CN105883625A - 轮胎吊行走纠偏及大路防撞方法 - Google Patents
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Abstract
本发明通过在轮胎吊两侧朝外各安装一个激光扫描仪，并在两条轮胎吊车道的背面之间以一定的距离或者以集装箱长度为间隔安装立柱，立柱处于一条直线上，激光扫描仪检测立柱位置，实现轮胎吊在堆场内自动纠偏以及大路行走防撞。本发明包括激光扫描仪、立柱、集装箱、计算机、警报器、箱位管理显示器。立柱安装在轮胎吊车道背面过道的中央线上，以立柱和对面集装箱侧面作为参考。激光扫描仪安装在防雨罩内。计算机安装在电气室。警报器安装在轮胎吊驾驶室内。激光扫描仪、警报器、箱位管理显示器均与计算机相连。计算机与轮胎吊PLC相连，参与轮胎吊行走控制。
Description
技术领域
本发明涉及用于集装箱装卸作业中轮胎吊的行走纠偏及大路防撞，尤其适合轮胎吊吊运集装箱装卸作业。
背景技术
目前，场地集装箱轮胎吊行走纠偏和防撞的检测手段包括GPS定位自动纠偏法，单点激光测距仪结合反射板自动纠偏法，图像处理纠偏，人工纠偏，以集装箱侧面为参考面的轮胎吊纠偏法，但这些方法都各有缺点。GPS定位容易受到人为篡改数据导致数据出错且需定期校正。单点激光测距仪结合反射板自动纠偏法，则需要在一旁安装长反射板，并不实用。图像处理纠偏容易受天气光线影响，稳定性不够。轮胎吊司机调整车轮行走方向，即人工纠偏，这种方法精度低，容易造成司机疲劳。以集装箱侧面为参考面的轮胎吊纠偏法则当堆场上没有集装箱时，无法准确对位。
发明内容
本发明通过在轮胎吊两侧朝外各安装一个激光扫描仪，并在两条轮胎吊车道的背面之间以一定的距离或者以集装箱长度为间隔安装立柱，立柱处于一条直线上，激光扫描仪检测立柱位置以及对面集装箱侧面，实现轮胎吊在堆场内行走自动纠偏，大路行走防撞。
本发明采用以下技术方案：激光扫描仪、立柱、集装箱、计算机、警报器、轮胎吊PLC、箱位管理显示器(即驾驶室管理系统界面终端)。两个激光扫描仪，分别安装在轮胎吊两侧朝外扫描。激光扫描仪均安装在防雨罩内。立柱以一定的距离或者以集装箱长度为间隔安装在两条轮胎吊车道背面之间走道中央线上，本发明是以立柱为主要参考，故所安装立柱应处于一条直线上。计算机安装在电气室。警报器安装在轮胎吊驾驶室内。激光扫描仪、警报器、箱位管理显示器均与计算机相连。计算机与轮胎吊PLC相连，参与轮胎吊行走控制。
当轮胎吊在堆场上行走时，其中一个激光扫描仪能检测到多根立柱，计算机获取激光扫描仪的检测数据后，加以分析，可知轮胎吊当前行走方向与立柱所在直线的偏离距离和角度。通过实时测量多根相邻立柱之间的距离以及立柱平面与轮胎吊行车方向的距离和角度来进行纠偏，计算机发出纠偏信号给轮胎吊PLC，参与轮胎吊行走控制，把偏离距离控制在可容忍范围内。
激光扫描仪除了可以检测到立柱外，还可以检测到对面集装箱的侧面和集装箱之间的缝隙。所以，轮胎吊的纠偏可以通过实时测量对面集装箱侧平面与轮胎吊行车方向的距离和角度来实现。
由于激光扫描仪可以检测到对面集装箱列，这可作为确定贝位的基础。若立柱安装的距离是集装箱长度，则一个立柱相当于一贝位，这也可作为确定贝位的基础。当轮胎吊到达工作集装箱列，司机通过箱位管理显示器得知当前所在贝位数，按下确定键，计算机记忆当前贝位。或通过吊具开闭锁信号确认提供当前所在贝位数，可免去司机人工确认。以当前贝位作为原点，当轮胎吊继续往前或往后运动时，计算机通过确认键或开闭锁信息记忆当前贝位与激光扫描仪的检测数据得出轮胎吊在行进过程中的贝位数和下一个停车贝位数，获取轮胎吊在堆场内的定位。轮胎吊编码器所提供的行走距离信息可校准贝位，这样可更精确获取贝位数和大车位置。这一工作方法可以取代GPS定位。
当正对面的集装箱缺失时，正对面集装箱左右相邻和后面的集装箱能被激光扫描仪检测到，作为纠偏和贝位确定的参考，所以即使正对面的集装箱缺失并不影响纠偏和贝位确定的实现。对于左右相邻集装箱，激光扫描仪检测这两个集装箱的距离，这个距离减去两个缝隙距离可知缺失集装箱的长度，经计算机分析作纠偏参考和确定贝位。对于后面集装箱，激光扫描仪检测其侧面距离及其两边缝隙长度，经计算机分析作纠偏参考和确定贝位。
轮胎吊在大路上行走时，两个激光扫描仪可用作轮胎吊前后行走防撞。激光扫描仪检测前后方，经过计算机的数据分析，可知轮胎吊前后方在具体距离上是否有障碍物。若障碍物在较远的距离，计算机发出警报指令给警报器，以警示司机慢速。若障碍物在较近的距离，计算机发出停车指令，通过轮胎吊PLC给轮胎吊，轮胎吊停止行走。
由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是：实现轮胎吊自动纠偏，自动检测行走路径上的障碍，自动防撞，消除安全隐患，减轻司机疲劳，有效提高场地集装箱轮胎吊的吊运集装箱装卸效率。
附图说明
附图1原理示意图
附图2轮胎吊行走纠偏示意图
附图3轮胎吊大路行走防撞示意图
附图中主要部件的符号说明：
(1)计算机 (5)轮胎吊PLC (9)轮胎吊
(2)激光扫描仪(防雨罩内) (6)立柱 (10)小车
(3)箱位管理显示器 (7)激光扫描线 (11)吊具
(4)警报器 (8)集装箱 (12)马路
具体实施方式
如图1所示，激光扫描仪(2)、箱位管理显示器(3)、警报器(4)、轮胎吊PLC(5)和计算机(1)相连。警报器(4)可通过声音或者声光结合或其他方式对轮胎吊司机进行警报。
如图2所示，两个相邻的轮胎吊(9)共用一排立柱(6)。轮胎吊(9)上其中一个激光扫描仪(2)能同时检测到多个立柱(6)，经过计算机(1)分析可以获取多根相邻立柱(6)之间的距离以及立柱(6)平面与轮胎吊(9)行车方向的距离和角度，立柱(6)所在的直线，并以此作为对轮胎吊(9)行走纠偏的基准线。当轮胎吊(9)偏离基准线时，计算机(1)发送调整命令给轮胎吊PLC(5)，对轮胎吊(9)进行调整控制，使得轮胎吊(9)的偏离距离在可容忍的范围内。
在纠偏过程中，即使堆场内没有集装箱(8)，并不影响本发明的纠偏功能。
此处仅以图2中立柱(6)左边轮胎吊(9)为例。图2中立柱(6)左边的激光扫描仪(2)可以检测到立柱(6)右边的集装箱(8)侧面和集装箱(8)之间的缝隙，并以此作为左边轮胎吊(9)纠偏和贝位确定参考。若激光扫描仪(2)正对面的集装箱(8)缺失时，激光扫描仪(2)检测正对面集装箱(8)左右相邻和后面的集装箱(8)侧面，也可以作为纠偏和贝位确定的参考，所以即使正对面的集装箱缺失并不影响纠偏和贝位确定的实现。
激光扫描仪(2)测量对面集装箱(8)侧平面与轮胎吊(9)行车方向的距离和角度，计算机(1)根据分析结果发送纠偏信号给轮胎吊PLC(5)，对轮胎吊(9)进行纠偏。
当轮胎吊(9)到达工作集装箱列，通过人工或吊具(11)开闭锁信号确认当前贝位，计算机(1)记忆当前贝位。若立柱(6)的安装距离是集装箱(8)长度，一个立柱(6)代表一个贝位。此外，立柱(6)左边激光扫描仪(2)检测到的立柱(6)右边集装箱(8)侧面和集装箱(8)之间缝隙也可作为确认贝位的参考。计算机(1)通过当前贝位与激光扫描仪(2)的检测数据得出轮胎吊(9)在行进过程中的贝位数和下一个停车贝位数，获取轮胎吊(9)在堆场内的定位。轮胎吊编码器所提供的行走距离信息可校准贝位，这样可更精确获取贝位数和大车位置。
如图3所示，轮胎吊(9)行走在大路上，激光扫描仪(2)可检测轮胎吊(9)前后是否有障碍物。若检测到轮胎吊(9)行走路远处上有障碍物，计算机(1)发警报信号给警报器(4)，轮胎吊(9)慢速行驶。若检测到轮胎吊(9)行走路近处上有障碍物，计算机(1)发控制信号给轮胎吊PLC(5)停止轮胎吊(9)行走，实现防撞。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落入本发明权利要求书的范围内。
Claims (9)
1.轮胎吊行走纠偏及大路防撞方法，激光扫描仪，警报器，箱位管理显示器，轮胎吊PLC，计算机，立柱，集装箱，其特征是：在轮胎吊两侧朝外各安装一个激光扫描仪，在两条轮胎吊车道的背面之间以一定的距离或者以所述集装箱长度为间隔安装所述立柱，所述立柱处于一条基准直线上，所述激光扫描仪检测所述立柱位置以及对面所述集装箱位置，作为纠偏对位及贝位定位参考。
2.如权利要求1所述的轮胎吊行走纠偏及大路防撞方法，其特征在于：所述激光扫描仪检测所述立柱位置时，是通过实时测量多根相邻所述立柱之间的距离以及所述立柱平面与轮胎吊行车方向的距离和角度来进行纠偏及贝位定位。
3.如权利要求1所述的轮胎吊行走纠偏及大路防撞方法，其特征在于：所述激光扫描仪检测对面所述集装箱位置时，是通过实时测量所述集装箱之间间隙以及对面所述集装箱侧平面与轮胎吊行车方向的距离和角度来进行纠偏及贝位定位。
4.如权利要求1所述的轮胎吊行走纠偏及大路防撞方法，其特征在于：当正对面的集装箱缺失时，正对面集装箱左右相邻和后面的集装箱也可以被所述激光扫描仪检测到，作为纠偏和贝位确定的参考。
5.如权利要求1所述的轮胎吊行走纠偏及大路防撞方法，其特征在于：所述激光扫描仪的安装高度应低于所述立柱高度和低于一个所述集装箱高度。
6.如权利要求1所述的轮胎吊行走纠偏及大路防撞方法，其特征在于：所述计算机通过确认键或开闭锁信息记忆当前贝位与激光扫描仪的检测数据得出轮胎吊在行进过程中的贝位数和下一个停车贝位数，获取轮胎吊在堆场内的定位。
7.如权利要求1所述的轮胎吊行走纠偏及大路防撞方法，其特征在于：轮胎吊在大路上行走时，两个所述激光扫描仪检测轮胎吊前后，实现轮胎吊对人和物防撞。
8.如权利要求1所述的轮胎吊行走纠偏及大路防撞方法，其特征在于：所述激光扫描仪、所述警报器、所述箱位管理显示器、所述轮胎吊PLC均与所述计算机相连，所述计算机安装在电气室，所述警报器安装在轮胎吊驾驶室内，所述激光扫描仪安装在防雨罩内。
9.如权利要求1所述的轮胎吊行走纠偏及大路防撞方法，其特征在于：两台相邻轮胎吊可共用一排所述立柱。
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