CN102381631A - 一种衔接吊机与运输车辆间的智能定位设备 - Google Patents

Abstract

一种衔接吊机与运输车辆间的智能定位设备，涉及一种吊机定位设备，PC机、地面接收设备和地面发送设备安放在地面、边缘传感器安装在运输车辆上，其中，地面接收设备和地面发送设备通过数据传输线与PC机相连，边缘传感器通过总线与PC机相连；PC机中装有优化处理器，地面接收设备和地面发送设备内部均安装信息交换模块；吊机架设在空中的跨上，在跨上安装有编码电缆，电子标签安放在编码电缆上；在吊机上的一侧安装有智能定位器、在智能定位器下部安装有吊机接收设备和吊机发送设备。该智能定位设备可以进一步完善吊机通讯配套设备、对吊机和车辆间的作业可以实时监控和准确定位、从而提高吊机与运输车辆间协调作业效率、增加作业安全性能。

Description

一种衔接吊机与运输车辆间的智能定位设备

技术领域

本发明涉及一种吊机定位设备，特别是一种衔接吊机与运输车辆间的智能定位设备，可用于以钢铁企业为代表的混合型制造业生产及存取作业的一种集空间识别、信息通讯、安全报警、实时监控功能于一体的综合信息自动化设备。

背景技术

由于钢铁生产过程需要根据实时信息对工件排序进行在线优化，根据随机事件干扰和实时处理要求，使得工件在产线间的运输更加复杂。特别是钢铁物流又带有高温液态特征，其停留、运输和等待都将引起温降，当温降超过容忍程度时，将严重影响最终钢的质量，如何准确、及时的将工件通过空中吊机与地面间车辆（地扒车、小货车、卡车等）运输车辆的衔接、从而提高工件的运输效率，进一步提高生产率成为关键理论问题。

目前钢铁企业中吊机与地面车辆间的衔接存在问题如下：当吊机与地面车辆需要对接时，地面工人与吊机操作工人仅通过对讲机进行联系，因此，通信配套设备欠缺完善。在吊机衔接提起或放下工件（如：铁水包、钢包等）的过程中，吊机作业过程依然通过操作工人手动进行定位，即使经验丰富的操作工人也很难每次都能精准的操作，因此，缺乏吊机在作业过程中先进、系统的定位方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种衔接吊机与运输车辆间的智能定位设备，采用PC机与智能定位器交互式的信息接收、发送并实时显示，该智能定位设备可以进一步完善吊机通讯配套设备、对吊机和车辆间的作业可以实时监控和准确定位、从而提高吊机与运输车辆间协调作业效率、增加作业安全性能。

本发明的技术方案是：

一种衔接吊机与运输车辆间的智能定位设备，包括PC机、地面接收设备、地面发送设备、运输车辆、边缘传感器、吊机、智能定位器、吊机接收设备、吊机发送设备，PC机、地面接收设备和地面发送设备安放在地面、边缘传感器安装在运输车辆上，其中，地面接收设备和地面发送设备通过数据传输线与PC机相连，边缘传感器通过总线与PC机相连；PC机中装有优化处理器，地面接收设备和地面发送设备内部均安装信息交换模块；吊机架设在空中的跨上，在跨上安装有编码电缆，电子标签安放在编码电缆上；在吊机上的一侧安装有智能定位器、在智能定位器下部安装有吊机接收设备和吊机发送设备。

所述的一种衔接吊机与运输车辆间的智能定位设备，所述的吊机接收设备和吊机发送设备内部均安装信息交换模块，通过数据传输线与智能定位器相连。

所述的一种衔接吊机与运输车辆间的智能定位设备，所述的智能定位器包括电源模块、PLC计算机、检测器如接近传感器；检测器位于吊机抓钩上方，电源模块与PLC计算机通过电缆相连，PLC计算机与检测器通过总线相连。

本发明中PC机通过主干网将所需生产加工信息传递到地面接收设备，优化处理器根据加工需求及当前吊机、运输车辆可利用情况，挑选出适合运输车辆产生结果方案，并将指令由地面发送设备通过局域网传送到吊机接收设备。一方面，当运输车辆到达指定位置时，吊机通过检测器检测到边缘传感器发出的信号后，将数据传送到PLC计算机对吊机位置进行调整从而实时定位。另一方面当吊机到达指定位置时，运输车辆通过边缘传感器感应到检测器发出的信号后，将数据传送到PC机对运输车辆位置进行调整从而实时定位。

由上述技术方案可以看出，本发明的有益效果在于：

第一，本发明通过采用PC机与智能定位器交互式的信息接收、发送并实时显示，不但容纳了庞大的数据信息，使数据信息不易丢失，实现数据管理规范化，确保了通信质量的可靠。

第二，本发明引入边缘传感器和接近传感器可以准确实现运输车辆间的对接，缩短生产时间，从而提高生产效率、增强运输车辆的自动化程度。

第三，本发明设置优化处理器解决当吊机与运输车辆间不能准确的对接，可以有效地调整吊机与运输车辆的位置，减少等待时间、提高客户的满意度，同时为生产与库存计划提供了更多的灵活性。

第四，本发明中优化处理器可以将每台吊机的作业方案结果进行动态仿真，模拟工程现场的操作，甚至可以进行缩小模型的实物仿真，给管理人员以直观、形象的感受。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为智能定位器的结构示意图。

附图中的部件标号：1为PC机；2为地面接收设备；3为运输车辆；4为吊机；5为地面发送设备；6为吊机接收设备；7为智能定位器；8为电子标签；9为检测器；10为边缘传感器；11为RFID读写器；12为吊机发送设备；13为编码电缆；14为无线设备。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案、更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。

见图1，本发明包括PC机1、地面接收设备2、吊机4、吊机接收设备6、智能定位器7、电子标签8、吊机发送设备12和地面发送设备5。PC机1、地面接收设备2和地面发送设备5安放在地面，其中，地面接收设备2和地面发送设备5通过数据传输线与PC机1相连。PC机1中装有优化处理器，地面接收设备2和地面发送设备5内部均安装信息交换模块。吊机4架设在空中的跨上，本实施例中有两个吊机3和14，在跨上安装有编码电缆13，电子标签8安放在编码电缆13上。在吊机4上的一侧安装有智能定位器、在智能定位器7下部安装有吊机接收设备6和吊机发送设备12。其中，吊机接收设备6和吊机发送设备12内部均安装信息交换模块，通过数据传输线与智能定位器相连。图2为智能定位器7的结构示意图，智能定位器包括电源模块、PLC计算机、检测器9、RFID读写器11和无线设备14。RFID读写器11位于智能定位器7底部，在RFID读写器11的上面安装有PLC计算机，无线设备14安装在PLC计算机上面，抓钩处装有检测器9通过总线与PLC计算机相连。电源模块与PLC计算机通过电缆相连，PLC计算机与RFID读写器11通过总线相连。

PC机1通过主干网将工件的加工信息传到地面接收设备2并通过LED显示屏显示。根据加工信息及目前所需运输车辆的状态，优化处理器挑选出适合要求的运输车辆3及吊机4，并且记录当前工具的具体位置，计算出运输车辆与吊机的衔接位置后将产生结果方案指令由地面发送设备5通过局域网传送到运输车辆和吊机接收设备6并由LED显示屏显示。运输车辆3和吊机4根据接收到的方案实施具体操作。

在操作过程中，通过智能定位器和边缘传感器对吊机和运输车辆的衔接进行实时定位。它的工作原理是RFID读写器11作为吊机位置的采集装置，负责采集吊机所处平面的横纵坐标和空间高度的位置信息，它在规定的区域内发送射频信号，电子标签8内有一个频率与RFID读写器11发射的频率相同的串联谐振电路。当RFID读写器11经过这个区域时，在电磁波的激励下产生感应电流，电子标签8获得能量而被启动，将电子标签8内的编码等信息发射出去或接收RFID读写器11的数据。RFID读写器11接收到电子标签8信息后，译码并进行误码校验来决定数据的有效性，同时，采集位于吊机抓钩处的检测器9的电流信号和位于运输车辆两侧的边缘传感器10的电流信号，结合吊机位置信息，将所有信息封装成数据包，通过RS2232或RS2485等总线将数据传送到PLC计算机。

当吊机4没有准确的到达运输车辆3所在位置或运输车辆3没有准确的到达吊机4所在位置时，通过无线设备14经吊机发送设备12向PC机1发出警报。它的工作原理是吊机天线箱中发送线圈发出信息，编码电缆13中通信对线感应耦合到发送线圈发送的信号后，经连接电缆最终传给地面接收设备2，通过优化处理器重新对调度方案进行调整。优化处理器将调整后的信息经通信器调制放大后，通过连接电缆送到安装在跨上的编码电缆13中通信对线发送，安装在吊机上天线箱中接收线圈感应耦合到编码电缆13通信对线发送的信号后，送到通信器放大解调后，传给吊机控制器中PLC计算机。

Claims (3)

1.一种衔接吊机与运输车辆间的智能定位设备，包括PC机、地面接收设备、地面发送设备、运输车辆、边缘传感器、吊机、智能定位器、吊机接收设备、吊机发送设备，其特征在于，PC机、地面接收设备和地面发送设备安放在地面、边缘传感器安装在运输车辆上，其中，地面接收设备和地面发送设备通过数据传输线与PC机相连，边缘传感器通过总线与PC机相连；PC机中装有优化处理器，地面接收设备和地面发送设备内部均安装信息交换模块；吊机架设在空中的跨上，在跨上安装有编码电缆，电子标签安放在编码电缆上；在吊机上的一侧安装有智能定位器、在智能定位器下部安装有吊机接收设备和吊机发送设备。

2.根据权利要求1所述的一种衔接吊机与运输车辆间的智能定位设备，其特征在于，所述的吊机接收设备和吊机发送设备内部均安装信息交换模块，通过数据传输线与智能定位器相连。

3. 根据权利要求1所述的一种衔接吊机与运输车辆间的智能定位设备，其特征在于，所述的智能定位器包括电源模块、PLC计算机、检测器如接近传感器；检测器位于吊机抓钩上方，电源模块与PLC计算机通过电缆相连，PLC计算机与检测器通过总线相连。

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