專利名稱：岸橋吊具防碰撞監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)控方法，特別涉及一種岸橋吊具防碰撞的監(jiān)控方法。
背景技術(shù)：
世界集裝箱運輸?shù)耐⑿枨蠛图b箱港口吞吐量不斷增長，集裝箱堆場內(nèi)的岸橋吊具也隨之日益繁忙。堆場內(nèi)堆放的集裝箱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(帶集裝箱)的高度一定要高于堆場內(nèi)集裝箱的最高高度，小車才能安全通過，否則，吊具就將堆場內(nèi)的集裝箱撞倒。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(yè)的效率提高，但也容易發(fā)生司機操作失誤，出現(xiàn)吊具(帶集裝箱)的高度沒有高于堆場內(nèi)集裝箱的最高高度，那就發(fā)生了吊具和集裝箱的碰撞。碰撞的結(jié)果是一方面會將碰倒的集裝箱和集裝箱里面的東西砸壞；另一方面，碰倒的集裝箱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集裝箱砸到了操作人員，造成人員傷亡事故。這種由于司機操作失誤而發(fā)生的碰撞會給碼頭帶來很大的經(jīng)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(fā)生的系統(tǒng)。中國發(fā)明專利授權(quán)公開說明書C擬820803Y公開了一種集裝箱起重機的最佳路徑的自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)有與作業(yè)車道數(shù)相同數(shù)目的激光傳感器，所有的激光傳感器將采集到的所屬作業(yè)車道的集裝箱高度的信號送到本地的轉(zhuǎn)換器，再通過本地的單片機收集處理后，按照一通訊格式送到所述可編程控制器。該系統(tǒng)通過相應(yīng)硬件和軟件的配合，具體實現(xiàn)吊具運動軌跡的優(yōu)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集裝箱的碰撞，但是該系統(tǒng)抗干擾能力弱，一旦吊具小車遮擋住某一作業(yè)車道的激光傳感器，就容易造成PLC控制器接收誤信息；同時一旦一個激光傳感器發(fā)生故障，則其它的激光傳感器就不可以維持系統(tǒng)的正常工作，可靠性低；同時一個激光傳感器只針對一作業(yè)車道， 掃描效率和精度都不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種岸橋吊具防碰撞監(jiān)控方法，這種岸橋吊具防碰撞監(jiān)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(shù)問題，所述的岸橋吊具防碰撞監(jiān)控方法，其特征在于包括以下步驟(1)系統(tǒng)上電，PLC控制器發(fā)送掃描啟動命令給兩個二維激光掃描儀，開始初次掃描船上集裝箱堆垛輪廓外形；(2)兩個二維激光掃描儀把掃描數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳送給駕駛室中的PLC控制器和現(xiàn)場工控機，經(jīng)過預(yù)裝在現(xiàn)場工控機上的激光掃描儀數(shù)據(jù)處理軟件的點云計算，將數(shù)據(jù)整理入數(shù)據(jù)庫；(3)基于數(shù)據(jù)庫，激光掃描儀數(shù)據(jù)處理軟件根據(jù)設(shè)定的棋盤式分割區(qū)域，將掃描所得有效數(shù)據(jù)進行整理，并以俯視圖的形式，顯示給操作人員；同時小車可以執(zhí)行抓箱操作；(4)小車向海側(cè)運行時，激光掃描儀根據(jù)遮蔽情況選擇輸出有效高度值；(5) 一旦小車離開遮蔽集裝箱，兩個掃描儀將實時更新集裝箱高度數(shù)據(jù)；兩個二維激光掃描儀的數(shù)據(jù)掃描方法如下一旦小車進入海側(cè)掃描區(qū)域，那么被擋住的二維激光掃描儀停止向現(xiàn)場工控機和 PLC控制器傳送掃描數(shù)據(jù)，該部分區(qū)域的高度值由另一臺二維激光掃描儀讀取并傳送掃描數(shù)據(jù)；小車移動后，一旦離開被遮擋區(qū)域，停止傳送數(shù)據(jù)的二維激光掃描儀重新向現(xiàn)場工控機和PLC控制器傳送更新的掃描數(shù)據(jù)；如果兩個二維激光掃描儀均被小車遮住，首先對遮擋的區(qū)域輸出無效數(shù)據(jù)，等待小車離開后，立即更新高度數(shù)據(jù)。其中，所述兩個二維激光掃描儀均被小車遮住時，則輸入吊具區(qū)內(nèi)集裝箱堆垛的最大高度值給被遮擋區(qū)；一旦小車離開被遮擋區(qū)域，立即更新高度數(shù)據(jù)。可以在沒有準確監(jiān)控的情況下，把吊具先升到最高處，然后在移動小車，盡量避免小車撞到集裝箱堆垛，安全性更高。其中，所述兩個二維激光掃描儀分別位于岸橋吊具的大梁的兩側(cè)，在沿小車的行進方向上前后配置在岸橋吊具的大梁上。本發(fā)明采用兩臺二維掃描儀可以最大限度減小掃描盲區(qū)的范圍，提高測量準確度；使得每臺掃描儀的工作區(qū)域小于一臺掃描儀的工作區(qū)域，提高掃描效率及精度；采用兩臺二維激光掃描儀還能作為一個冗余系統(tǒng)，一旦一臺激光掃描儀發(fā)生故障，另一臺仍可以維持防碰撞系統(tǒng)的正常工作，可靠性高。


圖1為本發(fā)明岸橋吊具防碰撞監(jiān)控方法的流程圖。圖2為實施本發(fā)明岸橋吊具防碰撞監(jiān)控方法的裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明如圖1所示的岸橋吊具防碰撞監(jiān)控方法，包括以下步驟(1)系統(tǒng)上電，PLC控制器發(fā)送掃描啟動命令給兩個二維激光掃描儀，開始初次掃描船上集裝箱堆垛輪廓外形；(2)兩個二維激光掃描儀把掃描數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳送給駕駛室中的PLC控制器和現(xiàn)場工控機，經(jīng)過預(yù)裝在現(xiàn)場工控機上的激光掃描儀數(shù)據(jù)處理軟件的點云計算，將數(shù)據(jù)整理入數(shù)據(jù)庫；(3)基于數(shù)據(jù)庫，激光掃描儀數(shù)據(jù)處理軟件根據(jù)設(shè)定的棋盤式分割區(qū)域，將掃描所得有效數(shù)據(jù)進行整理，并以俯視圖的形式，顯示給操作人員；同時小車可以執(zhí)行抓箱操作；(4)小車向海側(cè)運行時，激光掃描儀根據(jù)遮蔽情況選擇輸出有效高度值；(5) 一旦小車離開遮蔽集裝箱，兩個掃描儀將實時更新集裝箱高度數(shù)據(jù)；兩個二維激光掃描儀的數(shù)據(jù)掃描方法如下一旦小車進入海側(cè)掃描區(qū)域，那么被擋住的二維激光掃描儀停止向現(xiàn)場工控機和 PLC控制器傳送掃描數(shù)據(jù)，該部分區(qū)域的高度值由另一臺二維激光掃描儀讀取并傳送掃描數(shù)據(jù)；小車移動后，一旦離開被遮擋區(qū)域，停止傳送數(shù)據(jù)的二維激光掃描儀重新向現(xiàn)場工控機和PLC控制器傳送更新的掃描數(shù)據(jù)；如果兩個二維激光掃描儀均被小車遮住，首先對遮擋的區(qū)域輸出無效數(shù)據(jù)，等待小車離開后，立即更新高度數(shù)據(jù)。本發(fā)明采用兩臺二維掃描儀可以最大限度減小掃描盲區(qū)的范圍，提高測量準確度；使得每臺掃描儀的工作區(qū)域小于一臺掃描儀的工作區(qū)域，提高掃描效率及精度；采用兩臺二維激光掃描儀還能作為一個冗余系統(tǒng)，一旦一臺激光掃描儀發(fā)生故障，另一臺仍可以維持防碰撞系統(tǒng)的正常工作，可靠性高。其中，所述兩個二維激光掃描儀均被小車遮住時，則輸入吊具區(qū)內(nèi)集裝箱堆垛的最大高度值給被遮擋區(qū)；一旦小車離開被遮擋區(qū)域，立即更新高度數(shù)據(jù)。可以在沒有準確監(jiān)控的情況下，把吊具先升到最高處，然后在移動小車，盡量避免小車撞到集裝箱堆垛，安全性更高。其中，所述兩個二維激光掃描儀分別位于岸橋吊具的大梁的兩側(cè)，在沿小車的行進方向上前后配置在岸橋吊具的大梁上。如圖2所示的用于實施岸橋吊具防碰撞監(jiān)控方法的岸橋吊具防碰撞監(jiān)控裝置，包括PLC控制器，是所述監(jiān)控裝置中控制各部件操作的部件；電機控制器和執(zhí)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(zhí)行電機的部件；現(xiàn)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激光掃描儀，與所述PLC控制器和現(xiàn)場工控機連接，該二維激光掃描儀分布于所述岸橋的兩側(cè)，用于測量岸橋吊具下全部作業(yè)車道的集裝箱各自的高度；所述二維激光掃描儀將采集到的集裝箱高度信息通過以太網(wǎng)傳送到所述現(xiàn)場工控機，在通過現(xiàn)場工控機內(nèi)的數(shù)據(jù)處理軟件將信息處理后通過以太網(wǎng)送到所述 PLC控制器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點本發(fā)明實時采集集裝箱高度數(shù)據(jù)，實時反映集裝箱堆垛情況。有效消除吊具小車等各種環(huán)境因素影響，準確反映集裝箱堆垛情況。由于采用了固定式安裝，小車處于陸側(cè)時，即可對偵測區(qū)域進行掃描，建立集裝箱堆垛模型， 效率高。數(shù)據(jù)速度更新快，更快更準確的反應(yīng)偵測區(qū)域各列集裝箱高度情況。利用計算機對激光掃描數(shù)據(jù)進行處理，比PLC數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)處理能力比PLC系統(tǒng)大大加強。數(shù)據(jù)通訊效率高?？垢蓴_能力強。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及其優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人士應(yīng)該了解，本發(fā)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于說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理和范圍的前提下，本發(fā)明還可有各種變化和改進，這些變化和改進都屬于要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍同所附的權(quán)利要求書及其它等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種岸橋吊具防碰撞監(jiān)控方法，包括以下步驟(1)系統(tǒng)上電，PLC控制器發(fā)送掃描啟動命令給兩個二維激光掃描儀，開始初次掃描船上集裝箱堆垛輪廓外形；(2)兩個二維激光掃描儀把掃描數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳送給駕駛室中的PLC控制器和現(xiàn)場工控機，經(jīng)過預(yù)裝在現(xiàn)場工控機上的激光掃描儀數(shù)據(jù)處理軟件的點云計算，將數(shù)據(jù)整理入數(shù)據(jù)庫；(3)基于數(shù)據(jù)庫，激光掃描儀數(shù)據(jù)處理軟件根據(jù)設(shè)定的棋盤式分割區(qū)域，將掃描所得有效數(shù)據(jù)進行整理，并以俯視圖的形式，顯示給操作人員；同時小車可以執(zhí)行抓箱操作；(4)小車向海側(cè)運行時，激光掃描儀根據(jù)遮蔽情況選擇輸出有效高度值；(5)一旦小車離開遮蔽集裝箱，兩個掃描儀將實時更新集裝箱高度數(shù)據(jù)；其特征在于，兩個二維激光掃描儀的數(shù)據(jù)掃描方法如下一旦小車進入海側(cè)掃描區(qū)域，那么被擋住的二維激光掃描儀停止向現(xiàn)場工控機和PLC 控制器傳送掃描數(shù)據(jù)，該部分區(qū)域的高度值由另一臺二維激光掃描儀讀取并傳送掃描數(shù)據(jù)；小車移動后，一旦離開被遮擋區(qū)域，停止傳送數(shù)據(jù)的二維激光掃描儀重新向現(xiàn)場工控機和PLC控制器傳送更新的掃描數(shù)據(jù)；如果兩個二維激光掃描儀均被小車遮住，首先對遮擋的區(qū)域輸出無效數(shù)據(jù)，等待小車離開后，立即更新高度數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的岸橋吊具防碰撞監(jiān)控方法，其特征在于所述兩個二維激光掃描儀均被小車遮住時，則輸入吊具區(qū)內(nèi)集裝箱堆垛的最大高度值給被遮擋區(qū)；一旦小車離開被遮擋區(qū)域，立即更新高度數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的岸橋吊具防碰撞監(jiān)控方法，其特征在于所述兩個二維激光掃描儀分別位于岸橋吊具的大梁的兩側(cè)，在沿小車的行進方向上前后配置在岸橋吊具的大梁上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種岸橋吊具防碰撞的監(jiān)控方法。本發(fā)明設(shè)有兩個二維激光掃描儀，一旦小車進入海側(cè)掃描區(qū)域，被擋住的二維激光掃描儀停止向現(xiàn)場工控機和PLC控制器傳送掃描數(shù)據(jù)，該部分區(qū)域的高度值由另一臺二維激光掃描儀讀取并傳送掃描數(shù)據(jù)；小車移動后，一旦離開被遮擋區(qū)域，停止傳送數(shù)據(jù)的二維激光掃描儀重新向現(xiàn)場工控機和PLC控制器傳送更新的掃描數(shù)據(jù)；如果兩個二維激光掃描儀均被小車遮住，首先對遮擋的區(qū)域輸出無效數(shù)據(jù)，等待小車離開后，立即更新高度數(shù)據(jù)。本發(fā)明采用兩臺二維掃描儀可以最大限度減小掃描盲區(qū)的范圍，提高測量準確度；提高掃描效率及精度；一旦一臺激光掃描儀發(fā)生故障，另一臺仍可以維持防碰撞系統(tǒng)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(yōu)先權(quán)日2010年7月26日
發(fā)明者王智 申請人:上海派恩科技有限公司