一種rtg大車行車輔助系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種RTG大車行車輔助系統(tǒng)，包括：GPS基準站設(shè)備，所述GPS基準站設(shè)備由GPS基準站接收機、基準站電臺及天線組成；RTG移動站設(shè)備，所述RTG移動站設(shè)備由IPC控制器、GPS移動站接收機、數(shù)傳電臺及天線組成，所述GPS基準站接收機輸出相關(guān)差分數(shù)據(jù)通過所述基準站電臺將差分數(shù)據(jù)播發(fā)到所述RTG移動站設(shè)備上的所述GPS移動站接收機，實現(xiàn)所述RTG移動站的高精度差分定位；所述高精度差分定位的信息從GPS移動站接收機輸出給所述IPC控制器。主要通過獲取GPS高精度定位信息，結(jié)合碼頭GIS地圖車道線及電架信息，實時計算RTG運動軌跡。當(dāng)輪吊經(jīng)過鐵塔或過場時，系統(tǒng)將提示司機。如果輪吊行駛在危險區(qū)域時，系統(tǒng)能自動發(fā)出停車或減速指令糾正司機的誤操作。
【專利說明】一種RTG大車行車輔助系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及集裝箱堆場油改電輪胎式龍門起重機的安全行車輔助防護系統(tǒng)，尤其涉及一種RTG大車行車輔助系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，所有集裝箱輪胎式龍門起重機(以下簡稱RTG)上都已安裝了GPS定位設(shè)備，實現(xiàn)了 RTG的簡單定位功能。在此基礎(chǔ)上，為了進一步發(fā)掘GPS定位功能在生產(chǎn)管理中的潛力，提升RTG的作業(yè)安全性，我司針對RTG在日常運行中所遇到的例如:大車過通道、岸電模式大車行車超程等安全問題，設(shè)計開發(fā)了 RTG大車行車輔助系統(tǒng)。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型專利是針對碼頭集裝箱堆場區(qū)域內(nèi)，輪胎式龍門起重機在生產(chǎn)操作過程中出現(xiàn)的大車行走超限、過通道、輸電鐵塔防撞等問題，利用GPS定位技術(shù)研發(fā)RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其包括行車輔助系統(tǒng)組建、IPC控制器開發(fā)等。
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本實用新型提供一種RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其中，包括:GPS基準站設(shè)備，所述GPS基準站設(shè)備由GPS基準站接收機、基準站電臺及天線組成；RTG移動站設(shè)備，所述RTG移動站設(shè)備由IPC控制器、GPS移動站接收機、數(shù)傳電臺及天線組成，所述GPS基準站接收機輸出相關(guān)差分數(shù)據(jù)通過所述基準站電臺將差分數(shù)據(jù)播發(fā)到所述RTG移動站設(shè)備上的所述GPS移動站接收機，實現(xiàn)所述RTG移動站的高精度差分定位；所述高精度差分定位的信息從GPS移動站接收機輸出給所述IPC控制器。
[0005]上述RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其中，還包括差分鏈路，所述GPS基準站設(shè)備播發(fā)的差分數(shù)據(jù)通過所述差分鏈路發(fā)送到每臺所述RTG移動站設(shè)備上的所述GPS移動站接收機，實現(xiàn)所述所述RTG移動站設(shè)備的實時差分定位，所述實時差分定位的信息從GPS移動站接收機輸出給所述IPC控制器。
[0006]上述RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其中，還包括RTG PLC控制系統(tǒng)和作業(yè)終端VMT，所述IPC控制器匯總所述定位信息后進行運算，并將運算結(jié)果通過網(wǎng)線傳送給RTG PLC控制系統(tǒng)；同時，IPC控制器將高精度GPS信息轉(zhuǎn)發(fā)給作業(yè)終端VMT。
[0007]上述RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其中，定位信息從GPS移動站接收機通過RS232串口以5Hz速率輸出給RTG上的IPC控制器。
[0008]上述RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其中，所述IPC控制器為ARM控制器，所述ARM控制器集成ARM板及電臺模塊。
[0009]上述RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其中，還包括IG的存儲FLASH。
[0010]上述RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其中，
[0011]所述ARM控制器采用LINUX系統(tǒng)，提供文件系統(tǒng)及軌跡文件的下載。
[0012]上述RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其中，所述電臺模塊通過差分無線網(wǎng)絡(luò)接收GPS基準站播發(fā)的GPS差分改正數(shù)，并轉(zhuǎn)發(fā)給GPS接收機，實現(xiàn)GPS高精度定位，定位精度可達1CM+1PPM(CEP)。
[0013]上述RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其中，所述ARM控制器提供3個RS232應(yīng)用串口，一個應(yīng)用網(wǎng)口，其中一個RS232串口連接所述作業(yè)終端VMT，一個應(yīng)用網(wǎng)口通過網(wǎng)絡(luò)連接RTGPLC控制系統(tǒng)。
[0014]上述RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其中，還包括GPS設(shè)備，所述GPS設(shè)備采用RTG原車載GPS系統(tǒng)中GPS設(shè)備。
[0015]本實用新型的有益效果是:
[0016]該系統(tǒng)的主要作用是通過獲取GPS高精度定位信息，結(jié)合碼頭GIS地圖車道線及電架信息，實時計算RTG運動軌跡。當(dāng)輪吊經(jīng)過鐵塔或過場或出通道時，系統(tǒng)將會發(fā)出語音信號以提示司機注意安全。此外，如果輪吊行駛在危險區(qū)域時，系統(tǒng)能自動發(fā)出停車或減速指令糾正司機的錯誤操作。
[0017]其具體功能描述如下:
[0018]1.行車輔助電架報警
[0019]系統(tǒng)報警，當(dāng)判斷RTG的軌跡與電架有碰撞危險時，系統(tǒng)自動在安全的距離范圍內(nèi)語音報警提示司機，避免RTG與電架的相撞事故發(fā)生。
[0020]2.過場限速控制
[0021]通過GPS高精度定位，結(jié)合GIS地圖，獲得RTG大車實時位置；當(dāng)判斷RTG有過場趨勢時(靠近場邊)，設(shè)定限速距離閾值，通過PLC實現(xiàn)“減速-停車-過場”的過程限速動作；從而保證RTG過場遵循“一停、二慢、三通過”的原則。
[0022]3.RTG岸電駛出通道限速控制
[0023]岸電模式時，當(dāng)系統(tǒng)利用GPS高精度定位，檢測到RTG大車駛出通道時，通過PLC控制實現(xiàn)“減速-停車”的過程限速動作，同時禁止RTG駛出通道，避免出現(xiàn)岸電電纜拖離電架事故。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的一種RTG大車行車輔助系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本實用新型的IPC控制器工作原理的示意圖。
[0026]圖3為本實用新型的過場速度控制及岸電駛出通道限速控制工作原理的示意圖。
[0027]圖4為本實用新型的鐵塔防撞警示燈控制系統(tǒng)原理的示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，但不作為本實用新型的限定。參見圖1，圖1為本實用新型的RTG行車輔助系統(tǒng)的示意圖。RTG行車輔助系統(tǒng)包括GPS基準站設(shè)備及RTG移動站設(shè)備?；鶞收咀酉到y(tǒng)包含GPS基準站接收機及天線，基準站電臺及天線。設(shè)置基準站接收機輸出相關(guān)差分數(shù)據(jù)，通過基準站電臺將差分數(shù)據(jù)播發(fā)到RTG上的GPS移動站接收機，實現(xiàn)移動站的高精度差分定位。
[0029]RTG移動站子系統(tǒng)包含一個IPC控制器(使用ARM平臺控制器)，GPS移動站接收機與天線，數(shù)傳電臺及天線。GPS基準站播發(fā)的差分數(shù)據(jù)通過差分鏈路發(fā)到每臺RTG，輸入GPS移動站接收機，實現(xiàn)RTG的實時差分定位；[0030]定位信息從GPS移動站接收機通過RS232串口以5Hz速率輸出給RTG上的IPC控制器。IPC控制器匯總定位信息后進行運算，并將運算結(jié)果通過網(wǎng)線傳送給RTG PLC控制系統(tǒng)；同時，IPC控制器將高精度GPS信息轉(zhuǎn)發(fā)給作業(yè)終端VMT，保留原GPS系統(tǒng)的應(yīng)用。
[0031]參見圖2，下面將詳細描述IPC控制器的構(gòu)成:
[0032]為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少多設(shè)備的連接點及故障點，本方案設(shè)計控制應(yīng)用工作站選用ARM控制器，將電臺直接集成到控制器內(nèi)。
[0033]控制器集成ARM板及電臺模塊。并提供IG的存儲FLASH，以實現(xiàn)軌跡數(shù)據(jù)的記錄，控制器采用LINUX系統(tǒng)，提供文件系統(tǒng)及軌跡文件的下載(網(wǎng)口或串口)。GPS板卡以5HZ頻率輸出數(shù)據(jù)記錄在FLASH上。
[0034]控制器內(nèi)置電臺模塊，通過差分無線網(wǎng)絡(luò)接收GPS基準站播發(fā)的GPS差分改正數(shù)，并轉(zhuǎn)發(fā)給GPS接收機，實現(xiàn)GPS高精度定位，定位精度可達1CM+1PPM(CEP)。內(nèi)置的ARM板是該控制器的嵌入式處理器，其主要器件為ARM9芯片，應(yīng)用Linux系統(tǒng)，主頻200MHz，具有IG FLASH存儲和豐富的RS232串口和網(wǎng)口等通訊端口。該嵌入式處理器可實時接收GPS高精度定位信息，結(jié)合自存儲的GIS信息，進行位置數(shù)據(jù)處理，提供端口與外部終端設(shè)備進行實時數(shù)據(jù)通訊，支持數(shù)據(jù)存儲和下載功能。
[0035]控制器提供3個RS232應(yīng)用串口，一個應(yīng)用網(wǎng)口，其中一個串口連接VMT，用于將GPS定位信息通過VMT發(fā)送到后臺，保留原有的GPS定位應(yīng)用；一個網(wǎng)口通過網(wǎng)絡(luò)連接PLC，用于和PLC實時進行數(shù)據(jù)交互，主要數(shù)據(jù)包括大車運行狀態(tài)、大車運行方向、大車控制命令等相關(guān)彳目息。
[0036]該系統(tǒng)的GPS技術(shù)指標(biāo)依賴于原系統(tǒng)中GPS高精度板卡和GPS天線，系統(tǒng)的GPS設(shè)備擬采用RTG原車載GPS系`統(tǒng)中GPS設(shè)備，只需將原GPS系統(tǒng)中的單頻GPS天線更換為雙頻GPS天線，即可滿足系統(tǒng)的GPS定位要求。其他相關(guān)主要技術(shù)如下:
[0037]表1:控制器相關(guān)技術(shù)指標(biāo)
【權(quán)利要求】
1.一種RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其特征在于，包括: GPS基準站設(shè)備，所述GPS基準站設(shè)備由GPS基準站接收機、基準站電臺及天線組成； RTG移動站設(shè)備，所述RTG移動站設(shè)備由IPC控制器、GPS移動站接收機、數(shù)傳電臺及天線組成，所述GPS基準站接收機輸出相關(guān)差分數(shù)據(jù)通過所述基準站電臺將差分數(shù)據(jù)播發(fā)到所述RTG移動站設(shè)備上的所述GPS移動站接收機，實現(xiàn)所述RTG移動站的高精度差分定位，所述高精度差分定位的信息從所述GPS移動站接收機輸出給所述IPC控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其特征在于，還包括差分鏈路，所述GPS基準站設(shè)備播發(fā)的差分數(shù)據(jù)通過所述差分鏈路發(fā)送到每臺所述RTG移動站設(shè)備上的所述GPS移動站接收機，實現(xiàn)所述RTG移動站設(shè)備的實時差分定位，所述實時差分定位的信息從GPS移動站接收機輸出給所述IPC控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其特征在于，還包括RTGPLC控制系統(tǒng)和作業(yè)終端VMT，所述IPC控制器匯總所述定位信息后進行運算，并將運算結(jié)果通過網(wǎng)線傳送給RTG PLC控制系統(tǒng)；同時，IPC控制器將高精度GPS信息轉(zhuǎn)發(fā)給作業(yè)終端VMT。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其特征在于，定位信息從GPS移動站接收機通過RS232串口以5Hz速率輸出給RTG上的IPC控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述IPC控制器為ARM控制器，所述ARM控制器集成ARM板及電臺模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其特征在于，還包括IG的存儲FLASH。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述ARM控制器采用LINUX系統(tǒng)，提供文件系統(tǒng)及軌跡文件的下載。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述電臺模塊通過差分無線網(wǎng)絡(luò)接收GPS基準站播發(fā)的GPS差分改正數(shù)，并轉(zhuǎn)發(fā)給GPS接收機，實現(xiàn)GPS高精度定位，定位精度可達1CM+1PPM(CEP)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述ARM控制器提供3個RS232應(yīng)用串口，一個應(yīng)用網(wǎng)口，其中一個RS232串口連接所述作業(yè)終端VMT，一個應(yīng)用網(wǎng)口通過網(wǎng)絡(luò)連接RTGPLC控制系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述RTG大車行車輔助系統(tǒng)，其特征在于，還包括GPS設(shè)備，所述GPS設(shè)備采用RTG原車載GPS系統(tǒng)中GPS設(shè)備。
【文檔編號】B66C15/06GK203624860SQ201320564568
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】曹志偉, 繆強, 何平, 姜文蔚, 李國平, 方一鳴, 李敏, 於曉衍, 曹儀明, 石巖, 李銘, 徐定榮, 朱英 申請人:上海滬東集裝箱碼頭有限公司