一种螺旋卸船机取料机构实时监测装置及方法与流程

本发明属于取料结构监测，具体而言，涉及一种螺旋卸船机取料机构实时监测装置及方法。

背景技术：

1、随着经济的快速发展，散货运输量持续增长。煤炭、矿石、粮食等散货的装卸效率直接影响着港口的运营能力和物流成本。而螺旋卸船机是散货码头用于卸载散状物料的重要设备，其取料环节在整个卸船作业中占据关键地位，因此需要对其取料进行监测。

2、现有技术如申请号为202411052393.0的中国发明专利申请公开的一种无人值守螺旋卸船机堵料监测预警系统，包括物料流量监测模块，采用至少一个高精度流量计，安装在螺旋卸船机的进料斗处，通过传感器实时监测物料的流量。压力监测模块，采用至少一个压力传感器。安装在螺旋卸船机的螺旋叶片轴上，通过传感器实时监测螺旋叶片轴的压力变化。振动监测模块，采用至少一个振动传感器，安装在螺旋卸船机的关键部位。控制系统，采用实时操作系统，接收来自物料流量监测装置、压力监测装置和振动监测装置的信号。预警模块，采用至少一组声光报警装置和无线通信单元，当控制系统判断出现堵料情况时发送警报。从而解决了传统的堵料监测方式依赖人工巡检，存在响应速度慢、监测精度低的问题。

3、现有技术又如申请号为202411335695.9的中国发明专利申请公开的一种通过变幅监测及角度校准确定取料位置的连续卸船机及监测方法，其包括位置监测系统和角度校准系统，所述位置监测系统安装在臂架俯仰铰轴位置处，其用于监测臂架的俯仰角度，并通过计算得出取料装置的位置，所述角度校准系统用于通过俯仰油缸的行程，实时计算实际臂架角度变化情况，完成对位置监测系统的校准。本发明解决了连续卸船机设备因位置监测偏差导致取料不稳定及链条磨损等多种问题，角度校准系统通过油缸位移可直接计算，确保了俯仰角度的准确性。

4、针对上述技术方案，很显然，当前地铁施工安全风险评估还存在以下几个方面的不足：1、监测数据维度有限，现有监测手段主要聚焦于物料流量、螺旋叶片轴压力以及振动情况，以此来判断堵料现象。然而，这种数据采集方式相对单一，对于特性复杂多变的特殊物料，如湿度、粘性波动较大的物料，仅依靠这些有限的数据，难以进行精准且针对性强的堵料判断。此外，现有方案完全没有将物料在船舱内的分布情况纳入考量范围，这可能使得取料装置在面对物料分布不均的状况时，无法及时对取料做出调整，进而干扰取料工作的顺利进行。

5、2、对设备结构状态关注不足，目前的监测重点集中在整体的物料流量、螺旋叶片轴压力以及设备关键部位的振动情况上，却对螺旋卸船机内部一些关键局部区域的状态关注甚少。例如，螺旋输送机拐弯处的压力状态，该部位在物料输送过程中承受着独特的压力变化，对整体物料输送有着重要影响，但却未得到足够重视，现有监测体系却缺乏对这一关键因素的有效监测。这不仅会导致在评定物料流动异常时出现偏差，还容易忽略物料流量的细微但重要的异常变化。

6、3、忽视环境因素影响，港口作业环境复杂，海风因素可能导致卸船机的臂架产生晃动和变形，从而影响取料位置的准确性。现有的监测体系并未充分考虑这些环境因素对取料机构的干扰，使得取料过程的稳定性无法得到全面保障，在恶劣环境条件下，难以确保取料工作的高效、精准进行。

技术实现思路

1、鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种螺旋卸船机取料机构实时监测装置及方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：本发明提供了一种螺旋卸船机取料机构实时监测装置，包括：物料信息监测模块，用于监测物料放置区的物料组成信息。

3、监测布局设置模块，用于在进料口处安装湿度传感器和粘性传感器，实时监测进入物料的湿度和粘度，得到实时物料湿度和实时物料粘度，同时在螺旋机各拐弯处增设压力传感器，实时监测各拐弯处的压力值，得到各拐弯处的实时压力值。

4、环境信息导入模块，用于导入取料场所内的实时环境信息。

5、取料调整分析模块，用于基于物料组成信息、实时物料湿度、实时物料粘度、各拐弯处的实时压力值和实时环境信息，进行取料设置调整需求分析，若分析结果为需求调整，确认调整指标。

6、取料调整执行终端，用于按照所述调整指标进行取料机构的取料设置调整。

7、取料监测核实模块，用于通过取料机构搭载的振动传感器进行实时振动频率监测，同时导入取料机构对应关联电机的实时电流，判断取料设置是否吻合预期，若判断为否，确认二次的调整指标，并反馈至取料调整执行终端进行二次取料设置调整，若判断为是，继续执行取料指令。

8、本发明还提供了一种螺旋卸船机取料机构实时监测方法，该方法包括：s1、物料信息监测：监测物料放置区内物料组成信息。

9、s2、监测布局设置：在进料口安装湿度和粘性传感器，实时进入物料的湿度和粘度，同时在螺旋机各拐弯处增设压力传感器，实时监测各拐弯处的压力值。

10、s3、环境信息导入：导入取料场所内的实时环境信息。

11、s4、取料调整分析：进行取料设置调整需求分析，若分析结果为需求调整，确认调整指标。

12、s5、取料调整执行：按照s4步骤中所述调整指标进行取料机构的取料设置调整。

13、s6、取料监测核实：通过取料机构搭载的振动传感器进行振动频率监测，同时导入取料机构对应关联电机的电流，判断取料设置是否吻合预期，若判断为否，确认二次的调整指标，并返回s5步骤，进行二次取料设置调整，若判断为是，继续执行取料指令。

14、相较于现有技术，本发明的有益效果如下：（1）本发明通过物料信息监测模块监测物料组成，以了解物料特性，监测布局设置模块对湿度、粘度及螺旋机拐弯处压力的监测，弥补了现有对局部区域监测的不足，同时环境信息导入模块将环境因素纳入考虑，提升了对复杂港口环境的适应性，取料调整分析模块基于多源信息进行调整需求分析，使调整更具针对性。取料监测核实模块通过振动频率和电机电流分析进行二次调整，形成闭环控制，确保取料机构处于最佳运行状态。这些设置能全面掌握取料状况，预防故障，提升取料效率与质量，延长设备使用寿命并降低成本。

15、（2）本发明通过检测物料湿度和粘度，有效解决了当前检测数据维度有限的问题，避免了当前单一数据采集方式存在的不足，能够很好适应特性复杂多变特殊物料的取料作业，同时也为精准且针对性的堵料判断提供了有力辅助，并且还通过检测物料组成，充分考量了物料在船舱内的分布情况，进而为后续取料的及时调整提供了数据基础，并且便于促进后续取料工作的顺利进行。

16、（3）本发明通过在螺旋机各拐弯处增设压力传感器，实时监测各拐弯处的压力值，弥补了当前对设备结构状态关注度不足的问题，增加了对卸船机内部一些关键局部区域状态的关注度和重视程度，填补了当前检测体系在这一关键因素监测层面空缺，进而提高了后续评定物料流动异常的准确性，同时也避免对物料流量的细微但重要的异常变化的忽略。

17、（4）本发明通过基于风速和风向分析取料环境状态干扰度，并据此确认调整项和调整指标，充分考虑环境因素对取料机构的干扰，进而避免了当前对换进因素影响的忽视，同时还保障了后续取料设置调整的精准性以及后续取料的稳定性和取料位置的准确性，并且还为恶劣环境条件下取料工作的高效、精准进行提供了有力保障。