本发明属于位移监测领域，尤其涉及一种堆取料机轨道基础三维位移监测装置及测量方法。
背景技术：
1、堆取料机是工业生产中常见的大型设备，主要用于散装物料的堆存和取料作业，其轨道系统是设备运行的重要组成部分。轨道基础变形监测对于确保堆取料机安全高效运行具有重要意义，轨道基础变形可能导致堆取料机运行不稳定，在运行过程中可能会出现卡顿、偏移或震动，不仅影响作业效率，还可能增加设备故障损坏的风险，甚至引发安全事故。
2、实时对轨道基础进行变形监测可以及时发现潜在问题，便于采取预防性维护措施。通过监测数据可以对轨道的磨损、变形趋势进行分析，从而制定合理的维护计划，避免因轨道问题导致的意外停机和维修成本增加；此外还能确保设备始终在良好的工作条件下运行，延长设备的使用寿命，保持生产流程的连续性，提高作业效率。
3、目前较为常见的监测方式多为在堆取料机停机间歇利用人工进行监测，通过整理得到轨道基础变形数据对轨道平顺性进行评价，实施道床养护维修。受限于监测条件、监测人员数量、监测设备、监测成本等因素的影响，人工监测不能实现全天实时自动监测，不能及时发现问题，亟需开发一种设备方法来实现对堆取料机轨道基础的全自动无人化实时位移监测。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种堆取料机轨道基础三维位移监测装置及测量方法。其中，一种堆取料机轨道基础三维位移监测装置，包括：
2、固定支撑模块，用于固定支撑三维位移监测装置，并调节所述三维位移监测装置的监测方向及监测角度；
3、位移监测模块，与所述固定支撑模块连接，用于对监测点的三维位移量进行测量，获得监测点的三维位移监测结果；
4、所述固定支撑模块包括基底、基座、调角器、基座旋钮、调平螺旋、自动安平底座、水平器、激光器底座、靶标底座；
5、所述基底用于将所述基座固定在基底上方；
6、所述基座、调平螺旋、自动安平底座依次固定连接；
7、通过旋转基座以及根据所述调角器显示的角度确定监测方向；
8、所述基座旋钮用于固定基座，进而固定监测方向；
9、所述调平螺旋呈等边三角形布置在基座上，通过所述调平螺旋和所述水平器用于安装时粗调装置的水平度，所述自动安平底座用于精调测量期间装置的水平度；
10、所述激光器底座、靶标底座固定于所述自动安平底座上。
11、优选地，所述激光器底座、靶标底座均设置有移动槽。
12、优选地，所述位移监测模块包括测距激光器、测距标靶、紧固环、紧固旋钮、位置调节螺杆、螺杆固定挡片；
13、所述紧固环和紧固旋钮用于固定所述测距激光器和测距标靶垂直方向的位置；
14、所述位置调节螺杆用于分别安装测距激光器和测距标靶，其一端带杆帽，杆帽端置于相应底座的移动槽内；
15、所述螺杆固定挡片为方形带螺纹圆孔，旋于位置调节螺杆上，置于移动槽内，旋转位置调节螺杆时由于螺杆固定挡片在移动槽内转动受约束，实现位置调节螺杆的固定与放松；
16、待自动安平底座水平度调整完成后，通过在移动槽内水平方向移动位置调节螺杆，使所述测距激光器水平方向对准相邻设备的对应测距标靶，旋转位置调节螺杆使其固定；通过在垂直方向调节紧固环位置，使所述测距激光器照射到相邻设备的对应测距标靶，通过紧固旋钮将其固定。
17、优选地，所述测距激光器包括第一测距激光器、第二测距激光器、第三测距激光器；
18、所述测距标靶包括第一测距标靶、第二测距标靶、第三测距标靶；
19、所述第一测距标靶的靶面为正方形，用于观测监测点的纵向位移；
20、所述第二测距标靶的靶面为具有倾斜角度的斜向靶面，用于观测监测点的横向位移；
21、所述第三测距标靶的靶面为具有倾斜角度的斜向靶面，用于观测监测点的重力方向位移；
22、所述斜向靶面的倾斜角度可结合实际项目情况定制，变形大的方向对应的倾斜角定制大角度。
23、本发明还提供一种堆取料机轨道基础三维位移监测装置的测量方法，包括以下步骤：
24、固定支撑三维位移监测装置，并调节所述三维位移监测装置的监测方向及监测角度；然后对监测点的三维位移量进行测量，获得监测点的三维位移监测结果。
25、优选地，所述固定支撑三维位移监测装置，并调节所述三维位移监测装置的监测方向及监测角度的过程包括：
26、基于监测点安装基底，并将基座固定在所述基底上方，旋转基座并根据调角器中显示的角度确定监测方向，然后旋紧基座旋钮固定所述基座，进而固定监测方向；
27、通过调平螺旋和水平器粗调安装时装置的水平度，并通过自动安平底座精调测量期间装置的水平度。
28、优选地，对监测点的三维位移量进行测量，获得监测点的三维位移监测结果的过程包括：
29、待自动安平底座平整度调整完成后，通过在移动槽内水平方向移动位置调节螺杆，使测距激光器水平方向对准相邻设备的对应测距标靶，旋转位置调节螺杆使其固定；通过在垂直方向调节紧固环位置，使所述测距激光器照射到相邻设备的对应测距标靶，通过紧固旋钮将测距激光器和测距标靶固定；
30、打开激光，通过测量激光器与标靶之间距离的变化确定标靶对应位置的变化，获得监测点位移；
31、将所述测距激光器连接数据线及电源实时上传监测数据。
32、优选地，所述打开激光，通过测量激光器与标靶之间距离的变化确定标靶对应位置的变化，获得监测点位移的过程包括：
33、通过测距标靶中正方形靶面的第一测距标靶观测监测点的纵向位移；
34、通过测距标靶中具有倾斜角度斜向靶面的第二测距标靶观测监测点的横向位移；
35、通过测距标靶中具有倾斜角度斜向靶面的第三测距标靶观测监测点的重力方向位移；
36、基于所述监测点的纵向位移、重力方向位移以及横向位移获得监测点的三维位移量，进而获得监测点的三维位移监测结果，实现监测点的三维位移测量。
37、优选地，基于所述监测点的纵向位移、重力方向位移以及横向位移获得监测点的三维位移量的过程包括：
38、基于测点pi和时间点tj初始化测点坐标，t0时刻，定义测点pi的初始坐标（αi0，βi0，γi0）；
39、第二测距靶面和第三测距靶面的倾斜角度分别记为为βy、βz；
40、对于每个时间点tj，收集每个测点pi的测量值，记为；
41、对于每个时间点tj，计算每个测点pi相对于前一时间点的位移变化量：
42、其中，纵向位移变化量为：；
43、横向位移变化量为： ；
44、重力方向位移变化量为：；
45、通过位移变化量更新每个测点pi的坐标，新坐标为：
46、；
47、分析每个测点pi随时间变化的位移数据，识别出位移趋势、周期性变化或异常事件，并生成包括位移量、趋势图和可能的异常警示在内的监测报告。
48、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
49、本发明的三维位移监测装置能够提高监测效率和监测准确性，通过该装置可以实现全自动无人化实时监测并上传数据，能够全面掌握堆取料机轨道基础的变形情况。
50、本发明三维位移监测装置的测量方法对于堆取料机轨道基础变形实时监测提供了一种解决方案，进而提高监测效率，保障安全。
51、本发明提供的三维位移监测装置及测量方法，解决了以往监测过程中的监测人员多、监测次数少、监测成本高、受气候影响大等问题，是一种高效、准确、实时自动、无人值守的监测方案。
52、本发明能够实现全自动无人化实时监测，提高监测效率及准确性。
53、本发明可以减少现场监测人员，监测装置能够回收重复利用，降低监测成本。
1.一种堆取料机轨道基础三维位移监测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的堆取料机轨道基础三维位移监测装置，其特征在于，所述激光器底座、靶标底座均设置有移动槽。
3.根据权利要求1所述的堆取料机轨道基础三维位移监测装置，其特征在于，所述位移监测模块包括测距激光器、测距标靶、紧固环、紧固旋钮、位置调节螺杆、螺杆固定挡片；
4.根据权利要求3所述的堆取料机轨道基础三维位移监测装置，其特征在于，所述测距激光器包括第一测距激光器、第二测距激光器、第三测距激光器；
5.一种堆取料机轨道基础三维位移监测装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的堆取料机轨道基础三维位移监测装置的测量方法，其特征在于，所述固定支撑三维位移监测装置，并调节所述三维位移监测装置的监测方向及监测角度的过程包括：
7.根据权利要求5所述的堆取料机轨道基础三维位移监测装置的测量方法，其特征在于，对监测点的三维位移量进行测量，获得监测点的三维位移监测结果的过程包括：
8.根据权利要求7所述的堆取料机轨道基础三维位移监测装置的测量方法，其特征在于，所述打开激光，通过测量激光器与标靶之间距离的变化确定标靶对应位置的变化，获得监测点位移的过程包括：
9.根据权利要求7所述的堆取料机轨道基础三维位移监测装置的测量方法，其特征在于，基于所述监测点的纵向位移、重力方向位移以及横向位移获得监测点的三维位移量的过程包括：
