專利名稱：一種用于控制裝船機(jī)溜筒的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制領(lǐng)域中對船舶運動的檢測技術(shù)，具體地，涉及ー種用于控制裝船機(jī)溜筒的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
在煤炭碼頭裝船作業(yè)過程中，輪船的固定是通過輪船船體與碼頭之間的鎖緊纜繩實現(xiàn)的，在纜繩的張緊カ下，輪船保持一定的姿勢不動。但是隨著輪船在裝載貨物的負(fù)荷下 發(fā)生一定程度的下沉，纜繩會出現(xiàn)松弛現(xiàn)象，此時，如果遇到大風(fēng)天氣時，輪船會發(fā)生一定的位移；如果在其他泊位的輪船正好進(jìn)出泊位，則在其他輪船行走產(chǎn)生的波動下使自身產(chǎn)生不同程度的位移。如上所述，輪船在裝船作業(yè)過程中是經(jīng)常發(fā)生各個方向的位移的。而裝船機(jī)在裝船時，一般要將溜筒伸到輪船的艙ロ里面進(jìn)行卸料裝船，如果輪船突然發(fā)生位移，則很有可能出現(xiàn)裝船機(jī)溜筒與輪船艙ロ碰撞事故。目前，沒有很好的檢測手段對輪船的突然位移進(jìn)行檢測，只是通過輪船上的巡視人員人工監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)輪船位移時及時通過對講系統(tǒng)告知裝船機(jī)司機(jī)，裝船機(jī)司機(jī)則盡快地將裝船機(jī)溜筒移至安全位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于控制裝船機(jī)溜筒的方法和設(shè)備，用于解決準(zhǔn)確地檢測船舶在裝船過程中的位移及自動控制裝船機(jī)溜筒移動的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于控制裝船機(jī)溜筒的方法，該方法包括確定船舶上在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置不隨所述船舶的載重量變化的兩個點；檢測該兩點在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置，井根據(jù)該位置確定所述船舶的位移；以及根據(jù)所述船舶的位移，控制所述溜筒的移動。另ー方面，本發(fā)明提供了一種用于控制裝船機(jī)溜筒的設(shè)備，該設(shè)備包括檢測裝置，用于檢測船舶上在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置不隨所述船舶的載重量變化的兩個點在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置；以及控制裝置，與所述檢測裝置相連，用于根據(jù)所述位置確定所述船舶的位移，井根據(jù)該位移，控制所述溜筒的移動。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過檢測船舶在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置的變化得到船舶的位移，從而自動調(diào)整溜筒的移動距離，實現(xiàn)了準(zhǔn)確地檢測船舶在裝船過程中的位移，并且保障了裝船機(jī)作業(yè)的安全性，避免了因為船舶的位移造成了各類碰撞事故。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細(xì)說明。


附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)ー步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖I是本發(fā)明提供的用于控制裝船機(jī)溜筒的方法的流程圖2是本發(fā)明提供的船舶輪廓線與對應(yīng)的相對坐標(biāo)的示意圖；以及圖3是本發(fā)明提供的用于控制裝船機(jī)溜筒的設(shè)備的框圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用干限制本發(fā)明。圖I是本發(fā)明提供的用于控制裝船機(jī)溜筒的方法的流程圖，如圖I所示，該方法包括以下步驟確定船舶上在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置不隨船舶的載重量變化的兩個點；檢測該兩點在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置，井根據(jù)該位置 確定所述船舶的位移；根據(jù)船舶的位移，控制溜筒的移動。其中，檢測該兩點在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置，井根據(jù)該位置確定船舶的位移，可以通過以下方法進(jìn)行檢測兩點在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置；根據(jù)相鄰兩次得到的位置計算差值得到當(dāng)前位移；對多次得到的當(dāng)前位移進(jìn)行累加，得到船舶的位移；其中，當(dāng)溜筒每移動一次后，將船舶的位移置零。其中，對船舶的上述兩點在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置的檢測可以是實時的，也可以是每隔固定時間間隔檢測一次。為了得到船舶的當(dāng)前位移，可以通過以下方法預(yù)先選取相對坐標(biāo)系，本發(fā)明選取的坐標(biāo)系中的橫軸與岸邊平行，縱軸與岸邊垂直。那么可通過檢測船舶輪廓線和船舶與岸邊的相對距離的相對坐標(biāo)，再計算相鄰兩次得到的相對坐標(biāo)得到的差值從而得到船體在橫軸與縱軸方向的當(dāng)前位移。其中，根據(jù)船舶的位移，控制所述溜筒的移動的步驟包括當(dāng)船舶的位移超過預(yù)定閾值時，控制溜筒相應(yīng)地移動固定距離，當(dāng)船舶的位移未超過預(yù)定閾值時，溜筒保持原狀態(tài)。此外，當(dāng)船舶的位移超過預(yù)定閾值時，發(fā)出報警信息。圖2是本發(fā)明提供的船舶輪廓線與對應(yīng)的相對坐標(biāo)的示意圖，如圖所示，為了降低行進(jìn)阻カ，船舶的船頭202部分從上到下為倒梯形設(shè)計，而船尾203為與水面垂直結(jié)構(gòu)設(shè)計。本發(fā)明是在碼頭岸邊安裝一臺或者多臺ニ維激光掃描儀，在監(jiān)測比較長的船舶時需要設(shè)置多臺ニ維激光掃描儀，此時需要通過多臺掃描儀的數(shù)據(jù)擬合來實現(xiàn)單臺的效果。本發(fā)明以一臺ニ維激光掃描儀為例進(jìn)行闡述。激光掃描儀201實時掃描船舶的船體，正常情況下，船舶的船體輪廓如圖2中所示，三條輪廓線分別為空倉船體輪廓線206、半倉船體輪廓線205、滿倉船體輪廓線204。在從空倉至滿倉過程中，輪廓線左端的X坐標(biāo)由x3變化至Xl，右端x5 —直保持不變；輪廓線前端y坐標(biāo)由y2變化至y4，后端yl —直保持不變。在船體的輪廓線上找到兩個在空倉至滿倉的過程中坐標(biāo)一直保持不變的點A(x4，yl)、B(x5, y0)。如果在裝船過程中，船體發(fā)生向船頭202方向或船尾203方向的位移，即與X軸平行方向的位移，則點A、B在X軸上的坐標(biāo)x4、x5會變大或者變小,如果發(fā)生船體遠(yuǎn)離岸邊方向的位移，即與X軸垂直方向的位移,則點A、B在y軸上的坐標(biāo)yl、y0會變大或變小,通過計算點A和點B的坐標(biāo)變化可以推算出船舶發(fā)生各方向位移的具體數(shù)據(jù)。如果計算出船舶發(fā)生位移并有可能導(dǎo)致發(fā)生碰撞事故時，可以自動向裝船機(jī)PLC發(fā)出碰撞報警并傳送具體位移的方向和距離，還可以根據(jù)船舶發(fā)生位移的方向通過裝船機(jī)PLC進(jìn)行大車行走、懸臂伸縮等動作自動對裝船機(jī)溜筒進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，避免發(fā)生碰撞事故，為安全起見，在PLC自動調(diào)整吋，毎次最多調(diào)整200_，并對司機(jī)發(fā)出報警，司機(jī)根據(jù)現(xiàn)場情況確認(rèn)后，裝船機(jī)可以繼續(xù)調(diào)整溜筒位置。以下通過ー個具體實施例對船舶運動的自動檢測和控制溜筒位移的方案進(jìn)行描述首先根據(jù)圖2分析具體如何判斷裝船機(jī)向哪個方向發(fā)生了移動，假如目前A點的坐標(biāo)為(10000，3000)，B點的坐標(biāo)為(80000，3200)，在船體未發(fā)生移動時，A、B兩點的坐標(biāo)保持不動。如果船體向船頭202方向移動了 100mm,則A、B兩點的坐標(biāo)變?yōu)?9900, 3000),(79900, 3200)，如果船體向船尾203方向移動了 150mm，則A、B兩點的坐標(biāo)變?yōu)?10150, 3000)、(80150, 3200)，如果船體整體向離開岸邊的方向移動了 300mm，則A、B兩點的坐標(biāo)變?yōu)?10000，3300)、(80000，3500)，如果船體的船頭202部分向離開岸邊方向移動了 200mm，則A、B兩點的坐標(biāo)變?yōu)?10000，3200)、(80000，3200)，如果船體的船尾203部 分向離開岸邊移動了 250mm，則A、B兩點的坐標(biāo)變?yōu)?10000，3000)、(80000, 3450)，由于船體一般靠在岸邊碼頭的緩沖塊上，故一般不會發(fā)生船體向靠近岸邊方向的位移。其中，裝船機(jī)溜筒會根據(jù)艙ロ指揮工人的現(xiàn)場對艙內(nèi)煤堆的裝船情況進(jìn)行手動調(diào)整。毎次當(dāng)溜筒動作完畢后，一般要等待5分鐘以上的時間進(jìn)行裝船作業(yè)，在這期間如果船體發(fā)生漂移，則有可能船艙ロ會和溜筒碰撞。一般來講，溜筒離船艙ロ至少要保持I. 5米左右，所以在溜筒固定位置裝船后，根據(jù)本發(fā)明提供的方法，會實時計算船體向各個方向移動的距離，并進(jìn)行累加，例如發(fā)生離開岸邊的移動為40mm，但隨后又發(fā)生靠近岸邊的移動30mm，則累加的移動為離開岸邊10mm。為了避免頻繁報警，可以設(shè)定累加的位移的閾值為500mm，即不管發(fā)生那個方向的移動，只要累加移動的距離超過500mm，則發(fā)出碰撞報警，并通過裝船機(jī)帶動溜筒向相應(yīng)的方向進(jìn)行移動200mm。例如船體向船頭202方向累加移動了 500mm，則發(fā)出報警并通過裝船機(jī)帶動溜筒向船頭203方向移動200mm，其他方向控制原理類似。其中，設(shè)定的累加的位移即船舶的位移的預(yù)定閾值和裝船機(jī)的每次位移的固定值均可以任意設(shè)置，圖3是本發(fā)明提供的用于控制裝船機(jī)溜筒的設(shè)備的框圖，如圖3所示，該設(shè)備包括檢測裝置和控制裝置，其中，檢測裝置用于檢測船舶上在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置不隨所述船舶的載重量變化的兩個點在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置；控制裝置與檢測裝置相連，用于根據(jù)該位置確定船舶的位移，井根據(jù)該位移，控制溜筒的移動。其中，檢測裝置對船舶的上述兩點在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置的檢測可以是實時的，也可以是每隔固定時間間隔檢測一次。其中，控制裝置包括位移計算單元和移動控制単元，位移計算單元與所述檢測裝置相連，用于根據(jù)所述位置確定所述船舶的位移，移動控制単元與所述位移計算單元相連，用于根據(jù)位移，控制所述溜筒的移動。其中，位移計算單元包括與檢測裝置相連的位移獲取子単元、與位移獲取子単元和移動控制単元相連的位移累加子単元和與位移累加子単元和移動控制単元相連的位移置零単元，位移獲取子単元根據(jù)相鄰兩次得到的位置計算差值得到當(dāng)前位移；位移累加子單元對多次得到的當(dāng)前位移進(jìn)行累加，得到船舶的位移；位移置零子単元當(dāng)溜筒每移動一次后，將船舶的位移置零，即將位移累加子単元中累加的位移置零。其中，移動控制単元用于當(dāng)船舶的位移超過預(yù)定閾值時，控制溜筒相應(yīng)地移動固定距離，其中，當(dāng)船舶的位移未超過預(yù)定閾值時，溜筒保持原狀態(tài)?？刂蒲b置通過裝船機(jī)帶動溜筒進(jìn)行移動。此外，本發(fā)明提供的用于控制裝船機(jī)溜筒的設(shè)備還包括報警裝置，與所述位移累加子単元相連，當(dāng)船舶的位移超過預(yù)定閾值時，進(jìn)行報警。需要說明的是，有關(guān)本發(fā)明提供的用于控制裝船機(jī)溜筒的設(shè)備的具體細(xì)節(jié)及益處與本發(fā)明提供的用于控制裝船機(jī)溜筒的方法相對應(yīng)，于此不再贅述。 通過以上技術(shù)方案，本發(fā)明的優(yōu)點如下本發(fā)明可以實時地檢測輪船的位移變化，在輪船發(fā)生位移時可以自動發(fā)出碰撞報警并自動調(diào)整裝船機(jī)溜筒位置，并可以在檢測到輪船位移時自動控制裝船機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的躲避動作，保障了裝船機(jī)作業(yè)的安全性，能夠代替人エ，避免了因為輪船位移發(fā)生的各類碰撞事故，值得推廣。以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。例如，本發(fā)明中的ニ維激光掃描儀也可以是三維激光掃描儀或者多個單點激光測距器的組合。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種用于控制裝船機(jī)溜筒的方法，其特征在于，該方法包括 確定船舶上在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置不隨所述船舶的載重量變化的兩個點； 檢測該兩點在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置，并根據(jù)該位置確定所述船舶的位移；以及 根據(jù)所述船舶的位移，控制所述溜筒的移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述檢測該兩點在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置，并根據(jù)該位置確定所述船舶的位移，包括 檢測所述兩點在平行于河岸及垂直于河岸線方向上的位置； 根據(jù)相鄰兩次得到的位置計算差值得到當(dāng)前位移；以及 對多次得到的當(dāng)前位移進(jìn)行累加，得到船舶的位移； 其中，當(dāng)所述溜筒每移動一次后，將船舶的位移置零。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)船舶的位移，控制所述溜筒的移動，包括 當(dāng)所述船舶的位移超過預(yù)定閾值時，控制所述溜筒相應(yīng)地移動固定距離；以及 當(dāng)所述船舶的位移未超過預(yù)定閾值時，所述溜筒保持原狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述船舶的位移超過預(yù)定閾值時，發(fā)出報警信息。
5.一種用于控制裝船機(jī)溜筒的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括 檢測裝置，用于檢測船舶上在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置不隨所述船舶的載重量變化的兩個點在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置；以及 控制裝置，與所述檢測裝置相連，用于根據(jù)所述位置確定所述船舶的位移，并根據(jù)該位移，控制所述溜筒的移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制裝置包括 位移計算單元，與所述檢測裝置相連，用于根據(jù)所述位置確定所述船舶的位移；以及 移動控制單元，與所述位移計算單元相連，用于根據(jù)位移，控制所述溜筒的移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述位移計算單元包括 位移獲取子單元，與所述檢測裝置相連，根據(jù)相鄰兩次得到的位置計算差值得到當(dāng)前位移； 位移累加子單元，與所述位移獲取子單元和移動控制單元相連，對多次得到的當(dāng)前位移進(jìn)行累加，得到船舶的位移；以及 位移置零子單元，與所述位移累加子單元和移動控制單元相連，當(dāng)所述溜筒每移動一次后，將船舶的位移置零。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述移動控制單元用于當(dāng)所述船舶的位移超過預(yù)定閾值時，控制所述溜筒相應(yīng)地移動固定距離；以及當(dāng)所述船舶的位移未超過預(yù)定閾值時，所述溜筒保持原狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括 報警裝置，與所述位移累加子單元相連，當(dāng)所述船舶的位移超過預(yù)定閾值時，進(jìn)行報m目O
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于控制裝船機(jī)溜筒的方法和設(shè)備，該方法包括確定船舶上在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置不隨船舶的載重量變化的兩個點；檢測該兩點在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置，并根據(jù)該位置確定船舶的位移；根據(jù)船舶的位移，控制溜筒的移動。本發(fā)明通過檢測船舶在平行于河岸線及垂直于河岸線方向上的位置的變化得到船舶的位移，從而自動調(diào)整溜筒的移動距離，實現(xiàn)了準(zhǔn)確地檢測船舶在裝船過程中的位移，并且保障了裝船機(jī)作業(yè)的安全性，避免了因為船舶的位移造成了各類碰撞事故。
文檔編號B65G67/60GK102768544SQ20121027380
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者劉華林, 姚同建, 張振濤, 張秋華, 時百巨, 李長安, 王弼, 王勝, 董傳博, 陳偉貴, 霍寧寧, 靳玉川, 韓廷印, 韓斌 申請人:中國神華能源股份有限公司, 神華黃驊港務(wù)有限責(zé)任公司