船舶回转式液压起货机是一个复杂系统，不能直接通过外部进行观察，故本论文主 要研究船舶液压起货机的安全监控系统，应用基于 ARM 处理器，并且将 Linux 作为核 心操作系统，采用 MiniGUI 以及液晶触摸屏来设计界面，进行仿真模拟，最终实现起货 机起货量以及大臂角度的实时监测和显示，并能根据重量等级进行报警、停机，达到安 全作业的目的。

1。2 国内外研究现状

1。3 嵌入式系统开发介绍

嵌入式系统是将应用为核心，把计算机技术当做基础，而且软件和硬件都能够裁减， 以此来使得应用能够应对功能的一些要求、提高系统的可靠性、减小体积、并且降低开 发成本和功耗的一种专用计算机系统[7]。论文网

通常，嵌入式系统会由四个基本方面组成：嵌入式处理器、系统的存储器、以及输 入/输出（I/O）和基础用户软件。从逻辑上分，嵌入式系统由嵌入式处理器、外围设备、 基本的操作系统以及基础应用软件组成[8]，如图 1-1 所示：

图 1-1: 嵌入式系统的组成

ARM（Advanced RISC Machines）是 ARM 公司提供的一种微处理器知识产权（IP） 核。正因为如此，ARM 不仅是公司名，也能够当做微处理器，当然也代表着这一种技 术的总称。ARM 公司主要向芯片厂商出售 CPU 逻辑构成的知识产权技术，提供 CPU 内核芯片逻辑，简单地说，就是搞芯片设计，然后由 Intel 等芯片厂商生产出各具特色 的 ARM 芯片。ARM 的结构体系是基于 32 位的精简指令集（RISC）处理器结构体系， 它能够在大部分嵌入式系统被广泛的采用。因为 ARM 具备着节约能源这一重要优点， 所以它普遍适用在广泛的嵌入式系统中。这正体现了 ARM 的用户成本低、资源利用率 高的优势。

第二章 安全监控系统设计概述

2。1 安全监控系统的组成及工作原理

2。1。1 组成文献综述

回转式起货机安全监控系统主要由数据状态采集、数据处理、报警显示和起货机控 制四大部分组成[9]。在数据状态采集阶段，一般是经过传感器的信息传递、限位器的检 测和数据采集卡的采集来完成。数据处理一般是通过微处理器完成，微处理器可以是计 算机、PLC、工控机、单片机等，报警显示由显示面板(LED)和报警装置组成[10]。图 2-1 显示了起货机安全监控系统的基本组成。

2。1。2 工作原理

图 2-1： 安全保护系统的基本组成

一般情况下，传感器安装在起货机的压力、角度等需要检测的位置，限位器也会在 所需求的位置进行检测限位。在起货机的工作过程中，通过设备来达到实时监控起货机 的起货量变化，并且由数据采集卡完成数据采集工作[11]。在这之后，将数据送入微处理 器中，调用之前编写的程序对信号进行计算并且处理结果，并做出判断，判断结果通过 显示器显示。如果起货机的起货重量超过设定的安全值，或者起货机的运动到达极限值 时，输出控制信号给控制元件，使得起货机立刻停止所有操作并且能够同时启动报警装 置。

2。2 系统的需求分析

回转式起货机是安装在海上或者是船上的起重设备，它的安全监控系统尤为重要， 根据日常所需的分析要求，本文主要的设计要求如下：

1）设起货机的最大起重量为 100 吨，如果起货机的起重量达到 90%最大允许起重 量时，那么监控界面就会给出预警信号；如果起货机的起重量达到 100%最大允许起重 量时，监控界面就会给出危险警告；如果起货机的起重量达到 110%最大允许起重量时，