Couche matérielle : équipement de base pour l'acquisition et l'exécution des données
La couche matérielle constitue la base physique du système, responsable de l'-acquisition en temps réel des paramètres de fonctionnement de la grue et de l'exécution des commandes de contrôle. Il comprend principalement les équipements suivants :
Réseau de capteurs
Capteur de capacité de levage : installé sur le câble métallique ou le bloc de poulie du mécanisme de levage, à l'aide de jauges de contrainte ou de principes piézoélectriques, il surveille le poids de la charge en temps réel avec une précision de ± 0,5 % FS.
Capteur d'amplitude/hauteur : les codeurs multitours- mesurent la course des mécanismes de relevage et de levage grâce à la technologie d'engrènement ou d'induction magnétique, avec une précision de 1 %, garantissant que la hauteur et l'amplitude de levage se situent dans des plages de sécurité.
Capteur d'angle d'orientation : installé sur le roulement d'orientation, il surveille l'angle d'orientation de la grue à tour pour éviter les collisions avec d'autres équipements.
Capteur d'inclinaison : des accéléromètres à deux-axes ou à trois-axes surveillent la verticalité de la tour. Une alarme se déclenche lorsque l'inclinaison dépasse un seuil (par exemple 3 degrés).
Capteur de vitesse du vent : une conception de type hélice- combinée à une bobine d'induction magnétique surveille la vitesse du vent ambiant en temps réel. L'arrêt forcé est déclenché lorsque la vitesse du vent dépasse le niveau 8.
Radar LiDAR/à ondes millimétriques : installé au sommet de la flèche ou de la tour, il construit une carte environnementale 3D, surveille l'emplacement des obstacles environnants et permet d'éviter les collisions.
Terminal d'acquisition de données
Intègre des interfaces d'entrée analogique multi-canal et d'entrée/sortie numérique, prenant en charge des protocoles tels que Modbus et le bus CAN, convertissant les données du capteur en signaux numériques et effectuant un traitement préliminaire.
Unité d'exécution du contrôle
Comprend les relais, contacteurs, convertisseurs de fréquence, etc. qui, dès réception des commandes du système, coupent l'alimentation, limitent les actions ou activent les dispositifs de freinage, réalisant ainsi des fonctions telles que la protection contre les surcharges et l'arrêt d'urgence.
Couche logicielle : la plate-forme principale pour l'analyse des données et la prise de décision-
La couche logicielle est le « cerveau » du système, responsable du traitement des données, de l’évaluation des risques et de l’interaction des utilisateurs. Il comprend principalement les modules suivants :
Module de traitement et d'analyse des données
Filtre, calibre et fusionne les données des capteurs pour éliminer les interférences sonores et améliorer la fiabilité des données.
Calcule des indicateurs clés tels que le couple réel et le coefficient de renversement via des modèles d'algorithmes pour évaluer dynamiquement l'état de sécurité de l'équipement.
Module d'avertissement de risque
Basé sur des seuils prédéfinis (par exemple, avertissement de surcharge à 90 %, arrêt à 105 %), le module déclenche des alarmes sonores et visuelles à plusieurs niveaux, un contrôle de décélération ou un arrêt forcé.
Combiné aux données LiDAR, il prédit le risque de collision et restreint les mouvements dans la direction dangereuse lorsque la distance est inférieure à une valeur sûre.
Interface utilisateur
Écran d'affichage sur-site : installé dans la cabine du conducteur, il affiche-des paramètres en temps réel tels que la capacité de levage, le rayon, la hauteur, la vitesse du vent et des informations d'avertissement.
Plateforme de gestion : prend en charge la visualisation à distance de l'état de l'équipement, l'interrogation des données historiques et la génération de rapports via une application Web ou mobile.
Couche de communication : le pont pour la transmission de données et la gestion à distance
La couche de communication permet-une interaction de données en temps réel entre l'équipement, le cloud et les autorités réglementaires. Il comprend principalement les technologies suivantes :
Communication filaire
Ethernet, bus RS485, etc., pour une transmission stable entre capteurs et terminaux d'acquisition de données.
Communication sans fil
4G/5G, LoRa, NB-IoT, etc., pour le téléchargement de données sur la plate-forme cloud, prenant en charge la surveillance à distance et les-avertissements en temps réel.
Plateforme cloud
Stocke les données de fonctionnement de l'appareil, les enregistrements d'alarmes et les journaux de fonctionnement, prenant en charge la génération de rapports statistiques par année, mois et semaine.
Fournit des interfaces API pour l'intégration avec les systèmes réglementaires gouvernementaux et les systèmes ERP d'entreprise, permettant le partage de données et la gestion collaborative.
