随着我国国民经济的建设与发展,起重机被广泛应用于工业生产和高铁、船舶、桥梁等工程建设中。起重机作为工业生产和基础设施建设中的重型工程机械,其安全一直备受关注,然而传统起重机的健康状态和安全监控主要依赖人工定检,并且大部分起重机智能信息化程度较低,无法为起重机提供强有力的安全保障。针对上述背景,本文将物联网技术引入到起重机状态监测和安全评估中,构建了起重机远程监控系统。本系统能够对起重机多种参数进行监控,实时在线处理突发情况,实现了对起重机的远程控制,解决了本地监控系统的数据无法被远程访问的弊端。本文主要工作内容如下:(1)系统总体方案设计。本文基于物联网三层架构分别对感知层、网络层和应用层进行了详细的设计。整个监控系统以远程服务器为核心管理各个区域的起重机并为用户提供服务,使用户能够远程监测与控制起重机。(2)传感网络的开发。本文针对监控对象对传感器进行了选型与测试,针对不同的传感器节点进行了程序开发,选用CAN总线作为传感网络的数据传输方式来构建传感网,实现了对起重机多种参数的采集。(3)监控单元的开发。本文以STM32F103ZET6为硬件核心开发了起重机监控单元,移植了uC/OS实时操作系统,创建了用户任务,实现了对起重机的运行状态和运行环境的监测和记录,以及对起重机的自动控制。(4)起重机局域网的开发。本文选用芯片CC2530作为硬件核心,对ZigBee节点进行了硬件设计,并分别针对终端节点和协调器节点进行了程序开发,构建了基于ZigBee的起重机局域网络,实现了监控单元和嵌入式网关之间的无线通信。(5)嵌入式网关的开发。本文以S5PV210为硬件核心,开发了嵌入式网关硬件平台。在此硬件平台上移植了 WinCE6.0嵌入式操作系统,并在此操作系统上开发了网关应用程序,实现了数据转发的功能。(6)服务器的开发。本文设计了 Client/Server(以下简称C/S)和Brower/Server(以下简称B/S)混合架构的远程监控管理平台,分别开发了网关服务程序、数据库和Web应用程序三个部分。其中,网关服务程序用于实现对网关的管理,数据库用于储存监控数据和用户数据,Web应用程序用于为用户提供网站入口实现用户与服务器的交互。(7)系统测试。本文中的测试主要包含了服务器的压力与性能测试,Web应用程序兼容性测试、模块间通信测试和系统整体测试。测试结果表明,本系统满足预期功能要求,可对起重机的运行环境和运行状态进行监控,同时为用户提供了远程控制功能和可靠的数据访问服务。