一種RTG遠程操作控制系統的製作方法

2023-06-28 18:43:26 1

本實用新型涉及一種遠程操作控制系統，特別是一種RTG遠程操作控制系統，屬於起重機技術領域。

背景技術：

目前，貨櫃碼頭作業模式還都是以人工手動操作方式為主對貨櫃進行裝卸。RTG作為一種常用的起重設備，需要操作人員進入駕駛室進行操作，操作人員需要忍受高溫或者低溫等惡劣的工作環境。另外，起重機事故也時有發生。隨著港口船舶大型化，貨櫃吞吐量日益增長，一名操作人員只能控制一臺RTG的運行，使得用工成本不斷增加，工作效率比較低。因此亟需更新換代的設備技術出現，優化碼頭作業條件。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於，提供一種RTG遠程操作控制系統。本實用新型將原有的RTG控制系統轉換成遠程操作控制模式，一名操作人員可以操作多臺RTG，實現了堆場半自動化操作，有效降低運營成本、減少勞動程度、提高操作安全性和工作效率。

為解決上述技術問題，本實用新型採用如下的技術方案：

該種RTG遠程操作控制系統包括控制中心、遠程作業系統和本地作業系統，所述遠程作業系統和本地作業系統均與控制中心相連。該系統增設了控制中心和遠程作業系統，無需在RTG上配備操作人員，實現了通過遠程作業系統完成貨櫃裝卸工作。所述遠程作業系統包括顯示裝置、遠程PLC、若干組操作手柄和若干組操作按鈕，所述顯示裝置、操作手柄和操作按鈕均與遠程PLC相連。所述每組操作手柄包括：大車起升控制柄、小車俯仰控制柄、吊具傾轉控制柄、吊具旋轉控制柄及吊具開閉鎖控制柄。所述每組操作按鈕包括：控制合按鈕、控制斷按鈕、緊停按鈕、操控不同RTG的選擇按鈕。所述每組操作手柄和操作按鈕對應控制一臺RTG。在實際操作過程中，一名操作人員通過控制中心的系統自動切換實現控制多臺RTG的功能，達到一人多機的操作模式，進一步節約人力成本。所述本地作業系統包括本地PLC、視覺感知系統和RTG，所述視覺感知系統和RTG均與本地PLC相連。所述視覺感知系統包括若干個掃描儀、若干個測距儀、若干個箱號攝像頭和若干個吊具攝像頭。視覺感知系統將採集到的視頻信息經本地PLC傳輸給控制中心，控制中心將其展現在顯示裝置上。

前述的RTG包括大車、小車、吊具和起升機構，所述起升機構設於大車頂部，所述起升機構連接有吊具，所述吊具下設有小車。

為了提高系統運行的效率，前述的控制中心經交換裝置與本地PLC信號連接，所述交換裝置對其接收的信號有放大處理功能，增長了通信距離，能夠增強傳輸信號的強度。所述本地PLC通過控制RTG實現RTG的大車運行、小車運行、起升機構的升降以及吊具的傾斜、旋轉和開閉鎖。所述控制中心發送指令給本地PLC，所述本地PLC依次控制大車移動到位，當大車運行到位後，控制小車運行到位，再開啟起升機構的升降，最後，控制吊具傾斜、旋轉和開閉鎖，完成貨櫃的裝卸。

由於遠距離傳輸存在信號衰減的問題，前述的控制中心與本地PLC之間每150米設置一套交換裝置。

前述的小車的前部和後部均安裝有掃描儀，所述大車的橫梁處安裝有測距儀，所述大車的兩側支腿上安裝有箱號攝像頭，所述吊具上安裝有吊具攝像頭。所述掃描儀、測距儀、箱號攝像頭和吊具攝像頭均與本地PLC信號連接。

與現有技術相比，本實用新型的有益之處在於：將原有的RTG控制系統轉換成遠程操作控制模式，操作人員可以通過一個操作臺來遠程控制多臺RTG，生產安全性能好，實現了堆場半自動化操作。本實用新型還提高了裝卸作業效率，有效降低運營成本、減少勞動程度、提高操作安全性和工作效率，更加適合港口自動化和信息化建設的需求。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的部分結構示意圖；

圖3是本實用新型的部分結構示意圖。

附圖標記的含義：1-控制中心，2-遠程作業系統，3-本地作業系統，4-顯示裝置，5-遠程PLC，6-操作手柄，7-操作按鈕，8-本地PLC，9-視覺感知系統，10-RTG，11-掃描儀，12-測距儀，13-箱號攝像頭，14-吊具攝像頭，15-大車，16-小車，17-吊具，18-起升機構，19-交換裝置。

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的說明。

具體實施方式

本實用新型的實施例1：如圖1、圖2和圖3所示，該種RTG遠程操作控制系統包括控制中心1、遠程作業系統2和本地作業系統3，遠程作業系統2和本地作業系統3均與控制中心1相連。該系統增設了控制中心1和遠程作業系統2，無需在RTG 10上配備操作人員，實現了通過遠程作業系統2完成貨櫃裝卸工作。遠程作業系統2包括顯示裝置4、遠程PLC 5、三組操作手柄6和三組操作按鈕7，顯示裝置4、操作手柄6和操作按鈕7均與遠程PLC 5相連。每組操作手柄6包括：大車15起升控制柄、小車16俯仰控制柄、吊具17傾轉控制柄、吊具17旋轉控制柄及吊具17開閉鎖控制柄。每組操作按鈕7包括：控制合按鈕、控制斷按鈕、緊停按鈕、操控不同RTG 10的選擇按鈕。每組操作手柄6和操作按鈕7對應控制一臺RTG 10。在實際操作過程中，一名操作人員通過控制中心1的系統自動切換實現控制多臺RTG 10的功能，達到一人多機的操作模式，進一步節約人力成本。本地作業系統3包括本地PLC 8、視覺感知系統9和RTG 10，視覺感知系統9和RTG 10均與本地PLC 8相連。視覺感知系統9包括掃描儀11、測距儀12、箱號攝像頭13和吊具攝像頭14。其中掃描儀11安裝在小車16的前部和後部，測距儀12安裝在大車15的橫梁處，箱號攝像頭13安裝在大車15的兩側支腿上，吊具攝像頭14安裝在吊具17的兩側。掃描儀11、測距儀12、箱號攝像頭13和吊具攝像頭14均與本地PLC 8信號連接，視覺感知系統9將採集到的視頻信息經本地PLC 8傳輸給控制中心1，控制中心1將其展現在顯示裝置4上。

其中RTG 10包括大車15、小車16、吊具17和起升機構18，起升機構18設於大車15頂部，起升機構18連接有吊具17，吊具17下設有小車16。該種控制方法實現了小車16和起升機構18在移動過程中自動選擇便捷安全的途徑，自動對箱，減少了裝卸過程的人工參與，極大地減少了作業人員的勞動強度。由於遠距離傳輸存在信號衰減的問題，控制中心1與本地PLC 8之間每150米設置一套交換裝置19。交換裝置19對其接收的信號有放大處理功能，增長了通信距離，能夠增強傳輸信號的強度。本地PLC 8通過控制RTG 10實現RTG 10的大車15運行、小車16運行、起升機構18的升降以及吊具17的傾斜、旋轉和開閉鎖。控制中心1發送指令給本地PLC 8，本地PLC 8依次控制大車15移動到位，當大車15運行到位後，控制小車16運行到位，再開啟起升機構18的升降，最後，控制吊具17傾斜、旋轉和開閉鎖，完成貨櫃的裝卸。

實施例2：如圖1、圖2和圖3所示，該種RTG遠程操作控制系統包括控制中心1、遠程作業系統2和本地作業系統3，遠程作業系統2和本地作業系統3均與控制中心1相連。該系統增設了控制中心1和遠程作業系統2，無需在RTG 10上配備操作人員，實現了通過遠程作業系統2完成貨櫃裝卸工作。遠程作業系統2包括顯示裝置4、遠程PLC 5、三組操作手柄6和三組操作按鈕7，顯示裝置4、操作手柄6和操作按鈕7均與遠程PLC 5相連。每組操作手柄6包括：大車15起升控制柄、小車16俯仰控制柄、吊具17傾轉控制柄、吊具17旋轉控制柄及吊具17開閉鎖控制柄。每組操作按鈕7包括：控制合按鈕、控制斷按鈕、緊停按鈕、操控不同RTG 10的選擇按鈕。每組操作手柄6和操作按鈕7對應控制一臺RTG 10。在實際操作過程中，一名操作人員通過控制中心1的系統自動切換實現控制三臺RTG 10的功能，達到一人多機的操作模式，進一步節約人力成本。本地作業系統3包括本地PLC 8、視覺感知系統9和RTG 10，視覺感知系統9和RTG 10均與本地PLC 8相連。視覺感知系統9包括兩個掃描儀11、四個測距儀12、四個箱號攝像頭13和兩個吊具攝像頭14。視覺感知系統9將採集到的視頻信息經本地PLC 8傳輸給控制中心1，控制中心1將其展現在顯示裝置4上。操作人員通過顯示裝置4看到的監視畫面遠大於從RTG 10的駕駛室看到的局限視線畫面，更有利於準確操控。

實施例3：如圖1、圖2和圖3所示，一種RTG遠程操作控制方法包括以下步驟：

F001，系統開機，操作人員接收作業指令準備工作；

F002，操作人員遠程啟動小車16的掃描儀11將採集到的視頻信息傳輸給本地PLC 8，本地PLC 8經交換裝置19傳輸給控制中心1出現在顯示裝置4上；

F003，操作人員根據顯示裝置4指示調整大車15與小車16的對正位置，開始裝箱作業；

F004，控制中心1通過獲取箱號攝像頭13採集到的信息，判斷貨櫃箱號是否正確，若箱號不正確，則停止操作；若是正確，則進行下一步；

F005，吊具17運行到小車16上方距離貨櫃1.5米位置，操作人員通過顯示裝置4判斷吊具17是否水平並對正貨櫃；

F006，若吊具17對正貨櫃，則進入下一步；否則，操作人員手動調整吊具17傾轉控制柄和/或吊具17旋轉控制柄使得吊具17水平並對正貨櫃，繼而執行下一步；

F007，操作人員手動操作吊具17閉鎖控制柄，使得吊具17閉鎖，吊具17按照指令將貨櫃放置到指定位置；

F008，操作人員手動操作吊具17開鎖控制柄，使得吊具17開鎖收回，裝箱完畢。

本實用新型的工作過程：RTG 10在現有的遠程操作控制的作業方式中，實現系統半自動化控制，系統自動選取指令，來實現大車15自動移動到位，小車16以及吊具17自動移動到位功能。到位後，操作人員使用控制室內的遠程控制臺，通過PLC遠程控制來作業。遠程控制方案實施後，遠程作業系統2將數據發送到控制中心1，同時視覺感知系統9將視頻監視畫面也傳送到控制中心1，通過顯示裝置4顯示。操作人員通過顯示裝置4看到的監視畫面遠大於從RTG 10的駕駛室看到的局限視線畫面，更有利於準確操控。操作人員常規作業只需看著現場監視畫面來完成，不需要爬上RTG 10的駕駛室，而且操作人員可以通過一個控制臺來切換控制多個RTG 10，而不用花時間去關注已實現自動化的大車15、小車16移動過程。