一种基于5G通讯的斗轮机巡检系统技术方案

本实用新型专利技术一种基于5G通讯的斗轮机巡检系统。解决了人工巡检难以识别转动设备前期故障，现场发生异常后，不能及时对斗轮机进行急停操作的问题。系统包括巡检单元、控制报警单元、5G通讯单元，巡检单元包括巡检控制箱，5G通讯单元包括5G基站和5GUPF，5G基站和5GUPF分别连接5G核心网，巡检控制箱与5G基站相连，控制报警单元包括中心交换机、数据服务器、上位机、斗轮机全自动控制单元，中心交换机与5GUPF相连，数据服务器、上位机、斗轮机全自动控制单元分别与中心交换机相连。当巡检人员在斗轮机现场发现紧急异常情况而斗轮机全自动控制单元没有检测或未发生作用时，能通过巡检控制箱发出紧急停止信息，使斗轮机及时停止运行，避免产生事故发生。产生事故发生。产生事故发生。

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G通讯的斗轮机巡检系统


[0001]本技术涉及一种，尤其涉及一种基于5G通讯的斗轮机巡检系统。

技术介绍

[0002]斗轮机是发电厂煤场、散货码头料场的重要作业设备，目前仍以就地手动作业为主，部分实现了斗轮机的全自动远程控制。斗轮机全自动远程控制实施后，原来的斗轮机司机改为煤场巡检人员。斗轮机的组成设备以转动设备为主，但是人员巡检只能靠人眼和耳朵检查，难以发现设备前期故障。同时，在巡检过程中，偶尔会发现异常突发状况，需要紧急停止斗轮机运行，避免事故发生。现有的方法是现场发现异常后，紧急电话联系煤控室运行人员，在斗轮机全自动控制系统上位机上进行急停操作，在某些特殊情况下时间上来不及制止，导致事故发生。另外斗轮机全自动系统也能检测斗轮机异常情况，但斗轮机全自动控制系统部分采用移动公网或网桥等私有无线网络进行通讯，存在数据传输不稳定、时延长的问题，在某些特殊情况下来不及制止，导致事故发生。

技术实现思路

[0003]本技术主要解决了现有人工巡检难以识别转动设备前期故障，以及现场发生异常后，不能及时对斗轮机进行急停操作，导致事故发生的问题，提供了一种基于5G通讯的斗轮机巡检系统。
[0004]本技术还解决了斗轮机全自动控制系统采用移动公网或网桥等私有无线网络进行通讯，存在数据传输不稳定、时延长的问题，提供了一种基于5G通讯的斗轮机巡检系统。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于5G通讯的斗轮机巡检系统，包括斗轮机全自动控制单元，其特征在于：还包括巡检单元、控制报警单元、5G通讯单元，巡检单元包括进行紧急停止的巡检控制箱，5G通讯单元包括5G基站和5GUPF，5G基站和5GUPF分别连接5G核心网，巡检控制箱与5G基站相连，控制报警单元包括中心交换机、数据服务器和上位机，中心交换机与5GUPF相连，数据服务器、上位机、斗轮机全自动控制单元分别与中心交换机相连。巡检控制箱为随身携带的移动箱，能够发出紧急停止信号，紧急停止信号包含斗轮机编号，信号通过5G通讯单元将信号发送至控制报警单元，同时巡检控制箱可为其他巡检设备提供WIFI数据接入。5G基站用于5G移动用户的注册和数据传输。5GUPF为5G核心网的一部分，负责用户平面数据包的路由和转发相关功能。5G核心网负责5G移动用户业务处理和信号传输，以及5G基站、5GUPF设备管理。中心交换机用于提供5GUPF、数据服务器、上位机的数据交换业务。数据服务器用于接收巡检控制箱的紧急停止信号并进行判断斗轮机编号，将斗轮机编号和紧急停止命令发送至上位机。上位机为斗轮机全自动控制单元提供人机界面，包括参数设置、下发指令、接收运行参数和报警等，同时接收数据服务器处理后的数据，上位机根据数据服务器处理的数据形成对斗轮机全自动控制单元的指令并下发至斗轮机全自动控制单元，斗轮机全自动控制单元执行斗轮机的急停，使斗轮机停
止运行，避免生产事故发生。本技术在巡检人员检测到斗轮机现场发生紧急异常情况而斗轮机全自动控制单元没有检测或未发生作用时，能够通过随身携带的巡检控制箱发出紧急停止信息，使斗轮机及时停止运行，避免产生事故发生。巡检系统采用5G通讯，使得数据传输更稳定、可靠，时延短。
[0006]当巡检控制箱发出紧急停止信号，经过5G 基站、5G 核心网、5GUPF传输至数据服务器，数据服务器解析出对应的斗轮机编号和紧急停止指令，将相应的指令发至上位机，上位机形成对斗轮机全自动控制系统的指令并下发至斗轮机全自动控制单元，斗轮机全自动控制单元执行斗轮机的急停，使斗轮机停止运行，避免生产事故发生。
[0007]作为上述方案的一种优选方案，巡检单元还包括采集现场视频图像和声音的巡检手持终端，控制报警单元还包括巡检服务器，巡检手持终端与与巡检控制箱相连，巡检服务器与中心交换机相连。巡检手持终端用于对视频图像和声音的现场采集，即巡检路线上设备铭牌图像采集、设备运行视频和声音采集。巡检手持终端通过WIFI与巡检控制箱相连，由巡检控制箱将数据发送给控制报警单元。巡检服务器接收巡检手持终端的视频图像和声音，进行信息分析和处理，识别巡检路线上的设备信息，形成巡检路线，通过对转动设备运行立式的声音和图像记录进行分析，对转动设备的运行状态进行趋势分析和故障预判，对巡检发生的异常情况进行实时判断和诊断。巡检服务器的趋势分析和故障预判、实时判断和诊断采用现有技术。巡检手持终端采用ZKC1504WiFi/4G智能巡检仪/高清巡检仪。
[0008]作为上述方案的一种优选方案，所述巡检控制箱包括若干紧急停止按钮、控制板、CPE单元、CPE天线、指示灯和电池，紧急停止按钮与控制板连接，控制板与CPE单元连接，CPE单元与CPE天线连接，指示灯与控制板连接，电池与控制板、CPE单元连接。本方案中每个紧急停止按钮分别对应一个斗轮机，紧急停止按钮用于在紧急情况下按下，在控制板上生成一个脉冲信号，控制板在发生脉冲信号后，通过处理生成数据信号，将紧急停止按钮对应的斗轮机编号附上。CPE单元提供WIFI接入信号，并与5G基站通过5G信号连接，用于将控制板数据通过5G网络传输至煤控室的数据服务器。CPE天线用于5G无线信号的收发，包括WIFI天线和5G天线。指示灯用来展示5G巡检控制箱告警和状态，包括紧急停止按钮开闭状态、电池电路、控制板与CPE单元连接状态、控制板与数据服务器通讯连接状态。电池采用锂电池，为控制板、CPE单元供电。紧急停止按钮与控制板通过实线连接，控制板与CPE通过网线连接，CPE单元与CPE天线通过同轴电缆连接。CPE单元采用宏电X2 4G/5G工业智能物联网关，控制板采用XCore4071。
[0009]作为上述方案的一种优选方案，所述巡检控制箱包括箱体，紧急停止按钮设置在箱体表面上，指示灯设置在箱体一侧或表面上，控制板、CPE单元、CPE天线、指示灯和电池安装在箱体内。箱体为开闭的箱体，包括上箱体和下箱体，通过锁扣相扣合，便于箱体开闭。紧急停止按钮露出在箱体上表面上，指示灯露出设置在箱体前侧面上。在下箱体内安装有CPE单元和电池，在上箱体内安装有CPE天线、控制板，控制板外部设置有防护罩，上箱体和下箱体内设置随箱体开闭的走线管路，各设备之间连接线路通过走线管路走线。箱体上还设置有手柄和背带，方便于工作人员随身携带。
[0010]作为上述方案的一种优选方案，所述5G基站为专用5G基站，5GUPF为专用5GUPF。本方案中5G基站和5GUPF都为企业专用而非公用，5G基站安装于煤场周围的固定高处，5G基站可以设置多个，满足煤场合斗轮机的5G无线信号覆盖。5GUPF安装于煤控室，单独负责5G基
站下的5G用户。5G基站、5G核心网、5GUPF在煤场形成企业专网，5G基站下的数据信息只在本地网络内传输和交换，形成与公网隔离的专网，提供安全数据网络、大数据带宽，降低数据传输延迟。
[0011]作为上述方案的一种优选方案，箱体包括上箱体和下箱体，上箱体和下箱体通过锁扣相扣合，紧急停止按钮露出在箱体上表面上，在下箱体内安装有CP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于5G通讯的斗轮机巡检系统，包括斗轮机全自动控制单元，其特征在于：还包括巡检单元（1）、控制报警单元（2）、5G通讯单元（3），巡检单元包括进行紧急停止的巡检控制箱（4），5G通讯单元包括5G基站（5）和5GUPF（6），5G基站和5GUPF分别连接5G核心网，巡检控制箱与5G基站相连，控制报警单元包括中心交换机（7）、数据服务器（8）和上位机（9），中心交换机与5GUPF相连，数据服务器、上位机、斗轮机全自动控制单元分别与中心交换机相连。2.根据权利要求1所述的一种基于5G通讯的斗轮机巡检系统，其特征是巡检单元（1）还包括采集现场视频图像和声音的巡检手持终端（10），控制报警单元还包括巡检服务器（11），巡检手持终端与巡检控制箱相连，巡检服务器与中心交换机（7）相连。3.根据权利要求1或2所述的一种基于5G通讯的斗轮机巡检系统，其特征是所述巡检控制箱（4）包括若干紧急停止按钮（12）、控制板（13）、CPE单元（14）、CPE天线（15）、指示灯（16）和电池（...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，魏传键，李楠，聂梓威，邓隆基，江学文，
申请(专利权)人：福建华电储运有限公司，
类型：新型
国别省市：