新能源工厂货架倾斜监测方案
时间：2024-01-26 阅读：804
一，概述
随着电商和物流行业的快速发展，仓储管理变得越来越重要，安全、高效的仓库环境不仅能提高工作效率，降低运营成本，也能避免因货物超载、设备故障等带来的安全隐患。因此实时准确监测仓库货架的倾斜情况显得尤为重要。
仓储货架是现代物流仓储系统中的重要组成部分，它可以有效利用仓库空间，提高存储效率。然而，由于仓储货架的高度和体积较大，常常会因货物超重、货架老化、操作不当等因素出现倾斜现场，严重的甚至导致发生倒塌事故，给货物的存储和管理人员带来一定的安预警的安全监测系统具有重大意义。
仓库倾斜监测是指对仓库结构的倾斜情况进行实时监测和控制，以防止仓库结构的倾斜导致的安全事故和损失。
货架倾斜监测预警系统采用了新型传感器、无线网络传输、低功耗休眠唤醒、联动预警、物联网云计算等高新技术，实现对仓储货架倾斜情况的实时监测和数据分析。
同时，基于物联网平台开发的倾斜监测预警系统还可接入温度、湿度、光照度、粉尘等可能影响货物质量的环境监测传感器；同步监测仓库内的环境数据。
对此上海朝辉成功研发出的一款货架倾斜监测系统采用先进的无线倾角传感器技术和数据分析算法，能够实时、准确地检测货架的倾斜情况，无线倾角传感器采用电池供电，内部带重力加速度传感器功能。现场无需布线和供电，直接有传感器内部电池供电，通过NB-IOT方式24小时不间断传输数据。产品自带防脱落功能，数据突变或者变化过大会及时报警，电池寿命可以3-5年，客户也可以自行更换电池。
货架倾斜监测预警系统可实现以下功能：
1. 倾斜角度监测：通过安装倾斜传感器或倾斜仪器，对货架的倾斜角度进行实时监测。当仓库结构发生倾斜时，传感器会触发预警功能，届时管理人员就能及时的采取措施进行修复。
2. 倾斜速度监测：除了监测倾斜角度外，还可以监测货架的倾斜速度。
3. 倾斜方向监测：通过安装多个无线倾角传感器，可以监测货架结构的倾斜方向。
4. 数据分析：通过监测设备收集的倾斜数据进行分析，可以实时了解仓库货架结构的变化趋势并分析推断出倾斜的原因，以便采取相应的修复和加固措施。
5. 数据超限预警：当仓库货架的倾斜角度超出预警值时，监测系统会通过短信、安锐测控云平台接收到相应的预警信息，以便管理人员及时采取措施。
通过在仓库货架上安装无线倾角仪，可以及时发现仓储货架结构的倾斜情况，预防潜在的安全事故和损失。同时，可以通过数据分析和预警系统，提前预知倾斜趋势，辅助管理人员采取相应的措施进行修复和加固，确保仓库的安全运营。
然而传感器的应用可以从仓库空间安全、货架变形、倾斜等方面展开，使仓库实现结构自动化监测系统，最大限度地提高运营效率及资源利用率。那么对此相关的监测设备无线倾角仪，让肉眼无法观察到的局部变形和倾斜无处可逃！
根据现场的货架实际情况，将无线倾角传感器固定在货架的主支撑柱上面。一般每一个支撑柱都建议装一台无线传感器。数据通过无线NB-IOT方式直接发送到数据平台。
根据传感器的ID号可以实时在软件平台进行数据的实时显示和曲线呈现。
二，三轴重力加速度沉降传感器
2.1 产品描述
三轴重力加速度沉降传感器应用于桥梁、房屋、隧道、轨道交通等领域进行沉降测量。由于加速度计的输出经处理可得到一个与倾斜角成正比的直流电压,因此可以利用加速度计来测量物体相对于水平面的沉降,尤其是MEMS加速度计传感器体积小、重量轻、功耗小、启动快、可靠性高、易于实现数字化和智能化,因此加速度传感器在不需要测量运动物体角度的场合,具有很大的应用价值。
2.2测量原理
模块上电后,加速度使惯性质量偏转、差分电容失衡,使传感器输出与加速度成正比的电压值。模块对得到的电压值进行模数转换后进行数字滤波,再存入FIFO存储器,最后根据中断指令将数信号传输给外部控制器。不直接测量倾斜角度,而是通过测量静止状态下X、Y、Z三轴的加速度,利用重力加速度与其在三轴加速度传感器的X、Y、Z三轴的分量关系,计算出各轴与重力加速度的夹角,从而得出角度。重力加速度在三轴的分量与角度关系如图1所示,由此可推导出角度解算公式推理可得沉降值:
· θx = α1 * 180/π = [arctan(Ax / sqrt(Ay*Ay + Az * Az))] * 180/π
· θy = β1 * 180/π = [arctan(Ay / sqrt(Ax*Ax + Az * Az))] * 180/π
· θz = γ1 * 180/π = [arctan(Az / sqrt(Ax*Ax + Ay * Ay))] * 180/π
2.3 整机外形
2.4 技术参数
| 工作电压 | 3.6VDC |
| 采集电流 | 20mA |
| 发射电流 | 110mA |
| 睡眠电流 | <0.1mA |
| 电池寿命 | 2年（2分钟采集1次，2小时发送1次) 3年（10分钟采集1次，4小时发送1次） |
| 测量范围 | 正负15度 |
| 测量轴 | X、Y、Z轴 |
| 精度 | ±0.1mm |
| 工作温度 | -20~80℃ |
| 贮存温度 | -30~85℃ |
2.5 使用操作说明
2.5.1产品测量方向
安装时应保持传感器安装面与被测目标面平行。
2.5.2 传感器安装方向
请按照正确的方法进行安装传感器，不正确的安装会导致测量误差，尤其注意一“面”，二“线” ：
1）传感器的安装面与被测量面固定必须紧密、平整、稳定，如果安装面出现不平容易造成传感器测量夹角误差。见图一，图二
2)传感器轴线与被测量轴线必须平行，两轴线尽可能不要产生夹角，见图三。
三，系统平台
本系统由大屏，系统管理，基础设置，系统设置，系统日志等模块组成。智能监测系统是多行业多模块集成， 包括水务、土木、风电等多模块集成。
系统拓扑图
四，软件和微信小程序功能
软件显示部分，报警频率，曲线分析，数据报表等功能都可以根据现场需求进行定制。
2.5.3 上电操作说明
本产品为电池供电，为防止运输过程中出现意外，产品出厂前为断电状态。用户在使用前必须先将NB-IOT天线安装完好再上电。
以直角侧边安装为例具体操作如下：拆开保护箱上盖，将天线从保护箱天线安装孔内旋至产品上，然后拆开产品的上盖，内部开关推至BAT位置，即可上电。然后拧上上盖螺丝（注意上盖不要放反，X+朝向天线安装的一面），最后将保护箱上盖螺丝拧上。
三，系统平台
本系统由大屏，系统管理，基础设置，系统设置，系统日志等模块组成。智能监测系统是多行业多模块集成， 包括水务、土木、风电等多模块集成。
系统拓扑图
四，软件和微信小程序功能
软件显示部分，报警频率，曲线分析，数据报表等功能都可以根据现场需求进行定制。
