本發(fā)明涉及一種軌道沉降在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特別涉及一種應(yīng)用于港口自動(dòng)化集裝箱堆場(chǎng)軌道沉降在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

為降低運(yùn)行能耗和提高作業(yè)效率，目前港口自動(dòng)化集裝箱堆場(chǎng)均采用不配置司機(jī)室可進(jìn)行無(wú)人化操作的軌道式龍門起重機(jī)，軌道式龍門起重機(jī)行走在堆場(chǎng)面上的軌道上。由于軌道式龍門起重機(jī)通過(guò)大車行走機(jī)構(gòu)的輪子踏面跟軌道接觸，因此對(duì)軌道精度要求高，特別是對(duì)軌道的沉降控制要求非常嚴(yán)格，需確保兩根軌道的軌頂高差不大于±10mm。為降低工程造價(jià)，很多港口自動(dòng)化集裝箱堆場(chǎng)的軌道基礎(chǔ)不采用樁基結(jié)構(gòu)，而采用軌枕結(jié)構(gòu)，運(yùn)行期軌道將產(chǎn)生不均勻沉降，若不均勻沉降大于起重機(jī)的容許度，將對(duì)起重機(jī)的安全運(yùn)行產(chǎn)生影響，需及時(shí)對(duì)軌道進(jìn)行調(diào)整。

目前港口自動(dòng)化集裝箱堆場(chǎng)的軌道均采用人工定期到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觀測(cè)沉降情況，并進(jìn)行記錄和人工分析。采用此方式，不但監(jiān)測(cè)成本高、效率低、精度波動(dòng)大，而且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為間斷式、不連續(xù)，無(wú)法全過(guò)程、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)反應(yīng)軌道沉降變化情況。當(dāng)人工到現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)軌道時(shí)，堆場(chǎng)需停止作業(yè)，對(duì)生產(chǎn)調(diào)度影響大，將影響港口收益。另外采用此方式，無(wú)法提前判斷軌道沉降變化趨勢(shì)，當(dāng)突然出現(xiàn)軌道沉降大于起重機(jī)的容許度時(shí)，堆場(chǎng)需立即停止作業(yè)進(jìn)行軌道調(diào)整，由于此為突發(fā)工況，堆場(chǎng)無(wú)法提前進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度準(zhǔn)備，此時(shí)將對(duì)堆場(chǎng)作業(yè)計(jì)劃安排產(chǎn)生重大影響，也必將極大地降低港口的競(jìng)爭(zhēng)力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，在于開發(fā)一種港口自動(dòng)化集裝箱堆場(chǎng)軌道沉降在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，不但可降低運(yùn)營(yíng)成本，提高監(jiān)測(cè)精度和效率，也使得監(jiān)測(cè)的軌道沉降數(shù)據(jù)為連續(xù)分布，從而可預(yù)判軌道沉降與起重機(jī)容許度的關(guān)系，當(dāng)其接近時(shí)可提醒港口提早對(duì)生產(chǎn)組織進(jìn)行合理調(diào)度和安排，要調(diào)整的軌道區(qū)域不進(jìn)行集裝箱的堆放和作業(yè)，從而避免在軌道調(diào)整時(shí)對(duì)生產(chǎn)作業(yè)造成影響。另外采用軌道沉降在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)期間堆場(chǎng)可正常作業(yè)，僅在調(diào)整軌道時(shí)堆場(chǎng)才停止作業(yè)，因此對(duì)生產(chǎn)作業(yè)影響可降至最小和可控范圍。

本發(fā)明的一種技術(shù)方案如下：

港口自動(dòng)化集裝箱堆場(chǎng)軌道沉降在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)無(wú)線傳送系統(tǒng)和后方監(jiān)控系統(tǒng)組成；

所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)由靜力水準(zhǔn)儀、數(shù)據(jù)線及無(wú)線數(shù)據(jù)采集裝置組成，靜力水準(zhǔn)儀及無(wú)線數(shù)據(jù)采集裝置固定在堆場(chǎng)地面上；在軌道海側(cè)端布置一臺(tái)靜力水準(zhǔn)儀，該靜力水準(zhǔn)儀用于作為監(jiān)測(cè)軌道沉降的基準(zhǔn)點(diǎn)，因此其要求基礎(chǔ)密實(shí)不沉降，下方基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)采用樁基進(jìn)行支撐；在軌道側(cè)面布置一排靜力水準(zhǔn)儀，相鄰2個(gè)靜力水準(zhǔn)儀的間距大約50m，該一排靜力水準(zhǔn)儀安裝在堆場(chǎng)地面上，與軌道相同基礎(chǔ)，當(dāng)堆場(chǎng)地面沉降時(shí)軌道將同步沉降，從而使得該一排靜力水準(zhǔn)儀可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軌道沉降變化情況；所有靜力水準(zhǔn)儀通過(guò)數(shù)據(jù)線進(jìn)行連接，然后接入設(shè)置在堆場(chǎng)陸側(cè)端的無(wú)線數(shù)據(jù)采集裝置；無(wú)線數(shù)據(jù)采集裝置包括電源、存儲(chǔ)器、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸器，電源為無(wú)線數(shù)據(jù)采集裝置提供動(dòng)力，存儲(chǔ)器用于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸器用于將存儲(chǔ)器內(nèi)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送至后方監(jiān)控系統(tǒng)；堆場(chǎng)上每條軌道布置一套獨(dú)立的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)間相互并行；

所述數(shù)據(jù)無(wú)線傳送系統(tǒng)主要為信號(hào)塔，通過(guò)信號(hào)塔的gprs網(wǎng)絡(luò)接收現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中無(wú)線數(shù)據(jù)采集裝置發(fā)出的信號(hào)，接著后方監(jiān)控系統(tǒng)中的無(wú)線數(shù)據(jù)接收裝置接收信號(hào)塔發(fā)出的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)從現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)移至后方；

所述后方監(jiān)控系統(tǒng)包括無(wú)線數(shù)據(jù)接收裝置、數(shù)據(jù)處理裝置及監(jiān)控中心；無(wú)線數(shù)據(jù)接收裝置用于接收來(lái)自信號(hào)塔中無(wú)線數(shù)據(jù)采集裝置發(fā)出的信號(hào)；數(shù)據(jù)處理裝置為對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)接收裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理后，按要求菜單格式輸出至監(jiān)控中心；監(jiān)控中心用于顯示每套現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)反饋的軌道沉降數(shù)據(jù)變化情況，并跟軌道式龍門起重機(jī)的容許度進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比，當(dāng)發(fā)現(xiàn)軌道沉降接近軌道式龍門起重機(jī)的容許度時(shí)，提前進(jìn)行預(yù)警。

更進(jìn)一步，所述監(jiān)控中心也可以對(duì)軌道沉降的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

本發(fā)明的另一種技術(shù)方案：

港口自動(dòng)化集裝箱堆場(chǎng)軌道沉降在線監(jiān)測(cè)方法，當(dāng)軌道發(fā)生沉降時(shí)，軌道海側(cè)端的基準(zhǔn)點(diǎn)靜力水準(zhǔn)儀仍處于初始設(shè)定位，而跟軌道同基礎(chǔ)并布置在軌道側(cè)面的一排靜力水準(zhǔn)儀中的各靜力水準(zhǔn)儀將出現(xiàn)沉降，通過(guò)各靜力水準(zhǔn)儀測(cè)得任意時(shí)刻各監(jiān)測(cè)點(diǎn)靜力水準(zhǔn)儀相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)靜力水準(zhǔn)儀的相對(duì)高差，即可得出該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的軌道沉降值；并跟軌道式龍門起重機(jī)的容許度進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比，當(dāng)發(fā)現(xiàn)軌道沉降接近軌道式龍門起重機(jī)的容許度時(shí)，提前進(jìn)行預(yù)警。

本發(fā)明的港口自動(dòng)化集裝箱堆場(chǎng)軌道沉降在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一種新型的軌道沉降觀測(cè)方式，可極大地提高檢測(cè)效率和降低檢測(cè)成本，具有非常好的發(fā)展前景和市場(chǎng)應(yīng)用空間。

附圖說(shuō)明

圖1為港口自動(dòng)化集裝箱堆場(chǎng)布置平面示意圖。

圖2為圖1所示的縱斷面a-a示意圖。

圖3為圖1所示的橫斷面b-b示意圖。

圖4為本發(fā)明的監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置示意圖。

圖5為本發(fā)明的無(wú)線數(shù)據(jù)采集裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖2所示的軌道縱向c部放大示意圖。

圖7為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明的沉降發(fā)生時(shí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

參見(jiàn)圖1、圖2和圖3，港口自動(dòng)化集裝箱堆場(chǎng)采用軌道垂直于碼頭布置，碼頭上配置了多臺(tái)岸橋，對(duì)靠泊在碼頭前沿的集裝箱船舶進(jìn)行作業(yè)。集裝箱通過(guò)agv運(yùn)至后方堆場(chǎng)，通過(guò)堆場(chǎng)上配置軌道式龍門起重機(jī)1進(jìn)行作業(yè)。軌道2安裝在堆場(chǎng)上，軌道式龍門起重機(jī)1行走在軌道2上。堆場(chǎng)海側(cè)端為agv停放區(qū)，陸側(cè)端為集卡停放區(qū)，整個(gè)堆場(chǎng)采用無(wú)人化操作。

港口自動(dòng)化集裝箱堆場(chǎng)軌道沉降在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由三部分組成，第一部分為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，第二部分為數(shù)據(jù)無(wú)線傳送系統(tǒng)，第三部分為后方監(jiān)控系統(tǒng)。

參見(jiàn)圖4、圖5、圖6和圖7，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)由靜力水準(zhǔn)儀4、數(shù)據(jù)線6及無(wú)線數(shù)據(jù)采集裝置7組成，靜力水準(zhǔn)儀4及無(wú)線數(shù)據(jù)采集裝置7固定在堆場(chǎng)地面3上。在軌道2海側(cè)端布置一臺(tái)靜力水準(zhǔn)儀4，該靜力水準(zhǔn)儀4用于作為監(jiān)測(cè)軌道2沉降的基準(zhǔn)點(diǎn)，因此其要求基礎(chǔ)密實(shí)不沉降，下方基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)采用樁基41進(jìn)行支撐。在軌道2側(cè)面布置一排靜力水準(zhǔn)儀5，相鄰兩個(gè)靜力水準(zhǔn)儀4的間距大約50m，該一排靜力水準(zhǔn)儀5安裝在堆場(chǎng)地面3上，與軌道2相同基礎(chǔ)，當(dāng)堆場(chǎng)地面3沉降時(shí)軌道2將同步沉降，從而使得該一排靜力水準(zhǔn)儀5可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軌道2沉降變化情況。所有靜力水準(zhǔn)儀4通過(guò)數(shù)據(jù)線6進(jìn)行連接，然后接入設(shè)置在堆場(chǎng)陸側(cè)端的無(wú)線數(shù)據(jù)采集裝置7。無(wú)線數(shù)據(jù)采集裝置7包括電源71、存儲(chǔ)器72、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸器73，電源71為無(wú)線數(shù)據(jù)采集裝置7提供動(dòng)力，存儲(chǔ)器72用于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸器73用于將存儲(chǔ)器72內(nèi)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送至后方監(jiān)控系統(tǒng)。堆場(chǎng)上每條軌道2布置一套獨(dú)立的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)間為相互并行。

參見(jiàn)圖7，數(shù)據(jù)無(wú)線傳送系統(tǒng)主要為信號(hào)塔11，通過(guò)信號(hào)塔11的gprs網(wǎng)絡(luò)接收現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中無(wú)線數(shù)據(jù)采集裝置7發(fā)出的信號(hào)，接著后方監(jiān)控系統(tǒng)中的無(wú)線數(shù)據(jù)接收裝置8接收信號(hào)塔11發(fā)出的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)從現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)移至后方。

參見(jiàn)圖7，后方監(jiān)控系統(tǒng)包括無(wú)線數(shù)據(jù)接收裝置8、數(shù)據(jù)處理裝置9及監(jiān)控中心10。無(wú)線數(shù)據(jù)接收裝置8用于接收來(lái)自信號(hào)塔11中無(wú)線數(shù)據(jù)采集裝置7發(fā)出的信號(hào)。數(shù)據(jù)處理裝置9為對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)接收裝置8的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理后，按要求菜單格式輸出至監(jiān)控中心10。監(jiān)控中心10用于顯示每套現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)反饋的軌道2沉降數(shù)據(jù)變化情況，并可跟軌道式龍門起重機(jī)1的容許度進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比，當(dāng)發(fā)現(xiàn)軌道2沉降接近軌道式龍門起重機(jī)1的容許度（軌頂高差不大于±10mm）時(shí)，提前進(jìn)行預(yù)警。監(jiān)控中心10也可以對(duì)軌道2沉降的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析處理等。

實(shí)施例2

具體監(jiān)測(cè)方法：參見(jiàn)圖6和圖8，當(dāng)堆場(chǎng)地面3沉降時(shí)，安裝在堆場(chǎng)地面3上的軌道2將同步沉降，軌道2海側(cè)端的基準(zhǔn)點(diǎn)靜力水準(zhǔn)儀4仍處于初始設(shè)定位，而跟軌道2同基礎(chǔ)并布置在軌道2側(cè)面的一排靜力水準(zhǔn)儀5中的各靜力水準(zhǔn)儀51、52……5n-2、5n-1、5n將出現(xiàn)沉降，通過(guò)各靜力水準(zhǔn)儀51、52……5n-2、5n-1、5n測(cè)得任意時(shí)刻各監(jiān)測(cè)點(diǎn)靜力水準(zhǔn)儀51、52……5n-2、5n-1、5n相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)靜力水準(zhǔn)儀4的相對(duì)高差，即可得出該監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)位置的軌道2沉降值；并跟軌道式龍門起重機(jī)1的容許度進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比，當(dāng)發(fā)現(xiàn)軌道2沉降接近軌道式龍門起重機(jī)1的容許度時(shí)，提前進(jìn)行預(yù)警。

本發(fā)明的港口自動(dòng)化集裝箱堆場(chǎng)軌道沉降在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法可避免人工進(jìn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)對(duì)生產(chǎn)作業(yè)造成的影響，為港口自動(dòng)化集裝箱堆場(chǎng)軌道沉降觀測(cè)提供一個(gè)更為經(jīng)濟(jì)、高效、智能的監(jiān)測(cè)模式，可為港口創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。