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上海朝輝壓力儀器有限公司
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一，概述
隨著電商和物流行業(yè)的快速發(fā)展，倉儲管理變得越來越重要，安全、高效的倉庫環(huán)境不僅能提高工作效率，降低運營成本，也能避免因貨物超載、設(shè)備故障等帶來的安全隱患。因此實時準確監(jiān)測倉庫貨架的傾斜情況顯得尤為重要。
倉儲貨架是現(xiàn)代物流倉儲系統(tǒng)中的重要組成部分，它可以有效利用倉庫空間，提高存儲效率。然而，由于倉儲貨架的高度和體積較大，常常會因貨物超重、貨架老化、操作不當(dāng)?shù)纫蛩爻霈F(xiàn)傾斜現(xiàn)場，嚴重的甚至導(dǎo)致發(fā)生倒塌事故，給貨物的存儲和管理人員帶來一定的安全隱患。因此，為倉儲貨架安裝一套能夠在線監(jiān)測倉儲貨架傾斜角度，數(shù)據(jù)超限時進行預(yù)警的安全監(jiān)測系統(tǒng)具有重大意義。
倉庫傾斜監(jiān)測是指對倉庫結(jié)構(gòu)的傾斜情況進行實時監(jiān)測和控制，以防止倉庫結(jié)構(gòu)的傾斜導(dǎo)致的安全事故和損失。
貨架傾斜監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)采用了新型傳感器、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸、低功耗休眠喚醒、聯(lián)動預(yù)警、物聯(lián)網(wǎng)云計算等高新技術(shù)，實現(xiàn)對倉儲貨架傾斜情況的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析。
同時，基于物聯(lián)網(wǎng)平臺開發(fā)的傾斜監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)還可接入溫度、濕度、光照度、粉塵等可能影響貨物質(zhì)量的環(huán)境監(jiān)測傳感器；同步監(jiān)測倉庫內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)。
對此上海朝輝成功研發(fā)出的一款貨架傾斜監(jiān)測系統(tǒng)采用先進的無線傾角傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)分析算法，能夠?qū)崟r、準確地檢測貨架的傾斜情況，無線傾角傳感器采用電池供電，內(nèi)部帶重力加速度傳感器功能。現(xiàn)場無需布線和供電，直接有傳感器內(nèi)部電池供電，通過NB-IOT方式24小時不間斷傳輸數(shù)據(jù)。產(chǎn)品自帶防脫落功能，數(shù)據(jù)突變或者變化過大會及時報警，電池壽命可以3-5年，客戶也可以自行更換電池。
貨架傾斜監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)可實現(xiàn)以下功能：
1. 傾斜角度監(jiān)測：通過安裝傾斜傳感器或傾斜儀器，對貨架的傾斜角度進行實時監(jiān)測。當(dāng)倉庫結(jié)構(gòu)發(fā)生傾斜時，傳感器會觸發(fā)預(yù)警功能，屆時管理人員就能及時的采取措施進行修復(fù)。
2. 傾斜速度監(jiān)測：除了監(jiān)測傾斜角度外，還可以監(jiān)測貨架的傾斜速度。
3. 傾斜方向監(jiān)測：通過安裝多個無線傾角傳感器，可以監(jiān)測貨架結(jié)構(gòu)的傾斜方向。
4. 數(shù)據(jù)分析：通過監(jiān)測設(shè)備收集的傾斜數(shù)據(jù)進行分析，可以實時了解倉庫貨架結(jié)構(gòu)的變化趨勢并分析推斷出傾斜的原因，以便采取相應(yīng)的修復(fù)和加固措施。
5. 數(shù)據(jù)超限預(yù)警：當(dāng)倉庫貨架的傾斜角度超出預(yù)警值時，監(jiān)測系統(tǒng)會通過短信、安銳測控云平臺接收到相應(yīng)的預(yù)警信息，以便管理人員及時采取措施。
通過在倉庫貨架上安裝無線傾角儀，可以及時發(fā)現(xiàn)倉儲貨架結(jié)構(gòu)的傾斜情況，預(yù)防潛在的安全事故和損失。同時，可以通過數(shù)據(jù)分析和預(yù)警系統(tǒng)，提前預(yù)知傾斜趨勢，輔助管理人員采取相應(yīng)的措施進行修復(fù)和加固，確保倉庫的安全運營。
然而傳感器的應(yīng)用可以從倉庫空間安全、貨架變形、傾斜等方面展開，使倉庫實現(xiàn)結(jié)構(gòu)自動化監(jiān)測系統(tǒng)，最大限度地提高運營效率及資源利用率。那么對此相關(guān)的監(jiān)測設(shè)備無線傾角儀，讓肉眼無法觀察到的局部變形和傾斜無處可逃！
根據(jù)現(xiàn)場的貨架實際情況，將無線傾角傳感器固定在貨架的主支撐柱上面。一般每一個支撐柱都建議裝一臺無線傳感器。數(shù)據(jù)通過無線NB-IOT方式直接發(fā)送到數(shù)據(jù)平臺。
根據(jù)傳感器的ID號可以實時在軟件平臺進行數(shù)據(jù)的實時顯示和曲線呈現(xiàn)。
二，三軸重力加速度沉降傳感器
2.1 產(chǎn)品描述
三軸重力加速度沉降傳感器應(yīng)用于橋梁、房屋、隧道、軌道交通等領(lǐng)域進行沉降測量。由于加速度計的輸出經(jīng)處理可得到一個與傾斜角成正比的直流電壓,因此可以利用加速度計來測量物體相對于水平面的沉降,尤其是MEMS加速度計傳感器體積小、重量輕、功耗小、啟動快、可靠性高、易于實現(xiàn)數(shù)字化和智能化,因此加速度傳感器在不需要測量運動物體角度的場合,具有很大的應(yīng)用價值。
2.2 測量原理
模塊上電后,加速度使慣性質(zhì)量偏轉(zhuǎn)、差分電容失衡,使傳感器輸出與加速度成正比的電壓值。模塊對得到的電壓值進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后進行數(shù)字濾波,再存入FIFO存儲器,最后根據(jù)中斷指令將數(shù)信號傳輸給外部控制器。不直接測量傾斜角度,而是通過測量靜止?fàn)顟B(tài)下X、Y、Z三軸的加速度,利用重力加速度與其在三軸加速度傳感器的X、Y、Z三軸的分量關(guān)系,計算出各軸與重力加速度的夾角,從而得出角度。重力加速度在三軸的分量與角度關(guān)系如圖1所示,由此可推導(dǎo)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 整機外形
2.4 技術(shù)參數(shù)
| 工作電壓 | 3.6VDC |
| 采集電流 | 20mA |
| 發(fā)射電流 | 110mA |
| 睡眠電流 | <0.1mA |
| 電池壽命 | 2年（2分鐘采集1次，2小時發(fā)送1次) 3年（10分鐘采集1次，4小時發(fā)送1次） |
| 測量范圍 | 正負15度 |
| 測量軸 | X、Y、Z軸 |
| 精度 | ±0.1mm |
| 工作溫度 | -20~80℃ |
| 貯存溫度 | -30~85℃ |
2.5 使用操作說明
2.5.1 產(chǎn)品測量方向
安裝時應(yīng)保持傳感器安裝面與被測目標(biāo)面平行。
2.5.2 傳感器安裝方向
請按照正確的方法進行安裝傳感器，不正確的安裝會導(dǎo)致測量誤差，尤其注意一“面”，二“線” ：
1)傳感器的安裝面與被測量面固定必須緊密、平整、穩(wěn)定，如果安裝面出現(xiàn)不平容易造成傳感器測量夾角誤差。見圖一，圖二
2)傳感器軸線與被測量軸線必須平行，兩軸線盡可能不要產(chǎn)生夾角，見圖三。
2.5.3 上電操作說明
本產(chǎn)品為電池供電，為防止運輸過程中出現(xiàn)意外，產(chǎn)品出廠前為斷電狀態(tài)。用戶在使用前必須先將NB-IOT天線安裝完好再上電。
以直角側(cè)邊安裝為例具體操作如下：拆開保護箱上蓋，將天線從保護箱天線安裝孔內(nèi)旋至產(chǎn)品上，然后拆開產(chǎn)品的上蓋，內(nèi)部開關(guān)推至BAT位置，即可上電。然后擰上上蓋螺絲(注意上蓋不要放反，X+朝向天線安裝的一面)，最后將保護箱上蓋螺絲擰上。
三，系統(tǒng)平臺
本系統(tǒng)由大屏，系統(tǒng)管理，基礎(chǔ)設(shè)置，系統(tǒng)設(shè)置，系統(tǒng)日志等模塊組成。智能監(jiān)測系統(tǒng)是多行業(yè)多模塊集成， 包括水務(wù)、土木、風(fēng)電等多模塊集成。
系統(tǒng)拓撲圖
四，軟件和微信小程序功能
軟件顯示部分，報警頻率，曲線分析，數(shù)據(jù)報表等功能都可以根據(jù)現(xiàn)場需求進行定制。
