專利名稱：集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集裝箱裝卸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及集裝箱吊裝過程中運(yùn)行控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法。

背景技術(shù)：
現(xiàn)代社會中，物流的快速發(fā)展使得集裝箱吊裝越來越追求高效，集裝箱堆場內(nèi)集裝箱堆放錯落有致、高低不齊。吊裝中間稍有不慎，就會撞翻集裝箱，發(fā)生所謂的“打保齡球”現(xiàn)象，并可能導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。為了安全，起重機(jī)在吊裝過程中往往要求司機(jī)把吊具起吊垂直升降到最高點(diǎn)，高于堆場內(nèi)所有可能的集裝箱高度，即運(yùn)行在吊具運(yùn)行在集裝箱堆場內(nèi)吊具絕對安全運(yùn)行高度輪廓里時然后再移動小車讓吊具水平快速移動(所謂的“門字形”運(yùn)動)，從而可以保證吊裝的安全運(yùn)行，有效地避免吊具在有集裝箱和無集裝箱時的運(yùn)動過程中與堆場集裝箱發(fā)生嚴(yán)重碰撞和翻箱事故，但“門字形”運(yùn)動增加了運(yùn)行距離，可能導(dǎo)致吊裝時間增加，效率下降，同時也增加了吊車油耗和機(jī)械磨損。
裝箱堆場吊裝途徑中捷徑自然是兩點(diǎn)之間盡可能走直線，如果集裝箱堆場吊裝途徑中沒有集裝箱阻擋，理論上司機(jī)可以操作起吊和小車同時運(yùn)行，讓吊具走“直線”或“拋物線”而不是“門字形”，這樣可以使得作業(yè)效率高、節(jié)約能源、減少機(jī)械磨損等優(yōu)點(diǎn)，但也容易由于運(yùn)動速度、視覺障礙、疲勞駕駛、操作失誤等人為因素，造成吊具和堆場集裝箱發(fā)生嚴(yán)重碰撞導(dǎo)致翻箱事故，為安全起見，司機(jī)吊裝過程中如果不走“門字形”曲線而選擇走捷徑，即走“直線”或“拋物線”，通常會限制起重機(jī)運(yùn)行速度，自動進(jìn)行減速或慢速運(yùn)行，以免發(fā)生碰撞或嚴(yán)重碰撞導(dǎo)致翻箱事故，但這種減速或慢速運(yùn)行如果是出現(xiàn)在吊具在安全運(yùn)行高度輪廓里(絕大部分吊車運(yùn)行機(jī)會是這樣的，因為吊具的運(yùn)動是由司機(jī)操作的)，即任何允許的運(yùn)行速度下都不可能發(fā)生碰撞的空間里，勢必大大降低了吊裝效率。
為了能夠讓吊具走“直線”或“拋物線”高速運(yùn)行，并且不發(fā)生碰撞，目前人們直觀的做法是希望吊具在吊裝過程中及時得到堆場內(nèi)集裝箱高度，因此不可避免地需要引入集裝箱高度測量裝置，如激光、超聲波測距儀等，當(dāng)被測量到的堆場集裝箱高度低于吊具運(yùn)行高度，吊具可以正常運(yùn)行，當(dāng)被測量到的堆場集裝箱高度高于吊具運(yùn)行高度時，即可能發(fā)生碰撞，從而，利用控制器對吊具運(yùn)行采取減速或停止。
由于高度測量裝置，特別是常用的激光測距儀價格很高，并且對工作條件要求苛刻，使用壽命和可靠性有限，數(shù)據(jù)通訊易被干擾等等原因，上述采用對集裝箱高度進(jìn)行實時測量集裝箱高度的方法并沒有被實際應(yīng)用廣泛接受，并且人們擔(dān)心，如果測距儀不能安全可靠地保證提供集裝箱高度，系統(tǒng)反而會出現(xiàn)致命錯誤和事故。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種能夠?qū)b箱堆場內(nèi)吊具安全運(yùn)行高度輪廓進(jìn)行實時自學(xué)習(xí)和實時安全運(yùn)行控制，實現(xiàn)過程簡單快捷、經(jīng)濟(jì)實用、工作性能穩(wěn)定安全可靠、成本較低，適用范圍較為廣泛的集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法。
為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法如下 該集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法，所述的系統(tǒng)中包括小車位置檢測模塊和起升位置檢測模塊，其主要特點(diǎn)是，所述的方法包括以下步驟 (1)系統(tǒng)進(jìn)行初始化操作； (2)系統(tǒng)實時通過小車位置檢測模塊和起升位置檢測模塊獲取吊具當(dāng)前位置信息； (3)系統(tǒng)判斷吊具當(dāng)前位置是否處于安全運(yùn)行區(qū)域中； (4)如果是，則系統(tǒng)控制吊具在任意速度下運(yùn)行； (5)如果否，則系統(tǒng)控制吊具減速或慢速運(yùn)行； (6)在吊具運(yùn)動過程中，系統(tǒng)不斷進(jìn)行安全運(yùn)行區(qū)域自學(xué)習(xí)處理； (7)重復(fù)上述步驟(2)。
該集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法中的安全運(yùn)行區(qū)域自學(xué)習(xí)處理，包括以下步驟 (11)系統(tǒng)根據(jù)吊具當(dāng)前位置信息實時產(chǎn)生相應(yīng)的高度輪廓信息； (12)系統(tǒng)根據(jù)該高度輪廓信息得到吊具可以安全運(yùn)行的安全運(yùn)行區(qū)域。
該集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法中，所述的小車位置檢測模塊可以為小車位置絕對編碼器，所述的起升位置檢測模塊可以為起升位置絕對編碼器，所述的系統(tǒng)通過小車位置檢測模塊和起升位置檢測模塊獲取吊具當(dāng)前位置信息，可以包括以下步驟 (21)系統(tǒng)通過小車位置絕對編碼器獲得小車當(dāng)前的左右位置信息； (22)系統(tǒng)通過起升位置絕對編碼器獲得吊具相對于小車的當(dāng)前的上下位置信息； (23)系統(tǒng)根據(jù)小車當(dāng)前的左右位置信息和吊具相對于小車的當(dāng)前的上下位置信息得到吊具當(dāng)前位置信息； (24)系統(tǒng)判斷吊具當(dāng)前是否吊裝有集裝箱； (25)如果有，則進(jìn)行吊具當(dāng)前位置信息修正操作。。
該集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法中，所述的小車位置檢測模塊也可以包括小車位置相對編碼器和小車限位開關(guān)單元，所述的起升位置檢測模塊也可以包括起升位置相對編碼器和起升限位開關(guān)單元，所述的系統(tǒng)通過小車位置檢測模塊和起升位置檢測模塊獲取吊具當(dāng)前位置信息，也可以包括以下步驟 (31)系統(tǒng)通過小車位置相對編碼器和小車限位開關(guān)單元獲得小車當(dāng)前的左右位置信息； (32)系統(tǒng)通過起升位置相對編碼器和起升限位開關(guān)單元獲得吊具相對于小車的當(dāng)前的上下位置信息； (33)系統(tǒng)根據(jù)小車當(dāng)前的左右位置信息和吊具相對于小車的當(dāng)前的上下位置信息得到吊具當(dāng)前位置信息； (34)系統(tǒng)判斷吊具當(dāng)前是否吊裝有集裝箱； (35)如果有，則進(jìn)行吊具當(dāng)前位置信息修正操作。
該集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法中的吊具當(dāng)前位置信息修正操作，具體為 將原吊具當(dāng)前位置信息中的高度信息中減去所吊裝的集裝箱的高度，得到修正后的吊具當(dāng)前位置信息。
該集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法中的判斷吊具當(dāng)前位置是否處于所述的安全運(yùn)行區(qū)域中，包括以下步驟 (41)根據(jù)吊具當(dāng)前位置信息，如果吊具當(dāng)前位置處于所述的安全運(yùn)行區(qū)域的高度輪廓以上，則吊具當(dāng)前位置處于所述的安全運(yùn)行區(qū)域中； (42)反之，則吊具當(dāng)前位置未處于所述的安全運(yùn)行區(qū)域中。
采用了該發(fā)明的集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法，由于其本身基于對集裝箱堆場內(nèi)吊具安全運(yùn)行高度輪廓進(jìn)行實時的自學(xué)習(xí)，并通過小車位置檢測模塊和起升位置檢測模塊實時得到吊具的準(zhǔn)確位置并判斷其是處于安全區(qū)域還是非安全區(qū)域，從而利用系統(tǒng)中的吊車控制裝置和吊具控制模塊實時控制吊具的運(yùn)行位置和速度，因此原則上不需要實時高度測量裝置(如激光、超聲波測距儀等)，從而取代了對堆場集裝箱實際高度的實時測量，與已有的防碰撞方法相比更加經(jīng)濟(jì)實用，安全可靠，結(jié)構(gòu)簡單，成本很低，適用范圍也更加廣泛，并可有效地解決集裝箱吊裝高速運(yùn)行中碰撞引起的安全問題，對節(jié)能降耗，減少污染，降低勞動強(qiáng)度，均有很大幫助。



圖1為本發(fā)明的集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法的工作流程示意圖。
圖2為本發(fā)明的集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法的工作原理示意圖。

具體實施例方式 為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實施例詳細(xì)說明。
請參閱圖1所示，該集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法，所述的系統(tǒng)中包括小車位置檢測模塊和起升位置檢測模塊，包括以下步驟 (1)系統(tǒng)進(jìn)行初始化操作； (2)系統(tǒng)實時通過小車位置檢測模塊和起升位置檢測模塊獲取吊具當(dāng)前位置信息；其中，所述的小車位置檢測模塊可以為小車位置絕對編碼器，所述的起升位置檢測模塊可以為起升位置絕對編碼器，所述的系統(tǒng)通過小車位置檢測模塊和起升位置檢測模塊獲取吊具當(dāng)前位置信息，可以包括以下步驟 (a)系統(tǒng)通過小車位置絕對編碼器獲得小車當(dāng)前的左右位置信息； (b)系統(tǒng)通過起升位置絕對編碼器獲得吊具相對于小車的當(dāng)前的上下位置信息； (c)系統(tǒng)根據(jù)小車當(dāng)前的左右位置信息和吊具相對于小車的當(dāng)前的上下位置信息得到吊具當(dāng)前位置信息； (d)系統(tǒng)判斷吊具當(dāng)前是否吊裝有集裝箱； (e)如果有，則進(jìn)行吊具當(dāng)前位置信息修正操作，具體為 將原吊具當(dāng)前位置信息中的高度信息中減去所吊裝的集裝箱的高度，得到修正后的吊具當(dāng)前位置信息； 其中，所述的小車位置檢測模塊也可以包括小車位置相對編碼器和小車限位開關(guān)單元，所述的起升位置檢測模塊也可以包括起升位置相對編碼器和起升限位開關(guān)單元，所述的系統(tǒng)通過小車位置檢測模塊和起升位置檢測模塊獲取吊具當(dāng)前位置信息，也可以包括以下步驟 (a)系統(tǒng)通過小車位置相對編碼器和小車限位開關(guān)單元獲得小車當(dāng)前的左右位置信息； (b)系統(tǒng)通過起升位置相對編碼器和起升限位開關(guān)單元獲得吊具相對于小車的當(dāng)前的上下位置信息； (c)系統(tǒng)根據(jù)小車當(dāng)前的左右位置信息和吊具相對于小車的當(dāng)前的上下位置信息得到吊具當(dāng)前位置信息； (d)系統(tǒng)判斷吊具當(dāng)前是否吊裝有集裝箱； (e)如果有，則進(jìn)行吊具當(dāng)前位置信息修正操作，具體為 將原吊具當(dāng)前位置信息中的高度信息中減去所吊裝的集裝箱的高度，得到修正后的吊具當(dāng)前位置信息； (3)系統(tǒng)判斷吊具當(dāng)前位置是否處于安全運(yùn)行區(qū)域中，包括以下步驟 (a)根據(jù)吊具當(dāng)前位置信息，如果吊具當(dāng)前位置處于所述的安全運(yùn)行區(qū)域的高度輪廓以上，則吊具當(dāng)前位置處于所述的安全運(yùn)行區(qū)域中； (b)反之，則吊具當(dāng)前位置未處于所述的安全運(yùn)行區(qū)域中； (4)如果是，則系統(tǒng)控制吊具在任意速度下運(yùn)行； (5)如果否，則系統(tǒng)控制吊具減速或慢速運(yùn)行； (6)在吊具運(yùn)動過程中，系統(tǒng)不斷進(jìn)行安全運(yùn)行區(qū)域自學(xué)習(xí)處理，包括以下步驟 (a)系統(tǒng)根據(jù)吊具當(dāng)前位置信息實時產(chǎn)生相應(yīng)的高度輪廓信息； (b)系統(tǒng)根據(jù)該高度輪廓信息得到吊具可以安全運(yùn)行的安全運(yùn)行區(qū)域； (7)重復(fù)上述步驟(2)。
再請參閱圖2所示，在實際使用當(dāng)中，該集裝箱起重吊裝系統(tǒng)，包括吊車控制裝置5，其中，所述的系統(tǒng)還包括小車控制單元6、起升控制單元7、大車控制單元8、小車位置檢測模塊和起升位置檢測模塊，所述的吊車控制裝置5分別與所述的小車控制單元6、起升控制單元7、大車控制單元8、小車位置檢測模塊和起升位置檢測模塊相連接，所述的吊車控制裝置5、小車控制單元6、起升控制單元7、大車控制單元8為PLC可編程邏輯控制器或?qū)Ｓ每刂破骰蚬I(yè)電腦。
其中，所述的小車位置檢測模塊可以包括小車位置相對編碼器1和小車限位開關(guān)單元2，所述的小車位置相對編碼器1和小車限位開關(guān)單元2均與所述的吊車控制裝置5相連接，同時，所述的的小車位置檢測模塊也可以為小車位置絕對編碼器。
而且所述的起升位置檢測模塊可以包括起升位置相對編碼器3和起升限位開關(guān)單元4，所述的起升位置相對編碼器3和起升限位開關(guān)單元4均與所述的吊車控制裝置5相連接，同時，所述的起升位置檢測模塊也可以為起升位置絕對編碼器。
同時，該基于自學(xué)習(xí)技術(shù)的集裝箱起重吊裝高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法中吊具控制模塊包括小車控制單元6，起升控制單元7和大車控制單元8，所述的小車控制單元6，起升控制單元7和大車控制單元8與所述的吊車控制裝置5相連接。
在本發(fā)明的方法實際運(yùn)用當(dāng)中，請參閱圖1至圖3所示，本發(fā)明集裝箱起重吊裝系統(tǒng)在工作過程中，起重機(jī)11可以整車移動到一個箱位，其中該圖3為一個箱位的剖面圖，在該箱位上，小車12可以左右移動，吊具14可以上下移動，通過控制小車12和吊具14的移動，即可以對集裝箱16進(jìn)行裝卸操作，通常是把堆場上的集裝箱吊裝到卡車15上，或者是把卡車上的集裝箱吊裝到堆場上，也可以是僅僅對堆場上的集裝箱位置調(diào)整而進(jìn)行的吊裝。裝卸時，司機(jī)坐在司機(jī)室13里與小車一起聯(lián)動。
請參閱圖2所示，該發(fā)明的基于自學(xué)習(xí)技術(shù)的集裝箱起重吊裝高速節(jié)能安全運(yùn)行控制系統(tǒng)中，需要用到小車和起升的移動位置信息，通常吊車在其自身控制系統(tǒng)中已經(jīng)配備有小車位置相對編碼器1和小車限位開關(guān)單元2，通過它們可以得到小車在吊具移動空間中的左右位置，該位置也可以有小車位置絕對編碼器獲得；吊車在其自身控制系統(tǒng)中已經(jīng)還配備有起升位置相對編碼器3和起升限位開關(guān)單元4，通過它們可以得到吊具在吊具移動空間中的上下位置，該位置也可以有起升位置絕對編碼器獲得。他們的信息共同形成吊具在吊具移動空間的空間位置，通過該空間位置的實際測量可以自學(xué)習(xí)得到集裝箱堆場內(nèi)吊具安全運(yùn)行高度輪廓；同時實時測得的吊具運(yùn)行位置與已經(jīng)自學(xué)習(xí)得到的集裝箱堆場內(nèi)吊具安全運(yùn)行高度輪廓比較可以判斷出是否運(yùn)行安全，從而控制吊具運(yùn)行是否可以高速節(jié)能安全運(yùn)行，如果是不安全的空間(可能是第一次運(yùn)行)在操作人員的操作下可以低速運(yùn)行并一次更新集裝箱堆場內(nèi)吊具安全運(yùn)行高度輪廓，為以后的運(yùn)行提供高速節(jié)能安全運(yùn)行的條件和保證。吊具運(yùn)行的位置控制是通過吊車控制器5(它也是吊車已有的設(shè)備，通常由PLC可編程邏輯控制器或?qū)Ｓ每刂破骰蚬I(yè)電腦來實現(xiàn))來進(jìn)行小車控制6和起升控制7，吊車控制器5同時也負(fù)責(zé)完成吊車行走的大車控制8，一旦大車行走(超過一定距離)意味吊車運(yùn)行到其它集裝箱箱位上了，其集裝箱堆場內(nèi)吊具安全運(yùn)行高度輪廓也就發(fā)生了變化。這時對于新的集裝箱箱位，其集裝箱堆場內(nèi)吊具安全運(yùn)行高度輪廓必須從新開始自學(xué)習(xí)過程。
該基于自學(xué)習(xí)技術(shù)的集裝箱起重吊裝高速節(jié)能安全運(yùn)行控制系統(tǒng)，其中包括有集裝箱堆場內(nèi)吊具安全運(yùn)行高度輪廓的自學(xué)習(xí)方法，以及針對吊具在有集裝箱和無集裝箱時，吊具運(yùn)行在安全區(qū)域和不在安全區(qū)域情況下的運(yùn)動控制方法。
該集裝箱堆場內(nèi)吊具安全運(yùn)行高度輪廓的自學(xué)習(xí)方法是它利用吊車自身已有的起升編碼器和小車行走編碼器，可以在線實時記錄吊具可以運(yùn)行的高度輪廓信息，從而實現(xiàn)對集裝箱堆場內(nèi)吊具安全運(yùn)行高度輪廓的自學(xué)習(xí)，只要吊具運(yùn)動，該自學(xué)習(xí)是連續(xù)不斷動態(tài)學(xué)習(xí)和積累的，充分利用了以往吊具運(yùn)行的數(shù)據(jù)和操作工經(jīng)驗。
所述的吊具在有集裝箱和無集裝箱時不同運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)動控制方法是利用自學(xué)習(xí)得到的吊具安全運(yùn)行高度輪廓，針對吊具在有集裝箱和無集裝箱時，計算出吊具運(yùn)行是否在安全區(qū)域，如果是在安全區(qū)域，吊具運(yùn)行控制可以在任何速度下運(yùn)行，包括高速運(yùn)行，從而滿足高效吊裝；如果不是在安全區(qū)域，則吊具運(yùn)行控制必須控制吊具減速或慢速或停止運(yùn)行，從而可以有效地避免吊具在有集裝箱和無集裝箱時的運(yùn)動過程中與堆場集裝箱發(fā)生碰撞或嚴(yán)重碰撞導(dǎo)致翻箱事故。
該發(fā)明的基于自學(xué)習(xí)技術(shù)的集裝箱起重吊裝高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法中，軟件流程是通過吊車控制器5(它也是吊車已有的設(shè)備，通常由PLC可編程邏輯控制器或?qū)Ｓ每刂破骰蚬I(yè)電腦來實現(xiàn))來實現(xiàn)的，首先，讀小車和起升編碼器信息，計算出吊具的位置，然后通過了解吊具是否吊有集裝箱，修正安全運(yùn)行距離，該安全距離根據(jù)吊具運(yùn)行速度是有一定變化的。然后與安全運(yùn)行空間進(jìn)行比較，如果判斷運(yùn)行是安全的，則不改變和限制運(yùn)行速度，吊具可以高速運(yùn)行，如果判斷運(yùn)行不是在安全區(qū)域的，則立即啟動減速或限速或停車運(yùn)行程序，最后，運(yùn)行中操作人員可以運(yùn)行的區(qū)域信息會被用來自學(xué)習(xí)更新安全運(yùn)行高度輪廓，為以后的運(yùn)行提供高速節(jié)能安全運(yùn)行的條件和保證。
采用了該種結(jié)構(gòu)的基于自學(xué)習(xí)技術(shù)的集裝箱起重吊裝高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法，原則上無需安裝實時高度測量裝置，無需增加集裝箱輪胎吊的硬件設(shè)備，通過現(xiàn)有操作工人的通常吊裝過程，自動學(xué)習(xí)、記憶、更新集裝箱堆場內(nèi)吊具安全運(yùn)行高度輪廓，而不是集裝箱堆場內(nèi)集裝箱高度的輪廓，它們的不同在于 ●前者把起重吊裝過程中吊具可以行走的高度自動記錄下來作為更新集裝箱堆場內(nèi)吊具安全運(yùn)行高度輪廓的依據(jù)，而后者需要利用激光測距儀等高度測量裝置來實時測量集裝箱堆場內(nèi)吊具運(yùn)動過程中集裝箱的精確高度； ●前者安全運(yùn)行高度輪廓是以往運(yùn)行中已經(jīng)吊具運(yùn)動行走過的安全空間，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，后者是在運(yùn)動過程中實時測量的高度，依賴于測量裝置和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，增加了故障點(diǎn)； ●前者是充分運(yùn)用工人操作過程中積累的經(jīng)驗和運(yùn)動形成安全運(yùn)行高度輪廓，具有自學(xué)習(xí)功能，后者是完全依靠測量儀器，放棄已有運(yùn)動已經(jīng)獲取的信息。
●前者對于沒有走過和操作過的運(yùn)行高度不計入安全運(yùn)行高度輪廓，在該區(qū)域運(yùn)行自動進(jìn)入限速狀態(tài)，后者并不利用已往運(yùn)行信息，只要測量裝置實際測量的高度滿足要求，即使已往沒有運(yùn)行過的區(qū)域，同樣可以進(jìn)行高速運(yùn)行狀態(tài)，存在安全隱患。
●前者關(guān)心的是可以高速節(jié)能安全運(yùn)行控制，后者是關(guān)心堆場集裝箱高度輪廓的實時檢測用于避免碰撞。
當(dāng)然，集裝箱堆場內(nèi)吊具安全運(yùn)行高度輪廓最理想的空間應(yīng)該是集裝箱高度形成的輪廓，能夠得到準(zhǔn)確可靠的集裝箱高度當(dāng)然是最好，但條件是獲取上述信息的代價和可靠性如前述是有很難保證的。采用本發(fā)明的方法，如果工人操作過程中吊具沒有運(yùn)行到實際集裝箱堆場所有集裝箱高度形成的輪廓，這時兩者得到的空間是不一樣的，也就是集裝箱堆場內(nèi)吊具安全運(yùn)行高度輪廓形成的空間應(yīng)該比采用集裝箱堆場集裝箱高度形成的輪廓求出的安全運(yùn)行空間要小。
但集裝箱堆場內(nèi)吊具安全運(yùn)行高度輪廓形成的空間并不是越大越好，因為有相當(dāng)部分的地方吊具并不會走到，因此，取得合理有效的安全空間最為重要，而這個恰恰是操作工人最關(guān)心的，并據(jù)此評價是否是合適去走捷徑的理由，本發(fā)明的方法恰恰可以自學(xué)習(xí)已往運(yùn)動的軌跡并有機(jī)地把操作工人的經(jīng)驗融入進(jìn)去，從而可以保證對吊裝的快速節(jié)能安全控制。
并且本發(fā)明的方法中所提供的安全空間是吊具已經(jīng)運(yùn)行得到的空間，而且往往是多次運(yùn)用得當(dāng)?shù)?，?shù)據(jù)安全可靠，而不是僅僅依賴于高度測量裝置，高度測量裝置本身就增加了故障點(diǎn)，它的安全可靠性就變得尤為重要，一次測量錯誤就可能導(dǎo)致很嚴(yán)重的后果。
一旦通過自學(xué)習(xí)獲取集裝箱堆場內(nèi)吊具安全運(yùn)行高度輪廓，吊具在有集裝箱和無集裝箱時不同運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)動控制方法可以簡化為如果吊具運(yùn)行在集裝箱堆場內(nèi)吊具安全運(yùn)行高度輪廓里時，吊具可以正常運(yùn)行，包括高速運(yùn)行；如果吊具運(yùn)行在集裝箱堆場內(nèi)吊具安全運(yùn)行高度輪廓外時，意味著吊具可能與堆場集裝箱發(fā)生碰撞，吊具運(yùn)行必須減速或慢速或停車運(yùn)行，從而避免吊具在有集裝箱和無集裝箱時的運(yùn)動過程中與堆場集裝箱發(fā)生碰撞或嚴(yán)重碰撞導(dǎo)致翻箱事故。
在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1、一種集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法，所述的系統(tǒng)中包括小車位置檢測模塊和起升位置檢測模塊，其特征在于，所述的方法包括以下步驟
(1)系統(tǒng)進(jìn)行初始化操作；
(2)系統(tǒng)實時通過小車位置檢測模塊和起升位置檢測模塊獲取吊具當(dāng)前位置信息；
(3)系統(tǒng)判斷吊具當(dāng)前位置是否處于安全運(yùn)行區(qū)域中；
(4)如果是，則系統(tǒng)控制吊具在任意速度下運(yùn)行；
(5)如果否，則系統(tǒng)控制吊具減速或慢速運(yùn)行；
(6)在吊具運(yùn)動過程中，系統(tǒng)不斷進(jìn)行安全運(yùn)行區(qū)域自學(xué)習(xí)處理；
(7)重復(fù)上述步驟(2)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述的安全運(yùn)行區(qū)域自學(xué)習(xí)處理，包括以下步驟
(11)系統(tǒng)根據(jù)吊具當(dāng)前位置信息實時產(chǎn)生相應(yīng)的高度輪廓信息；
(12)系統(tǒng)根據(jù)該高度輪廓信息得到吊具可以安全運(yùn)行的安全運(yùn)行區(qū)域。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述的小車位置檢測模塊為小車位置絕對編碼器，所述的起升位置檢測模塊為起升位置絕對編碼器，所述的系統(tǒng)通過小車位置檢測模塊和起升位置檢測模塊獲取吊具當(dāng)前位置信息，包括以下步驟
(21)系統(tǒng)通過小車位置絕對編碼器獲得小車當(dāng)前的左右位置信息；
(22)系統(tǒng)通過起升位置絕對編碼器獲得吊具相對于小車的當(dāng)前的上下位置信息；
(23)系統(tǒng)根據(jù)小車當(dāng)前的左右位置信息和吊具相對于小車的當(dāng)前的上下位置信息得到吊具當(dāng)前位置信息；
(24)系統(tǒng)判斷吊具當(dāng)前是否吊裝有集裝箱；
(25)如果有，則進(jìn)行吊具當(dāng)前位置信息修正操作。。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述的小車位置檢測模塊包括小車位置相對編碼器和小車限位開關(guān)單元，所述的起升位置檢測模塊包括起升位置相對編碼器和起升限位開關(guān)單元，所述的系統(tǒng)通過小車位置檢測模塊和起升位置檢測模塊獲取吊具當(dāng)前位置信息，包括以下步驟
(31)系統(tǒng)通過小車位置相對編碼器和小車限位開關(guān)單元獲得小車當(dāng)前的左右位置信息；
(32)系統(tǒng)通過起升位置相對編碼器和起升限位開關(guān)單元獲得吊具相對于小車的當(dāng)前的上下位置信息；
(33)系統(tǒng)根據(jù)小車當(dāng)前的左右位置信息和吊具相對于小車的當(dāng)前的上下位置信息得到吊具當(dāng)前位置信息；
(34)系統(tǒng)判斷吊具當(dāng)前是否吊裝有集裝箱；
(35)如果有，則進(jìn)行吊具當(dāng)前位置信息修正操作。
5、根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述的吊具當(dāng)前位置信息修正操作，具體為
將原吊具當(dāng)前位置信息中的高度信息中減去所吊裝的集裝箱的高度，得到修正后的吊具當(dāng)前位置信息。
6、根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述的判斷吊具當(dāng)前位置是否處于所述的安全運(yùn)行區(qū)域中，包括以下步驟
(41)根據(jù)吊具當(dāng)前位置信息，如果吊具當(dāng)前位置處于所述的安全運(yùn)行區(qū)域的高度輪廓以上，則吊具當(dāng)前位置處于所述的安全運(yùn)行區(qū)域中；
(42)反之，則吊具當(dāng)前位置未處于所述的安全運(yùn)行區(qū)域中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法，包括系統(tǒng)實時通過小車位置檢測模塊和起升位置檢測模塊獲取吊具當(dāng)前位置信息、判斷吊具當(dāng)前位置是否處于安全運(yùn)行區(qū)域中、是則系統(tǒng)允許吊具在任意速度下運(yùn)行、否則吊具只許減速或慢速運(yùn)行、并在吊具運(yùn)動中系統(tǒng)不斷進(jìn)行安全運(yùn)行區(qū)域自學(xué)習(xí)處理、重復(fù)以上過程。采用該種集裝箱起重吊裝系統(tǒng)高速節(jié)能安全運(yùn)行控制方法，原則上不需要實時高度測量裝置，如激光、超聲波測距儀等，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)實用，安全可靠，結(jié)構(gòu)簡單，成本很低，適用范圍廣泛，并可有效地解決集裝箱吊裝高速運(yùn)行中碰撞引起的安全問題，對節(jié)能降耗，減少污染，降低勞動強(qiáng)度，均有很大幫助。
文檔編號B66C13/18GK101244791SQ20081003377
公開日2008年8月20日 申請日期2008年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月22日
發(fā)明者旭 高, 斌 陳, 薄海虎 申請人:旭 高