基于光栅传感技术的全自动化码头堆场轨道变形监测系统的制作方法

本实用新型涉及码头堆场监测技术领域，尤其是基于光栅传感技术的全自动化码头堆场轨道变形监测系统。

背景技术：

全自动化码头的集装箱堆场是办理集装箱交接、堆存和保管的场所，主要用于集装箱的接收、转运、堆存保管等工作。全自动化码头的自动化程度高，集装箱装卸作业时，通过高速门机将集装箱在堆场与码头之间转运。门机在两条门机轨道上运行工作，由于自动化码头堆场的门机运行速度较快，所以，对两条门机轨道之间的距离要求比较严格，如果两个门机轨道之间的距离过大，则会造成门机高速运行时脱离轨道，门机上运载的集装箱掉落，造成重大的安全事故和经济损失。

而目前国内拥有全自动化码头的港口不多，对门机轨道的实时监测装备较少，所以，为了避免全自动化码头堆场的门机轨道发生变形而造成的事故和损失，需设计一种利用光栅传感原理对全自动化码头堆场轨道进行实时变形监测的监测系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有门机轨道的监测技术的不足，提供一种利用光栅传感技术来实时监测全自动化码头堆场门机轨道变形的监测系统。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

基于光栅传感技术的全自动化码头堆场轨道变形监测系统，包括门机轨道，所述的门机轨道的侧部安装有光栅尺，所述的光栅尺固定在地面上，所述的光栅尺的输出端连接监控箱，所述的监控箱无线连接有云端服务器。

优选的，所述的门机轨道为两条，且每条所述门机轨道上都安装有若干个所述的光栅尺。

优选的，每两个所述的光栅尺之间的距离相等。

优选的，所述的云端服务器包括监控显示预警模块，所述的监控显示预警模块与监控箱无线连接。

优选的，所述的监控箱包括信号采集模块，所述的信号采集模块连接无线发射模块，所述的无线发射模块与所述的监控显示预警模块无线连接，所述的信号采集模块连接所述光栅尺的输出端。

优选的，所述的无线发射模块与监控显示预警模块之间的通信协议为5g基带通讯。

优选的，所述的光栅尺固定在每条所述门机轨道的内侧。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型通过光栅尺的传感原理对全自动化码头的堆场门机轨道变形进行实时监测，并将监测的距离数值传输至监控箱，再由监控箱无线远传至云端服务器的监控显示预警模块，实现轨道的实时监测。当光栅尺监测到其与门机轨道之间的距离偏离正常范围时，云端服务器的监控显示预警模块则会发生报警，提示工作人员对门机轨道进行查验，防止由于轨道变形而发生安全事故。

2、本实用新型通过在全自动化码头的堆场门机轨道上布控多个光栅尺，可以实现对门机轨道进行多点位的实时监测，工作人员可以通过在云端服务器上查看监测点位的光栅尺至门机轨道的距离来判断该段门机轨道是否发生变形。当发生变形，云端服务器报警时，工作人员也可以通过观察该段门机轨道的光栅尺的监测距离来推断出相应的变形轨道的具体位置，并进行检修。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构示意图；

图2是本实用新型在图1中a处的局部放大连接结构示意图；

图3是本实用新型的模块连接关系示意图。

图中：1、门机轨道；2、光栅尺；3、监控箱；4、云端服务器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：

如图1和图2所示，本实用新型所述的基于光栅传感技术的全自动化码头堆场轨道变形监测系统，包括门机轨道1，所述的门机轨道1的侧部安装有光栅尺2，所述的光栅尺2固定在地面上，所述的光栅尺2的输出端连接监控箱3，所述的监控箱3无线连接有云端服务器4，光栅尺2用于监测其到门机轨道1间的距离，并将监测的距离数值传输至监控箱3内，并由监控箱3无线远传至云端服务器4中，工作人员通过终端连接云端服务器4对全自动化码头堆场现场的门机轨道1的形变量进行查看。

进一步，所述的门机轨道1为两条，且每条所述门机轨道1上都安装有若干个所述的光栅尺2，每两个所述的光栅尺2之间的距离相等。通过对两条门机轨道1上铺设若干个光栅尺2，可以实现对门机轨道1的不同位置进行实时监测，当门机轨道1的某一位置发生形变量时，其对应位置设置的光栅尺2可以监测其变形的程度并远传至用户终端，达到监测每段门机轨道1的目的。

进一步，如图3所示，所述的云端服务器4包括监控显示预警模块，所述的监控箱3包括信号采集模块，所述的信号采集模块连接所述光栅尺2的输出端，所述的信号采集模块连接无线发射模块，所述的无线发射模块与所述的监控显示预警模块无线连接，光栅尺2监测的距离数值的电信号经过信号采集模块传输至无线发射模块，再由无线发射模块无线传输至监控显示预警模块，且监控显示预警模块在投入使用前已设置好正常的数值范围，当光栅尺2所传递的距离电信号不在正常范围时，监控显示预警模块则会发出警报，并在用户终端处进行报警，以提示工作人员对堆场现场的门机轨道进行检修。

进一步，所述的无线发射模块与监控显示预警模块之间的通信协议为5g基带通讯，所述的无线发射模块采用工业领域常用的发射器，所述的信号采集模块采用通讯领域常用的采集器即可，无线发射模块至监控显示预警模块之间的数据通讯原理为通讯现有技术，故在此不再赘述。

进一步，所述的光栅尺2固定在每条所述门机轨道1的内侧，设置在门机轨道1内侧，可以使光栅尺2不易遭到误伤破坏。在实际操作过程中，如门机轨道1内侧占用率过大时，光栅尺2也可安装固定在所述门机轨道1的外侧，能实现反射监测距离的目的即可。

所述的光栅尺2为光学传感器，也称为光栅尺位移传感器，是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺2用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点。光栅尺2按照制造方法和光学原理的不同，分为透射光栅和反射光栅，在监测门机轨道1的变形量时，光栅尺2选用反射光栅，利用光栅尺2到门机轨道1的反射信号，实现对门机轨道1变形的实时监测。

具体实施时，将光栅尺2固定在门机轨道1的内侧，利用光学反射原理实时监测光栅尺2到门机轨道1的距离，光栅尺2的输出端均连接到监控箱3的信号采集模块，信号采集模块再通过无线发射模块远传至云端服务器4的监控显示预警模块，监控显示预警模块连接用户终端，工作人员可以在终端远程查看全自动化码头堆场的门机轨道1变形状态，当两条门机轨道1之间的距离过小或过大以至于偏离监控显示预警模块内设的正常工作范围值时，监控显示预警模块会发出警报并在用户终端处提示工作人员进行查看，工作人员可以通过观察发出预警的光栅尺2的位置，判断出门机轨道1发生形变的具体位置。

本实用新型通过光栅尺2的传感原理对全自动化码头堆场门机轨道1的变形进行实时监测，并将监测的距离数值传输至监控箱3，再由监控箱3无线远传至云端服务器4的监控显示预警模块，实现轨道的实时监测。当光栅尺2监测到其与门机轨道1之间的距离偏离正常范围时，云端服务器4的监控显示预警模块则会发生报警，提示工作人员对门机轨道1进行查验，防止由于轨道变形而发生安全事故。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。