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1、分类号TS102.54学校代码10495ＵＤＣ677密级公开硕士学位论文港口门式起重机安全监控管理系统研究作者姓名：尹浩学号：1215233002指导教师：吴晓副教授学科门类：工学专业：机械制造及自动化研究方向：机械自动化设计完成日期：二零一五年六月WuhanTextileUniversityM.E.DissertationPortgantrycranesafetymonitoringmanagementsystemresearchCandidate：YinHaoSupervisor:ViceProf.WuXiaoTime:June2015独创性声明本人郑重
2、声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解武汉纺织大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权武汉纺织大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和
3、磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要门式起重机具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等优点，是我国港口应用最为广泛的装卸机械,其运行状态直接影响着港口的生产效率和经济效益。随着全球贸易的不断增加,许多港口的年吞吐量屡创新高，但是，近年来港口起重机运行安全事故屡次发生，为确保港口门式起重机安全、高效、低成本运行，我国相关政策文件明确要求对重要起重器械进行安全监控。本文以ARM处理器为控制核心,嵌入式Linux作为操作系统,结合计算机科学、传感技术和图形用户界面的相关研究成果,研
4、发了一套门式起重机远程监控系统。首先分析了港口门式起重机的结构和运行特点，然后，设计了安全监控系统的总体框架，主要包括嵌入式微处理器、串口通讯模块、LCD显示模块、信息处理模块、文件处理模块、AD采样模块、脉冲采样模块、人机交互模块、输出控制模块等九个模块。最后，从系统硬件、CPLD程序以及系统软件三个方面对研发过程进行详细描述。安全监控系统硬件结构主要包括处理器、电源模块、存储器、液晶屏显示、串口模块等，中央处理器采用S3C2440A，电源模块用于给控制模块供电，FLASH存储器、SDRAM用于存储程序和记录港口门式起重机监控数据等。LCD显示模块实现人机
5、交互界面，使操作人员可以看到起重机运行的实时数据。USB接口和RS232串口用于外界USB设备及连接宿主机下载编译的程序代码等。CPLD程序的设计部分主要介绍了QuartusⅡ开发环境，并对CPLD的总体程序架构、外部按键输入程序模块、外部传感器信号输入模块程序、外部脉冲信号输入模块程序及外部继电气控制模块程序进行了详细地介绍。监控系统包含Linux设备驱动程序开发，内核的移植，QT应用程序开发，采用交叉编译工具编译出相应的应用程序，下载到平台中从而实现嵌入式开发平台所要完成的具体功能，实现对起重机各个检测点的监控。总之，本系统采用微电子方式开发，集成度高、
6、功耗低、体积小，便于监控系统的安装与携带，并且能方便快捷的对监控系统的功能进行更新。经实际调试验证,该监控系统能较好地完成设计任务要求的各项功能，界面友好，操作简单，也可以用于对其他各类门式起重机的安全监控。具有很好的应用前景和推广价值。关键词：门机监控；S3C2440；微电子方式；嵌入式系统；研究类型：应用研究AbstractGantrycranehasmanyadvantagessuchasspaceutilizationhigh,largeoperatingrange,wideadaptability,versatility,etc.Itisthemo
7、stwidelyusedporthandlingmachineryinourcountry,anditsrunningstatedirectlyaffectstheproductionefficiencyandeconomicbenefits.Withtheincreasinginglobaltrade,theannualthroughputofmanyportsbrokerecord.However,inrecentyears,portcraneaccidentsfrequentlyoccur.Inordertoensurethattheportgantr
8、ycranesafe,efficient,low-c
