勵(lì)源，在檢測(cè)器兩端分別形成稀疏波和壓縮波。

在稀疏波影響區(qū)內(nèi)， 壓力向右衰減， 速度大小向左衰減； 在壓縮波影響區(qū)內(nèi)， 壓力向右衰減， 速度大小也向右衰減。檢測(cè)器兩端左端壓強(qiáng)減小， 右端壓強(qiáng)增大。 一定時(shí)間后檢測(cè)器再次趨于平衡（加速度趨近于 0）。 本文中實(shí)例大約 0.6s 后趨于平衡， 末速度為 8.0812m/s。 兩端影響區(qū)各 204m 左右。此后檢測(cè)器引起的激勵(lì)以波的形式繼續(xù)向兩端傳播（能量損失完以前）， 同時(shí)影響區(qū)范圍內(nèi)形成的壓力和速度包絡(luò)波也向兩端傳播（能量損失完以前）。