港口起重机包含装船机、卸船机等常用物流设备。这些设备使用频率高，多在高温、高湿、俯视的环境下运行；这些因素均会导致起重机维护保养频次多、难度大、维护保养费用高等问题。在日常维护中设备的驱动部件在线使用周期长，故障隐患隐蔽且发展时间漫长、维护检验经验参差不齐等因素会导致设备故障爆发变动突然。
为了实现港机设备主要部件的日常状态在线监测并早期发现故障隐患，实现故障预警提前介入保养，提高设备运行安全性、稳定性和生产效率。提出设备关键驱动部件运行的智慧监测、结构应力监测及早期运维故障诊断系统，简称卸船机状态监测及运维管理系统（以下简称：系统）。
卸船机状态监测及运维管理系统是基于物联网技术实现传动部件运行过程全方位的智慧检测监控、AI故障自学习故障诊断技术，靶向电机、减速机早期故障，保障设备长久稳定运行，是智慧无人港口发展的基础技术。
系统技术的应用不仅减少了人工、工作强度和工作量，提升了工作效率、有效的降低人工或安全成本，实现减员增效。同时也是一种天车管理模式的创新。
卸船机状态监测及运维管理系统是起重机传动部件进行信息管理的基础数据来源，在港机关键传动部件（如起升电机、减速机）上安装传感器，采集传动部件的振动、转速等信号，获取部件运行的原始数据，与监测系统主机连接，系统主机通过边缘计算软件将原始数据进行筛选、分割、清洗、降维等提取状态特征值送主机与故障状态特征值匹配，与预置的故障模型算法计算综合诊断出故障位置、类型。通过PHM算法模块对定期采集的特征值进行统计、分析、计算，建立发展趋势数学模型，计算出关键部件的健康度，显示在主机显示器或通过网络传输至指定的设备监测中心、移动APP端等；
减少传统依赖人工监管，实现设备安全防护的自主监测，提升安全级别。总体来说主要包括两个具体的要素：保证重型设备重要传动部件运行稳定性，降低维护的总体成本，避免非故障停机。降低日常巡检、维保人员的工作难度，拓宽巡检覆盖面，降低巡检人员的工作难度及危险度。
需要对卸船机的主要传动部件进行状态监控，加装卸船机状态监测及运维管理系统，实现卸船机设备运行参数监测、结构件应力状态监测、传动部件的振动监测和起重机健康安全的综合管理。
系统方案设计标准依据
GB3811-2008 《起重机设计规范》
GB6067.1-2010 《起重机械安全规程》
GB/T28264-2012 《起重机械 安全监控管理系统》
JB/T 4315- 1997 《起重机电控设备》
GB7251.1-2013 《低压成套开关设备和控制设备 第1部分：总则》
GB4208-2008 《外壳防护等级（IP代码）》
JB/T7683.5-2012 《冶金起重机技术条件 第5部分：铸造起重机》
JB/ZQ2007 《起重机电气制图》
企业设计、安装与调试规范。
具体需求功能如下
实时采集起重机金属结构关键点作业中应力变化曲线，为该起重机机金属结构强度诊断、疲劳累计损伤诊断和裂纹萌生寿命预测提供数据支撑。
实时采集各机构铰点及起升开闭、小车运行数据，能截取正常作业时的特征曲线和峰值做为标准，设定一定的安全系数，当超过安全标准时，系统报警，显示报警部位，为机构健康诊断、故障趋势、预防维修提供依据。
实时显示功能：能实时显示正常作业时的监测曲线，包括运行参数、应变、振动等原始数据的监测曲线。
数据存储功能：能对所采集的数据进行本地存储，存储内容包括时间、对象、部位、实测值以及问题等基本信息。
数据传输功能：采用标准的TCP/IP通讯协议，能够与远程管理系统实现数据共享和数据交换，所有采集的应变数据、振动数据及其特征值等都需要传输至远程管理系统。
预测性维护智慧云服务方案介绍
起重设备上采集数据送至系统主机处理、显示、报警完成现地监控功能。同时采集的数据可以通过4G网络同步至云服务器存储。可以通过预测性系统云平台进行集中管理，实现设备运维管理的信息化和智能化。
智慧监控及运维管理平台
设备智能管理系统是集设备安全监控和设备智能管理系统功能一体的综合管理系统软件，是设备集中管理的平台软件，主要基础应用功能参考如下：
平台管理功能设计思路是基于港口、设备部门管理流程等。是集合对设备运行过程的数据采集、设备部件的使用效率、设备部件的性能指标等多维度的数据集中管理、分析的综合性管理软件。
实时数据监控总览
状态监控管理下设健康管理、数据监控管理2类管理模块。健康管理下设3个管理类型，数据监控主要对行车监控的数据、报警等同步显示、提示，监控内容包含数据、视频2大类。（参考图）
通过历史数据可以回放过去某段时间的运行过程，分析查找事故、故障发生的原因。历史记录包含故障报警记录，可以按类型、时间等筛选某类故障，可以查询每台车发生的此类报警频次。
查询方式可通过车号、故障类别、时间段等筛选查询，可以生成报表记录。
