岸橋吊具防碰撞監控方法
2023-05-08 11:42:46
專利名稱：岸橋吊具防碰撞監控方法
技術領域：
本發明涉及一種監控方法，特別涉及一種岸橋吊具防碰撞的監控方法。
背景技術：
世界貨櫃運輸的旺盛需求和貨櫃港口吞吐量不斷增長，貨櫃堆場內的岸橋吊具也隨之日益繁忙。堆場內堆放的貨櫃一般的都是高低錯落的，岸橋吊具的司機在實際操作過程中，吊具(帶貨櫃)的高度一定要高於堆場內貨櫃的最高高度，小車才能安全通過，否則，吊具就將堆場內的貨櫃撞倒。特別是小車的水平方向和吊具的垂直方向的動作同時操作，雖然使得作業的效率提高，但也容易發生司機操作失誤，出現吊具(帶貨櫃)的高度沒有高於堆場內貨櫃的最高高度，那就發生了吊具和貨櫃的碰撞。碰撞的結果是一方面會將碰倒的貨櫃和貨櫃裡面的東西砸壞；另一方面，碰倒的貨櫃有可能砸到岸橋吊具上，使得岸橋吊具砸壞；最壞的一方面是被撞到的貨櫃砸到了操作人員，造成人員傷亡事故。這種由於司機操作失誤而發生的碰撞會給碼頭帶來很大的經濟損失和安全隱患，因此，碼頭急需要一種能防止這種事故發生的系統。中國發明專利授權公開說明書C擬820803Y公開了一種貨櫃起重機的最佳路徑的自動化系統，該系統設有與作業車道數相同數目的雷射傳感器，所有的雷射傳感器將採集到的所屬作業車道的貨櫃高度的信號送到本地的轉換器，再通過本地的單片機收集處理後，按照一通訊格式送到所述可編程控制器。該系統通過相應硬體和軟體的配合，具體實現吊具運動軌跡的優化，使安全性指標和效率性指標同時達到滿足，可有效地防止吊具和貨櫃的碰撞，但是該系統抗幹擾能力弱，一旦吊具小車遮擋住某一作業車道的雷射傳感器，就容易造成PLC控制器接收誤信息；同時一旦一個雷射傳感器發生故障，則其它的雷射傳感器就不可以維持系統的正常工作，可靠性低；同時一個雷射傳感器只針對一作業車道， 掃描效率和精度都不高。
發明內容
本發明的目的是為了解決上述現有技術存在的問題，提供一種岸橋吊具防碰撞監控方法，這種岸橋吊具防碰撞監控方法提高了測量準確度、掃描效率及精度，同時提高了整個裝置的可靠性。為解決上述技術問題，所述的岸橋吊具防碰撞監控方法，其特徵在於包括以下步驟(1)系統上電，PLC控制器發送掃描啟動命令給兩個二維雷射掃描儀，開始初次掃描船上貨櫃堆垛輪廓外形；(2)兩個二維雷射掃描儀把掃描數據通過乙太網傳送給駕駛室中的PLC控制器和現場工控機，經過預裝在現場工控機上的雷射掃描儀數據處理軟體的點雲計算，將數據整理入資料庫；(3)基於資料庫，雷射掃描儀數據處理軟體根據設定的棋盤式分割區域，將掃描所得有效數據進行整理，並以俯視圖的形式，顯示給操作人員；同時小車可以執行抓箱操作；(4)小車向海側運行時，雷射掃描儀根據遮蔽情況選擇輸出有效高度值；(5) 一旦小車離開遮蔽貨櫃，兩個掃描儀將實時更新貨櫃高度數據；兩個二維雷射掃描儀的數據掃描方法如下一旦小車進入海側掃描區域，那麼被擋住的二維雷射掃描儀停止向現場工控機和 PLC控制器傳送掃描數據，該部分區域的高度值由另一臺二維雷射掃描儀讀取並傳送掃描數據；小車移動後，一旦離開被遮擋區域，停止傳送數據的二維雷射掃描儀重新向現場工控機和PLC控制器傳送更新的掃描數據；如果兩個二維雷射掃描儀均被小車遮住，首先對遮擋的區域輸出無效數據，等待小車離開後，立即更新高度數據。其中，所述兩個二維雷射掃描儀均被小車遮住時，則輸入吊具區內貨櫃堆垛的最大高度值給被遮擋區；一旦小車離開被遮擋區域，立即更新高度數據。可以在沒有準確監控的情況下，把吊具先升到最高處，然後在移動小車，儘量避免小車撞到貨櫃堆垛，安全性更高。其中，所述兩個二維雷射掃描儀分別位於岸橋吊具的大梁的兩側，在沿小車的行進方向上前後配置在岸橋吊具的大梁上。本發明採用兩臺二維掃描儀可以最大限度減小掃描盲區的範圍，提高測量準確度；使得每臺掃描儀的工作區域小於一臺掃描儀的工作區域，提高掃描效率及精度；採用兩臺二維雷射掃描儀還能作為一個冗餘系統，一旦一臺雷射掃描儀發生故障，另一臺仍可以維持防碰撞系統的正常工作，可靠性高。
圖1為本發明岸橋吊具防碰撞監控方法的流程圖。圖2為實施本發明岸橋吊具防碰撞監控方法的裝置的結構方框圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明如圖1所示的岸橋吊具防碰撞監控方法，包括以下步驟(1)系統上電，PLC控制器發送掃描啟動命令給兩個二維雷射掃描儀，開始初次掃描船上貨櫃堆垛輪廓外形；(2)兩個二維雷射掃描儀把掃描數據通過乙太網傳送給駕駛室中的PLC控制器和現場工控機，經過預裝在現場工控機上的雷射掃描儀數據處理軟體的點雲計算，將數據整理入資料庫；(3)基於資料庫，雷射掃描儀數據處理軟體根據設定的棋盤式分割區域，將掃描所得有效數據進行整理，並以俯視圖的形式，顯示給操作人員；同時小車可以執行抓箱操作；(4)小車向海側運行時，雷射掃描儀根據遮蔽情況選擇輸出有效高度值；(5) 一旦小車離開遮蔽貨櫃，兩個掃描儀將實時更新貨櫃高度數據；兩個二維雷射掃描儀的數據掃描方法如下一旦小車進入海側掃描區域，那麼被擋住的二維雷射掃描儀停止向現場工控機和 PLC控制器傳送掃描數據，該部分區域的高度值由另一臺二維雷射掃描儀讀取並傳送掃描數據；小車移動後，一旦離開被遮擋區域，停止傳送數據的二維雷射掃描儀重新向現場工控機和PLC控制器傳送更新的掃描數據；如果兩個二維雷射掃描儀均被小車遮住，首先對遮擋的區域輸出無效數據，等待小車離開後，立即更新高度數據。本發明採用兩臺二維掃描儀可以最大限度減小掃描盲區的範圍，提高測量準確度；使得每臺掃描儀的工作區域小於一臺掃描儀的工作區域，提高掃描效率及精度；採用兩臺二維雷射掃描儀還能作為一個冗餘系統，一旦一臺雷射掃描儀發生故障，另一臺仍可以維持防碰撞系統的正常工作，可靠性高。其中，所述兩個二維雷射掃描儀均被小車遮住時，則輸入吊具區內貨櫃堆垛的最大高度值給被遮擋區；一旦小車離開被遮擋區域，立即更新高度數據。可以在沒有準確監控的情況下，把吊具先升到最高處，然後在移動小車，儘量避免小車撞到貨櫃堆垛，安全性更高。其中，所述兩個二維雷射掃描儀分別位於岸橋吊具的大梁的兩側，在沿小車的行進方向上前後配置在岸橋吊具的大梁上。如圖2所示的用於實施岸橋吊具防碰撞監控方法的岸橋吊具防碰撞監控裝置，包括PLC控制器，是所述監控裝置中控制各部件操作的部件；電機控制器和執行電機，是控制岸橋吊具起升和行進的部件；變頻器，與所述PLC控制器連接，是控制所述電機控制器和執行電機的部件；現場工控機，是一遠程電腦，接口使用標準串行口與所述PLC控制器之間進行雙向通訊；還包括下列部件至少兩個二維雷射掃描儀，與所述PLC控制器和現場工控機連接，該二維雷射掃描儀分布於所述岸橋的兩側，用於測量岸橋吊具下全部作業車道的貨櫃各自的高度；所述二維雷射掃描儀將採集到的貨櫃高度信息通過乙太網傳送到所述現場工控機，在通過現場工控機內的數據處理軟體將信息處理後通過乙太網送到所述 PLC控制器。與現有技術相比，本發明有如下優點本發明實時採集貨櫃高度數據，實時反映貨櫃堆垛情況。有效消除吊具小車等各種環境因素影響，準確反映貨櫃堆垛情況。由於採用了固定式安裝，小車處於陸側時，即可對偵測區域進行掃描，建立貨櫃堆垛模型， 效率高。數據速度更新快，更快更準確的反應偵測區域各列貨櫃高度情況。利用計算機對雷射掃描數據進行處理，比PLC數據處理效率高。不需要升級PLC，還可以加入飛鳥等其他誤信號的處理功能，數據處理能力比PLC系統大大加強。數據通訊效率高。抗幹擾能力強。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵及其優點。本行業的技術人士應該了解，本發明不受上述實施條例的限制，上述實施條例和說明書中描述的只是用於說明本發明的原理，在不脫離本發明原理和範圍的前提下，本發明還可有各種變化和改進，這些變化和改進都屬於要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍同所附的權利要求書及其它等效物界定。
權利要求
1.一種岸橋吊具防碰撞監控方法，包括以下步驟(1)系統上電，PLC控制器發送掃描啟動命令給兩個二維雷射掃描儀，開始初次掃描船上貨櫃堆垛輪廓外形；(2)兩個二維雷射掃描儀把掃描數據通過乙太網傳送給駕駛室中的PLC控制器和現場工控機，經過預裝在現場工控機上的雷射掃描儀數據處理軟體的點雲計算，將數據整理入資料庫；(3)基於資料庫，雷射掃描儀數據處理軟體根據設定的棋盤式分割區域，將掃描所得有效數據進行整理，並以俯視圖的形式，顯示給操作人員；同時小車可以執行抓箱操作；(4)小車向海側運行時，雷射掃描儀根據遮蔽情況選擇輸出有效高度值；(5)一旦小車離開遮蔽貨櫃，兩個掃描儀將實時更新貨櫃高度數據；其特徵在於，兩個二維雷射掃描儀的數據掃描方法如下一旦小車進入海側掃描區域，那麼被擋住的二維雷射掃描儀停止向現場工控機和PLC 控制器傳送掃描數據，該部分區域的高度值由另一臺二維雷射掃描儀讀取並傳送掃描數據；小車移動後，一旦離開被遮擋區域，停止傳送數據的二維雷射掃描儀重新向現場工控機和PLC控制器傳送更新的掃描數據；如果兩個二維雷射掃描儀均被小車遮住，首先對遮擋的區域輸出無效數據，等待小車離開後，立即更新高度數據。
2.根據權利要求1所述的岸橋吊具防碰撞監控方法，其特徵在於所述兩個二維雷射掃描儀均被小車遮住時，則輸入吊具區內貨櫃堆垛的最大高度值給被遮擋區；一旦小車離開被遮擋區域，立即更新高度數據。
3.根據權利要求1所述的岸橋吊具防碰撞監控方法，其特徵在於所述兩個二維雷射掃描儀分別位於岸橋吊具的大梁的兩側，在沿小車的行進方向上前後配置在岸橋吊具的大梁上。
全文摘要
本發明涉及一種岸橋吊具防碰撞的監控方法。本發明設有兩個二維雷射掃描儀，一旦小車進入海側掃描區域，被擋住的二維雷射掃描儀停止向現場工控機和PLC控制器傳送掃描數據，該部分區域的高度值由另一臺二維雷射掃描儀讀取並傳送掃描數據；小車移動後，一旦離開被遮擋區域，停止傳送數據的二維雷射掃描儀重新向現場工控機和PLC控制器傳送更新的掃描數據；如果兩個二維雷射掃描儀均被小車遮住，首先對遮擋的區域輸出無效數據，等待小車離開後，立即更新高度數據。本發明採用兩臺二維掃描儀可以最大限度減小掃描盲區的範圍，提高測量準確度；提高掃描效率及精度；一旦一臺雷射掃描儀發生故障，另一臺仍可以維持防碰撞系統的正常工作，可靠性高。
文檔編號B66C17/20GK102336366SQ201010237140
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月26日 優先權日2010年7月26日
發明者王智 申請人:上海派恩科技有限公司