堆、取料机是散货料场**堆取设备，一般用于码头装卸散装物

料、原料场堆放物料等场合，堆料机连续均匀地将进料沿直线方向堆

成多层相互平行、上下重叠的料层，取料机在垂直于料层方向的截面

上切取一定厚度的所有料层的物料，使各层成分各异的物料得到混合

，从而达到均化物料的目的。
在堆取料机自动化控制过程中，系统必须对堆取料机所在料端、仓位

进行识别。在多台堆取料机综合堆场和堆取料机无人值守远地操作时

，对位置识别的准确性和通信可靠性的要求更高。实现堆取料机的实

时位置监控和防碰报警，对散货料场的安全生产，提高堆取料机的生

产管理水平有着十分重要的意义。
目前很多重大型有轨搬运设备作业过程中都是人眼监测大机位置，稍

微先进点的是安装旋转编码器设备来检测大机位置，而悬臂回转中心

角度和上下俯仰角度目前大多由大机厂内嵌旋转编码器来检测，由于

旋转编码器是接触式检测，损坏率一直居高不下。下面针对旋转编码

器特点分析下：**型旋转编码器的每个位置是**的，无需记忆，

无需找参考点，而且不用连续计数，什么时候需要知道位置，什么时

候就去读取它的位置。这样数据可靠性大大提高。由于**型旋转编

码器是由一套精密机械完成位置计数，在使用中也存在易错码易损坏

的缺陷。由于编码器测量位移固有的特点，总避免不了由于移动车辆

自身频繁启停所导致的滑动累积误差和机车行走过程中车轮的打滑位

移误差，实践表明这种误差程度影响到其所提供的位置信息的合理性

，无法利用其对移动大机进行相关控制。旋转编码器是一种相对定位

的方式。编码器主要优点是成本低。缺点是车轮打滑，定位不准，易

损坏，不耐高温，维护工作量大，目前从众多现场使用情况看，旋转

编码基本上在使用半年后就会瘫痪，**后定位功能就此费掉；
   所以将旋转编码器用在大机水平位置检测和回转中心角度、悬臂俯

仰角位置检测均存在半年左右后瘫痪的结果，由此防碰撞功能尽失，

对已经依靠此防碰撞系统操作人员来说，就会构成惯性生产安全事故

。
GPS在物流领域已被广泛应用，可在环境恶劣场所工作、不易受外界干

扰、定位精度高、投资成本较低，本系统采用双GPS检测堆取料机的位

置与转向/府仰角度，确定机械主机及前端的作业位置，实现堆取料机

的实时位置监控和防碰报警；所有实时工况均在一台控制计算机屏幕

上显示，实现多台堆取料机的集中监视和管理。
本项目提供了针对码头的多台堆取料机的GPS高精度定位应用，实现相

邻机械间的防撞自动控制，并提供了直观的图形化仿真监控软件，实

时及事后回放码头的机械作业动态情况。
GPS基准站分系统产生GPS差分改正数，通过无线数传网络向堆取料机

上的GPS设备播发，各GPS设备接收GPS基准站播发的差分改正数，实现

RTK高精度定位，并利用双GPS的相对定位数据计算出堆取料机机身和

悬臂顶端当前的实时高精度位置，堆取料机的位置经过综合处理后，

通过无线数传网络发送给基准站，转发到中心控制服务器，经综合处

理后，监控系统在地图上实现对各堆取料机的位置状态的实时监控。
移动站分系统同时接收中心监控分系统发送过来的安全报警与控制指

令信息，从而提醒司机避免事故的发生，并自动通过PLC实现大车的减

速、停止等控制。
监控分系统根据位置信息和机械状态信息动态监控，并对各大机之间

的位置关系进行实时判断检测，当距离进入危险防撞预设距离时，产

生报警与自动控制指令发给相应的移动站，并根据报警信息进行报警

提示；监控分系统将所有的实时信息存入数据库，并可根据中心数据

库的存档信息进行事后查询和回放以及统计分析。

功能内容
（1）网络通信
建立基于数字电台的GPS差分数据无线播发网络；
利用大机的光纤通讯网络实现机械位置（含悬臂姿态）以及报警自动

控制指令信息的数据双向通讯。
（2）堆取料机的智能定位及可视化监控
机械位置定位：GPS定位终端利用两台GPS的定位，实时准确检测到机

械的定位位置坐标以及机身、悬臂的姿态状态，精度达到厘米级； 
机械实时监控：在中控室提供集中的卸船机与堆、取料机位置的实时

可视化直观显示；以电子地图为背景实时显示各堆、取料机（包括机

身及悬臂）的当前位置；
（3）生产作业安全管理
当相邻的两台堆取料机之间大机距离以及悬臂顶端的间隔距离小于相

关设定值时进行报警提示；并通过PLC控制机身或悬臂的移动，防止碰

撞发生。
（4）定位数据自动存档、事后轨迹查询
对大机的定位与作业状态信息进行自动存档；
可对任意时段的历史数据进行查询回放；同样以可视化地图形展示机

械的作业过程。

技术指标：
测量精度:±20cm
测量范围：0-10km
数据通讯方式：RS232/RS485/以太网
环境温度：-30℃～70℃
刷新间隔：≥100ms
机柜安装位置：室内室外均可
馈线长度：≤30米
外壳防护等级：IP45（室内）/ IP67(室外)
功耗：24VDC，≤50W
系统初始化时间：≤3分钟