1.本实用新型涉及船厂通信设备技术领域，具体为一种用于船厂自动化起重机的无线网络通讯系统。
背景技术：2.船厂中起重机是应用范围最广，安装台数最多，也是最为重要的物料搬运典型设备。船厂原料钢板库区一般使用人工操作起重机进行搬运和倒垛作业，仅使用对讲机作为指令下发手段，存在工作效率低、物料堆放杂乱且容易发生安全事故等问题。近年来，国家大力推进船舶行业智能制造水平，国内各大船厂纷纷加快了装备智能化、自动化升级改造的步伐，其中船厂中使用最为广泛的人工起重机升级改造为自动化起重机的需求也越来越迫切。
3.自动化起重机在运行过程中需要实时与地面中央控制室中的数据服务器进行数据交换，且不能存在数据丢包或者数据延时的现场。而采用数据传输稳定、准确的工业无线网络技术是保障自动化起重机实现高精度过程控制的必要条件，也是提高船厂智能化水平、提升生产效率、降低人工成本的有效手段，因此，提出一种用于船厂自动化起重机的无线网络通讯系统。
技术实现要素：4.本实用新型的目的在于提供一种用于船厂自动化起重机的无线网络通讯系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于船厂自动化起重机的无线网络通讯系统，包括自动化行车、地面操作站、区域摄像系统以及地面控制中心；所述自动化行车包括行车控制plc以及行车视频监控系统；所述地面操作站包括地面操作站交换机以及plc操作屏；所述区域摄像系统包括钢料堆场区域摄像头以及区域摄像交换系统；所述地面控制中心包括地面控制中心交换、数据采集服务器、数据处理服务器、区域摄像系统主机和主操纵台及hmi操作站；
6.所述行车控制plc通过profinet工业网络连接数据无线网络客户端，通过定向天线连接安装在自动化起重机运行轨道端头的定向无线ap端，再通过地面操作站交换机和地面控制中心交换机与数据采集服务器连接；
7.所述行车视频监控系统通过另一条profinet工业网络连接视频无线网络客户端，通过全向天线连接安装在自动化起重机运行轨道沿线上的全向无线 ap端，再由工业有线网络与区域摄像交换系统、地面控制中心中的区域摄像系统主机连接。
8.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述plc操作屏包括支撑立杆，所述支撑立杆的顶端固接有承载台，所述承载台的上方设有plc操作屏本体，所述plc操作屏本体的两侧底部均固接有定位插板，且定位插板的底部与承载台顶部开设的定位插槽卡合；所述承载台的前侧开设有凹槽，且凹槽的左右两侧均与定位插槽连通；所述凹槽内对应设置有两
个活动块，两个活动块相互远离的一侧均固接有卡块，另一侧均开设有螺纹孔；两个所述螺纹孔内分别螺纹连接有正螺杆和反螺杆，所述正螺杆和反螺杆相对的一端固接有同一个旋转柄。
9.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述卡块远离活动块的一侧插入定位插槽并与定位插板一侧开设的卡槽卡接。
10.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述活动块的上下侧均与凹槽内壁滑动连接。
11.作为本实用新型一种优选的技术方案，安装在自动化起重机轨道沿线的无线发射接收装置还负责连接钢板堆场区域内的手持终端和移动操作端。
12.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述定向无线ap与地面操作站交换机之间通过光电转换器以及光纤进行连接。
13.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述地面操作站交换机通过工业网络连接有plc操作屏。
14.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述区域摄像交换系统通过以太网连接若干钢料堆场区域摄像头。
15.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述地面控制中心交换及通过工业以太网连接数据采集服务器、主操作台及hmi操作站。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.1、本实用新型提供的用于船厂自动化起重机的无线网络通讯系统采用了物理隔离的两套传输网络路径分别对应运行管理数据传输和监控视频数据传输，能够确保数据传输的稳定性，满足自动化起重机自动运行的需求，进而能够提高船厂智能化水平、提升生产效率、降低人工成本。
18.2、本实用新型中plc操作屏本体通过定位插板与定位插槽的配合能够初步将plc操作屏本体固定在承载台上，再通过转动旋转柄使活动块再凹槽内横向移动并使卡块与定位插板上的卡槽卡接，从而能够对plc操作屏本体进行稳固，操作简单，便于拆装，进而方便对plc操作屏本体进行维修或更换。
附图说明
19.图1为船厂自动化起重机的无线网络通讯系统的拓扑图；
20.图2为本实用新型中plc操作屏的具体结构示意图；
21.图3为本实用新型的活动块的结构示意图。
22.图中：1、支撑立杆；2、承载台；3、plc操作屏本体；4、定位插板；5、定位插槽；6、凹槽；7、活动块；8、卡块；9、螺纹孔；10、正螺杆；11、反螺杆；12、旋转柄；13、卡槽。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种用于船厂自动化起重机的无线网络通讯系统，包括自动化行车、地面操作站、区域摄像系统以及地面控制中心；所述自动化行车包括行车控制plc以及行车视频监控系统；所述地面操作站包括地面操作站交换机以及plc操作屏；所述区域摄像系统包括钢料堆场区域摄像头以及区域摄像交换系统；所述地面控制中心包括地面控制中心交换、数据采集服务器、数据处理服务器、区域摄像系统主机和主操纵台及hmi操作站；
27.所述行车控制plc通过profinet工业网络连接数据无线网络客户端，通过定向天线连接安装在自动化起重机运行轨道端头的定向无线ap端，再通过地面操作站交换机和地面控制中心交换机与数据采集服务器连接；
28.所述行车视频监控系统通过另一条profinet工业网络连接视频无线网络客户端，通过全向天线连接安装在自动化起重机运行轨道沿线上的全向无线ap端，再由工业有线网络与区域摄像交换系统、地面控制中心中的区域摄像系统主机连接。
29.进一步的，所述plc操作屏包括支撑立杆1，所述支撑立杆1的顶端固接有承载台2，所述承载台2的上方设有plc操作屏本体3，所述plc操作屏本体3的两侧底部均固接有定位插板4，且定位插板4的底部与承载台2顶部开设的定位插槽5卡合；所述承载台2的前侧开设有凹槽6，且凹槽6的左右两侧均与定位插槽5连通；所述凹槽6内对应设置有两个活动块7，两个活动块 7相互远离的一侧均固接有卡块8，另一侧均开设有螺纹孔9；两个所述螺纹孔9内分别螺纹连接有正螺杆10和反螺杆11，所述正螺杆10和反螺杆11相对的一端固接有同一个旋转柄12，转动旋转并12时，能够使两个移动块7相互靠近或远离，相互远离时能够时卡块8与卡槽13卡接，相互靠近时能够时卡块8与卡槽13分离。
30.进一步的，所述卡块8远离活动块7的一侧插入定位插槽5并与定位插板4一侧开设的卡槽13卡接，进一步提高了plc操作屏本体3的稳固性。
31.进一步的，所述活动块7的上下侧均与凹槽6内壁滑动连接，使活动块7 能够平稳移动。
32.进一步的，安装在自动化起重机轨道沿线的无线发射接收装置还负责连接钢板堆场区域内的手持终端和移动操作端。
33.进一步的，所述定向无线ap与地面操作站交换机之间通过光电转换器以及光纤进行连接。
34.进一步的，所述地面操作站交换机通过工业网络连接有plc操作屏。
35.进一步的，所述区域摄像交换系统通过以太网连接若干钢料堆场区域摄像头。
36.进一步的，所述地面控制中心交换及通过工业以太网连接数据采集服务器、主操作台及hmi操作站。
37.工作原理：
38.如图1所示，自动化起重机在工作时，需要随时与地面控制中心数据采集服务器及数据处理服务器进行运行管理数据交换，此外起重机行车视频监控系统还需向地面控制中心提供起重机监控视频画面数据。对于无线网络系统来说，传输这两种类型的数据要求是完全不一样的。运行管理数据的数据量不大，由于自动化起重机与无人库区管理软件的正常运行，对数据包的稳定性和准确性要求很高(数据传输延时＜1毫秒，数据丢包率为0)，而对监控视频数据来说，仅仅是传输的数据量大，对传输速率与丢包率的要求不高。若采用同一个无线网络通道，很难确保运行管理数据的准确性。针对这两种数据特征，无线网络通讯系统采用了物理隔离的两套传输网络路径分别应对不同的情况：
39.运行管理数据通道为行车控制plc通过profinet工业网络连接数据无线网络客户端，通过定向天线与安装在自动化起重机运行轨道端头的定向无线 ap端连接后，再由光纤通过地面操作站交换机和地面控制中心交换机与数据服务器连接；使用定向天线可在张角范围内同时发送水平信号和垂直信号，信号在这些区域集中并进行被动增强。可以确保接收和发送运行管理数据的准确和稳定。
40.监控视频数据通道为行车视频监控系统通过另一条profinet工业网络连接视频无线网络客户端，通过全向天线与安装在自动化起重机运行轨道沿线的全向无线ap端连接后，再由工业有线网络直接进入地面控制中心区域摄像系统主机。同时自动化起重机轨道沿线的全向无线ap端还负责连接钢板堆场区域内的手持终端和移动操作端，使用全向天线保证了起重机监控视频数据传输的流畅性，并提高了信号可靠性。
41.本实用新型提供的用于船厂自动化起重机的无线网络通讯系统采用了物理隔离的两套传输网络路径分别对应运行管理数据传输和监控视频数据传输，能够确保数据传输的稳定性，满足自动化起重机自动运行的需求，进而能够提高船厂智能化水平、提升生产效率、降低人工成本。
42.当需要对plc操作屏本体3进行维修或更换时，通过旋转柄12带动正螺杆10、反螺杆11同时转动，两个活动块7沿着凹槽6内部移动并相互靠近，使卡块8与卡槽13分离，分离后将定位插板4从定位插槽5内抽出，即可解除对plc操作屏本体3的固定，操作简单，便于对plc操作屏本体3进行拆卸，从而方便对plc操作屏本体3进行维修更换。
43.值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有成熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。
44.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征：1.一种用于船厂自动化起重机的无线网络通讯系统，其特征在于，包括自动化行车、地面操作站、区域摄像系统以及地面控制中心；所述自动化行车包括行车控制plc以及行车视频监控系统；所述地面操作站包括地面操作站交换机以及plc操作屏；所述区域摄像系统包括钢料堆场区域摄像头以及区域摄像交换系统；所述地面控制中心包括地面控制中心交换机、数据采集服务器、数据处理服务器、区域摄像系统主机和主操纵台及hmi操作站；所述行车控制plc通过profinet工业网络连接数据无线网络客户端，通过定向天线连接安装在自动化起重机运行轨道端头的定向无线ap端，再通过地面操作站交换机和地面控制中心交换机与数据采集服务器连接；所述行车视频监控系统通过另一条profinet工业网络连接视频无线网络客户端，通过全向天线连接安装在自动化起重机运行轨道沿线上的全向无线ap端，再由工业有线网络与区域摄像交换系统、地面控制中心中的区域摄像系统主机连接。2.根据权利要求1所述的一种用于船厂自动化起重机的无线网络通讯系统，其特征在于：所述plc操作屏包括支撑立杆(1)，所述支撑立杆(1)的顶端固接有承载台(2)，所述承载台(2)的上方设有plc操作屏本体(3)，所述plc操作屏本体(3)的两侧底部均固接有定位插板(4)，且定位插板(4)的底部与承载台(2)顶部开设的定位插槽(5)卡合；所述承载台(2)的前侧开设有凹槽(6)，且凹槽(6)的左右两侧均与定位插槽(5)连通；所述凹槽(6)内对应设置有两个活动块(7)，两个活动块(7)相互远离的一侧均固接有卡块(8)，另一侧均开设有螺纹孔(9)；两个所述螺纹孔(9)内分别螺纹连接有正螺杆(10)和反螺杆(11)，所述正螺杆(10)和反螺杆(11)相对的一端固接有同一个旋转柄(12)。3.根据权利要求2所述的一种用于船厂自动化起重机的无线网络通讯系统，其特征在于：所述卡块(8)远离活动块(7)的一侧插入定位插槽(5) 并与定位插板(4)一侧开设的卡槽(13)卡接。4.根据权利要求2所述的一种用于船厂自动化起重机的无线网络通讯系统，其特征在于：所述活动块(7)的上下侧均与凹槽(6)内壁滑动连接。5.根据权利要求1所述的一种用于船厂自动化起重机的无线网络通讯系统，其特征在于：安装在自动化起重机轨道沿线的无线发射接收装置还负责连接钢板堆场区域内的手持终端和移动操作端。6.根据权利要求1所述的一种用于船厂自动化起重机的无线网络通讯系统，其特征在于：所述定向无线ap与地面操作站交换机之间通过光电转换器以及光纤进行连接。7.根据权利要求1所述的一种用于船厂自动化起重机的无线网络通讯系统，其特征在于：所述地面操作站交换机通过工业网络连接有plc操作屏。8.根据权利要求1所述的一种用于船厂自动化起重机的无线网络通讯系统，其特征在于：所述区域摄像交换系统通过以太网连接若干钢料堆场区域摄像头。9.根据权利要求1所述的一种用于船厂自动化起重机的无线网络通讯系统，其特征在于：所述地面控制中心交换及通过工业以太网连接数据采集服务器、主操作台及hmi操作站。
技术总结本实用新型属于船厂通信设备技术领域，具体公开了一种用于船厂自动化起重机的无线网络通讯系统，包括自动化行车、地面操作站、区域摄像系统以及地面控制中心；自动化行车包括行车控制PLC以及行车视频监控系统；地面操作站包括地面操作站交换机以及PLC操作屏；区域摄像系统包括钢料堆场区域摄像头以及区域摄像交换系统；地面控制中心包括地面控制中心交换机、数据采集服务器、数据处理服务器、区域摄像系统主机和主操纵台及HMI操作站；本实用新型能够确保数据传输的稳定性，满足自动化起重机自动运行的需求，进而能够提高船厂智能化水平、提升生产效率、降低人工成本；此外，本实用新型便于对PLC操作屏本体进行维修或更换，保证设备能够正常运行。证设备能够正常运行。证设备能够正常运行。
技术研发人员：周佳妮 韩荃 汤大伟 何力强 田大相 衡超 刘燕 罗莉莉
受保护的技术使用者：中船第九设计研究院工程有限公司
技术研发日：2022.03.18
技术公布日：2022/12/1
