根據(jù)具體項(xiàng)目的需求，龍門吊安全監(jiān)控系統(tǒng)主要分為以下５大模塊：遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、故障診斷模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、數(shù)據(jù)庫管理模塊及其他功能，整個(gè)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。

狀態(tài)監(jiān)測(cè)：狀態(tài)監(jiān)測(cè)，是本系統(tǒng)的主要功能。通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將采集的起重設(shè)備實(shí)狀態(tài)參數(shù)推送到遠(yuǎn)程瀏覽器端，并以直觀簡(jiǎn)潔的波形圖、直方圖、實(shí)時(shí)位移圖等方式呈現(xiàn)給用戶。遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警處理流程如圖2.４所示。遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)是對(duì)起重設(shè)備關(guān)鍵部位的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，其完成的基本功能包括：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、圖形顯示、預(yù)警提示、故障診斷等，并直觀展示設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)。Web瀏覽器狀態(tài)報(bào)警主要形式有：（１）文字告警：各種不同顏色告警文字有不同含義，每個(gè)測(cè)點(diǎn)、不同程度的預(yù)警都對(duì)應(yīng)不同的顏色，譬如紅色代表危險(xiǎn)報(bào)警，必須停車檢查，黃色代表系統(tǒng)或者設(shè)備有發(fā)生微小故障，可以在設(shè)備運(yùn)行的情況對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查。（２）語音報(bào)警：利用系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置的報(bào)警語音進(jìn)行報(bào)警。若不解除報(bào)警，報(bào)警信息將定時(shí)顯示，直到報(bào)警解除。此外，該模塊還提供歷史報(bào)警存儲(chǔ)以及統(tǒng)計(jì)查詢報(bào)警信息的功能，對(duì)歷史報(bào)警信息進(jìn)行智能化査詢、統(tǒng)計(jì)與打印

故障診斷：隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，結(jié)合Ｗｅｂ數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)構(gòu)建故障診斷系統(tǒng)于Web網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，增強(qiáng)了系統(tǒng)的擴(kuò)展性、開放性與靈活性?；诠收蠘涞膶＜以\斷系統(tǒng)，主要部分包括：專家系統(tǒng)服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫、專家系統(tǒng)知識(shí)庫以及人機(jī)交互界面等。當(dāng)起重機(jī)設(shè)備故障時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警提示用戶設(shè)備異常，如果用戶能確認(rèn)報(bào)警信息，則可直接處理異常，如果用戶不能及時(shí)確認(rèn)故障類型，系統(tǒng)引導(dǎo)用戶進(jìn)入診斷系統(tǒng)，通過人機(jī)交互最后得出診斷拫告，提供故障問題及維修建議，幫助用戶及時(shí)處理故障，恢復(fù)生產(chǎn)。專家系統(tǒng)主體框架如圖２－５所示。其具體設(shè)計(jì)方案將在第三章專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分詳述。

數(shù)據(jù)分析：監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫中主要保存的是：模擬量、數(shù)字量、報(bào)警信息、診斷分析信息、振動(dòng)與應(yīng)力應(yīng)變等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫中保存的這些數(shù)據(jù)為機(jī)組人員對(duì)機(jī)器的當(dāng)前運(yùn)行狀況與歷史運(yùn)行狀況的分析提供了豐富的信息。數(shù)據(jù)分析模塊提供了時(shí)域分析、頻域分析、時(shí)頻分析以及趨勢(shì)分析等豐富的分析工具，這些工具通過圖形、文字、曲線等來幫助用戶分析起重機(jī)狀態(tài)。其主要功能框架如圖２－６所示。

數(shù)據(jù)分析主要包括兩個(gè)方面：一是數(shù)據(jù)處理，二是數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)處理主要是通過特征提取各種方法獲取起重設(shè)備的運(yùn)行特征參數(shù)，提取的特征參數(shù)主要有峰峰值、有效值、峭度值等。數(shù)據(jù)分析主要對(duì)設(shè)備運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)分析與處理，給用戶提供時(shí)頻域波形、特征趨勢(shì)分析、歷史記錄分析等分析工具，為用戶直觀掌握設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)提供基本的工具、手段以及顯示界面。數(shù)據(jù)分析框架如圖2-7所示。

數(shù)據(jù)管理：系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理采用管理數(shù)據(jù)庫形式，以監(jiān)測(cè)部位作為最小管理單元，對(duì)不同層次上的信息與數(shù)據(jù)分別管理，以便于系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的操作與訪問。系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)預(yù)處理后即時(shí)向遠(yuǎn)程端發(fā)送，同時(shí)存入數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)以表結(jié)構(gòu)的形式存儲(chǔ)，不同類型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表中，以便查找。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理主要是對(duì)歷史數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配置信息實(shí)施管理。歷史數(shù)據(jù)主要包括采集的起重機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)、根據(jù)狀態(tài)數(shù)據(jù)提取的特征數(shù)據(jù)、狀態(tài)報(bào)警信息、故障診斷與分析的結(jié)論等，而系統(tǒng)基礎(chǔ)信息指的是起重機(jī)設(shè)備詳細(xì)信息、傳感器基礎(chǔ)信息和配置信息以及用戶注冊(cè)信息。對(duì)數(shù)據(jù)庫管理，即可根據(jù)用戶要求，能在數(shù)據(jù)庫中增加或減少狀態(tài)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容，歷史數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出，提供數(shù)據(jù)以用來故障分析等；對(duì)知識(shí)庫可實(shí)現(xiàn)規(guī)則信息、故障信息與專家建議以及維修方案的管理等。管理員登錄系統(tǒng)后，通過瀏覽器界面提供的按鈕，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理以及用戶注冊(cè)信息的管理。另外，數(shù)據(jù)管理模塊允許具有最高權(quán)限的管理員對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫實(shí)施全面管理。即管理員能對(duì)數(shù)據(jù)庫中各數(shù)據(jù)的進(jìn)行查詢、刪除、備份與恢復(fù)等操作，必要時(shí)還可創(chuàng)建信息的數(shù)據(jù)表以及清除冗余數(shù)據(jù)，以提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)響應(yīng)速度。

用戶權(quán)限：對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)好的功能中并不是所有功能允許用戶操作，這需要對(duì)用戶有區(qū)別的賦予其系統(tǒng)權(quán)限，使具有權(quán)限的用戶可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置、優(yōu)化等，不具有權(quán)限的用戶不能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更改。針對(duì)這一需求，系統(tǒng)參與者的主要角色分為普通用戶、操作員、工程師、系統(tǒng)管理員，不同權(quán)限用戶登錄系統(tǒng)返回不同的系統(tǒng)首頁。用戶對(duì)系統(tǒng)可執(zhí)行的操作功能主要為狀態(tài)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析、故障診斷、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配置、數(shù)據(jù)管理、查詢?yōu)g覽以及基礎(chǔ)信息維護(hù)等７個(gè)部分。用戶權(quán)限和角色劃分如表2.1所示。

     其中，系統(tǒng)管理員具有最高權(quán)限，通常為全面了解系統(tǒng)的高級(jí)人員，能夠執(zhí)行所有的操作；工程師一般具有豐富的有關(guān)起重機(jī)的知識(shí)與數(shù)據(jù)分析方法經(jīng)驗(yàn)，不但能夠利用系統(tǒng)提供的分析工具和專家系統(tǒng)分析出起重機(jī)隱藏的故障或者即將發(fā)生的故障，還能夠?qū)ζ鹬貦C(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與故障診斷，最后還可配置監(jiān)測(cè)參數(shù)的報(bào)警閾值；操作員通常只需關(guān)注起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，通過監(jiān)測(cè)頁面實(shí)時(shí)掌握起重機(jī)的狀態(tài)，并能根據(jù)專家系統(tǒng)對(duì)簡(jiǎn)單的故障進(jìn)行初步的診斷；普通人員通常是企業(yè)內(nèi)部和與本系統(tǒng)不相干的人員，進(jìn)入系統(tǒng)主頁只能瀏覽一些診斷記錄起重機(jī)狀態(tài)等基礎(chǔ)信息。