【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数字化料场智能控制，具体为一种基于无人机的数字化料场智能控制设备用监控装置。
技术介绍
1、受近几年我国的外贸政策的影响，沿海干散货码头的干散货的周转量越来越大，码头料场装卸自动化、调度智能化等技术逐渐成为现有码头的刚性需求。目前大部分码头在堆料场布局、堆料调度和料场装卸等部分环节实现了自动化，即诞生了基于无人机的数字化料场智能控制设备。基于无人机的数字化料场智能控制设备（后文简称料场智能控制设备），即利用无人机对料场作业区域进行激光扫描，建立3d激光模型及图像分析系统，实时获取料场内的料堆位置、占地面积、体积、物料种类等相关信息，并通过智能控制设备控制料场设备的工作状态，来实现对料场的自动化盘料，以达到对料场的高效管理的目的。
2、料场智能控制设备所控制的料场设备动力部件主要包括门机移动部件、门机吊索收卷部件、门机角度调整部件、斗轮机动力部件和抓斗动力部件等电控设备，这些电控动力部件通电后，由于机械负载、机械惯性、机械磨损等原因，会导致料场智能控制设备对继电开关的控制信号与电控动力部件的执行终端的执行操作产生相应的延时。为了避免控制信号与电控设备的执行终端的执行操作产生的延时误差，料场智能控制设备通常利用延时补偿算法来保证对电控动力部件的控制效果，以保证各个电控动力部件之间的协调运作。
3、基于上述原理，当料场设备动力部件经过长时间的工作而被严重磨损时，其执行终端的执行操作与控制信号的延时误差会骤然增大，从而影响各个电控动力部件之间的协调运作。而智能化料场通过料场智能控制设备来控制料场设备
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述技术问题，提供如下技术方案：一种基于无人机的数字化料场智能控制设备用监控装置，包括控制信号耦合采集模块、振动传感器组和监控系统。
2、所述控制信号耦合采集模块设置在料场智能控制设备的控制信号输出端，用于采集料场智能控制设备向继电开关组输出的控制信号，所述振动传感器组固定安装在料场设备动力部件的执行终端上。
3、上述的料场设备动力部件包括门机移动部件、门机吊索收卷部件、门机角度调整部件、斗轮机动力部件和抓斗动力部件。
4、所述监控系统包括响应延时监控系统，所述响应延时监控系统包括单片机处理器，所述单片机处理器与控制信号耦合采集模块电信号连接，所述单片机处理器内设置有与料场智能控制设备的控制协议相匹配的识别程序，以识别料场智能控制设备的控制信号所针对的控制对象，同时通过单片机处理器内的程序记录对应控制信号的触发时间点，所述振动传感器组中的多个振动传感器的安装对象分别与控制对象相对应，以通过振动传感器组获取料场设备动力部件执行终端的振动信号。
5、所述单片机处理器电信号连接有响应延时运算模块，所述响应延时运算模块电信号连接有低噪滤波器，所述低噪滤波器与振动传感器组电信号连接，通过低噪滤波器对振动传感器组的振动信号进行低噪滤波，以确定相应的启动信号而进一步确定料场设备动力部件执行终端的执行时间点，然后反馈至响应延时运算模块，利用响应延时运算模块的运算逻辑并根据控制信号的触发时间点，得出料场设备动力部件执行终端的执行时间点与控制信号的触发时间点之间的响应延时数据。
6、所述单片机处理器电信号连接有储存模块和响应延时分析模块，通过储存模块储存系统初期的响应延时数据，然后每隔一段时间储存一次系统后期的响应延时数据，再利用响应延时分析模块对系统后期得出的响应延时数据与系统初期的响应延时数据进行对比，得出历史响应延时数据的对比信息，再反馈至单片机处理器并通过储存模块储存。所述响应延时分析模块还包括阈值报警模块，利用阈值报警模块内设置报警阈值，当系统后期得出的响应延时数据与系统初期的响应延时数据之间的差值大于报警阈值的时候，即通过响应延时分析模块向单片机处理器反馈相应的报警信号。
7、所述监控系统还包括供电电源监控系统，所述供电电源监控系统包括供电端信号采集器、选相控制器和选相开关，所述供电端信号采集器设置在料场智能控制设备供电端的供电端，用于采集料场智能控制设备向料场设备动力部件的供电电压信息，所述供电端信号采集器和选相控制器均与单片机处理器电信号连接，所述选相控制器的控制端与选相开关电信号连接，所述选相开关设置在料场智能控制设备继电开关组的单相供电端和三相供电端之间。
8、在供电电源监控系统中，通过供电端信号采集器采集三相供电端的三相电路的电压信息反馈至单片机处理器，再通过单片机处理器的运算程序识别三相供电端中电压最高的一相电路，然后结合选相控制器和选相开关使单相供电端与电压最高的一相电路电连接。
9、所述供电电源监控系统还包括电压补偿电容组和相位同步投切开关，所述电压补偿电容组分别与相位同步投切开关和单相供电端电连接，其中，电压补偿电容组的充电端口与单相供电端电连接，利用单相供电端对电压补偿电容组进行充电，所述相位同步投切开关的负载端与单相负载端电连接，所述相位同步投切开关的控制端与单片机处理器电信号连接。
10、在上述的方案中，由于三相负载端的大功率料场设备动力部件启动时，三相供电端的供电电压会急剧下降，此时也会使单相供电端和单相负载端的电压急剧下降，通过单片机处理器并结合供电端信号采集器检测到的单相供电端的电压值急剧下降时，利用单片机处理器并结合其程序设置的电压差的阈值去控制相位同步投切开关的工作状态，对单相负载端进行电压补偿，以减少三相供电端的电压变化对单相负载端电压的影响。
11、所述监控系统还包括显示终端，所述显示终端与单片机处理器电信号连接，通过单片机处理器向显示终端反馈三相供电端和单相供电端的实时电压数据、历史响应延时数据对比信息和相应的报警信息，再通过显示终端显示。
12、与现有技术相比，该基于无人机的数字化料场智能控制设备用监控装置具备如下有益效果：
13、本专利技术通过控制信号耦合采集模块和振动传感器组并结合响应延时监控系统的配合设计，能够监控料场设备动力部件执行终端的执行时间点与控制信号的触发时间点之间的响应延时数据，因料场设备动力部件经过长时间的工作而被严重磨损时，其执行终端的执行操作与控制信号的延时误差会骤然增大，所以通过监控料场设备动力部件执行终端的执行时间点与控制信号的触发时间点之间的响应延时数据，能够使技术人员及时得知料场设备动力部件的磨损情况；参考历史响应延本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于无人机的数字化料场智能控制设备用监控装置，包括控制信号耦合采集模块（2）、振动传感器组（3）和监控系统，其特征在于：所述控制信号耦合采集模块（2）设置在料场智能控制设备的控制信号输出端，用于采集料场智能控制设备向继电开关组输出的控制信号，所述振动传感器组（3）固定安装在料场设备动力部件的执行终端上；
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的数字化料场智能控制设备用监控装置，其特征在于：所述监控系统还包括显示终端（11），所述显示终端（11）与单片机处理器（1）电信号连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的数字化料场智能控制设备用监控装置，其特征在于：所述料场设备动力部件包括门机移动部件、门机吊索收卷部件、门机角度调整部件、斗轮机动力部件和抓斗动力部件。
4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的数字化料场智能控制设备用监控装置，其特征在于：所述供电电源监控系统还包括电压补偿电容组（12）和相位同步投切开关（13），所述电压补偿电容组（12）分别与相位同步投切开关（13）和单相供电端电连接，所述相位同步投切开关（13）的负载端与
5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的数字化料场智能控制设备用监控装置，其特征在于：所述响应延时分析模块（7）还包括阈值报警模块（701）。
...【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的数字化料场智能控制设备用监控装置，包括控制信号耦合采集模块（2）、振动传感器组（3）和监控系统，其特征在于：所述控制信号耦合采集模块（2）设置在料场智能控制设备的控制信号输出端，用于采集料场智能控制设备向继电开关组输出的控制信号，所述振动传感器组（3）固定安装在料场设备动力部件的执行终端上；
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的数字化料场智能控制设备用监控装置，其特征在于：所述监控系统还包括显示终端（11），所述显示终端（11）与单片机处理器（1）电信号连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的数字化料场智能控制设备用监控装置，其特征在于：所述料场设备动力部...
【专利技术属性】
技术研发人员：纪辉，尹可晖，房文静，董怡，陈瑞，赵伟，刘平珍，
申请(专利权)人：山东朝辉自动化科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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