CN106516989A - 一种集装箱防撞方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集装箱防撞方法及系统，包括以下步骤：S01：系统上电，PLC控制器发送扫描指令给激光扫描仪，激光扫描仪开始扫描待吊运的集装箱，获取所述集装箱的点数据和角度数据；S02：激光扫描仪把扫描的点数据和角度数据通过以太网传送给PLC控制器，通过预装的数据处理程序计算出待吊运集装箱的二维轮廓坐标值；S03：基于中控室存储的堆场数据库，将获取的二维轮廓坐标值与堆场数据库对比，根据二维轮廓坐标值计算吊运集装箱的最优路径，根据最优路径，PLC控制器向大车和小车发出移动指令。本发明可以避免吊运中的集装箱因为司机操作失误而发生集装箱碰撞的问题，安全高效。

Description

一种集装箱防撞方法及系统
技术领域
本发明涉及一种防撞方法及系统，特别是一种集装箱防撞方法及系统。
背景技术
随着集装箱港口吞吐量不断增长，集装箱堆场内的岸桥吊具也随之日益繁忙。堆场内堆放的集装箱一般的都是高低错落的，岸桥吊具在吊运集装箱的过程中，要使吊运中的集装箱的高度高于运转路径中堆放的集装箱的最高高度，小车才能安全通过，否则，吊运中的集装箱就会将堆放的集装箱撞倒。特别是小车的水平方向和吊具的垂直方向动作同时操作，虽然使得作业的效率提高，但也容易发生司机操作失误，出现吊运中集装箱的高度没有高于运转路径中堆放的集装箱的最高高度，发生集装箱的碰撞，发生危险。
这种由于司机操作失误而发生的碰撞会给码头带来很大的经济损失和安全隐患，因此，码头急需要一种能防止这种事故发生的系统。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种集装箱防撞方法及系统，本发明可以避免吊运中的集装箱因为操作失误而发生集装箱碰撞的问题，安全高效。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种集装箱防撞方法，包括以下步骤：
S01：系统上电，PLC控制器发送扫描指令给激光扫描仪，激光扫描仪开始扫描待吊运的集装箱，获取所述集装箱的点数据和角度数据；
S02：激光扫描仪把扫描的点数据和角度数据通过以太网传送给PLC控制器，通过预装的数据处理程序计算出待吊运集装箱的二维轮廓坐标值；
S03：基于中控室存储的堆场数据库，将获取的二维轮廓坐标值与堆场数据库对比，根据二维轮廓坐标值计算吊运集装箱的最优路径，根据最优路径，PLC控制器向大车和小车发出移动指令。中控室存储的堆场数据库，根据堆场集装箱的位移变化而更新。
前述的这种集装箱防撞方法中，所述将获取的二维轮廓坐标值与堆场数据库对比，包括将二维轮廓坐标值与从堆场数据库中整理的多个路径信息进行对比，根据对比结果确定吊运集装箱的最优路径。
前述的这种集装箱防撞方法中，所述吊运集装箱的最优路径根据堆场数据库的更新而更新，当堆场数据库中的高点值高于吊运中集装箱的低点值时，根据该高点值重新计算吊运集装箱的最优路径，并根据重新计算的最优路径，向大车和小车发送移动指令。
前述的这种集装箱防撞方法中，所述PLC控制器向大车和小车发送移动指令，包括通过PLC控制器向大车电机控制器、小车电机控制器和安装在小车上的吊具电机控制器发送控制信息，电机控制器根据控制信息控制大车执行电机、小车执行电机和吊具执行电机。
大车电机控制器根据接收到的控制信息控制大车执行电机启闭和运转状态，小车电机控制器根据接收到的控制信息控制小车执行电机的启闭和运转状态，吊具电机控制器根据接收到的控制信息控制吊具执行电机，从而控制大车、小车及吊具的移动。
一种集装箱防撞系统，包括大车、小车和激光扫描仪，小车设置在大车的横梁上，小车的正下方设置有吊具，吊具上设置有激光扫描仪，激光扫描仪与PLC控制器连接，PLC控制器分别与大车电机控制器、小车电机控制器连接和吊具电机控制器连接，大车电机控制器与大车执行电机连接，小车电机控制器与小车执行电机连接，吊具电机控制器与吊具执行电机连接。
前述的这种集装箱防撞系统中，所述激光扫描仪的个数为4个，4个激光扫描仪分别安装在吊具的4个角点位置。4个激光扫描仪在沿小车行进方向上左右配置，吊具大梁的前后两侧壁上均有1个激光扫描仪。
前述的这种集装箱防撞系统中，所述横梁包括第一横梁和第二横梁，吊具设置在第一横梁和第二横梁之间。
前述的这种集装箱防撞系统中，所述大车执行电机为轮毂电机。
前述的这种集装箱防撞系统中，所述小车电机控制器安装在小车的车体上。
前述的这种集装箱防撞系统中，所述大车执行电机安装在大车车轮上方的厢体内。
与现有技术相比，本发明通过激光扫描仪获取的带吊运集装箱的点数据和角度数据，并将点数据和角度数据与堆场数据库对比，并根据对比得出的最优路径，控制大车、小车及小车吊具的移动，本发明可以避免吊运中的集装箱因为司机操作失误而发生集装箱碰撞的问题，安全高效。
附图说明
图1是本发明的系统的结构示意图；
图2是本发明的控制框图。
附图标记：1-大车，2-小车，3-激光扫描仪，4-横梁，5-吊具，6-第一横梁，7-第二横梁，8-吊具执行电机，9-PLC控制器，10-大车电机控制器，11-大车执行电机，12-小车电机控制器，13-吊具电机控制器，14-小车执行电机。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
本发明的实施例1：一种集装箱防撞方法，包括以下步骤：S01：系统上电，PLC控制器发送扫描指令给激光扫描仪，激光扫描仪开始扫描待吊运的集装箱，获取待吊运集装箱的点数据和角度数据；S02：激光扫描仪把扫描的点数据和角度数据通过以太网传送给PLC控制器，通过预装的数据处理程序计算出待吊运集装箱的二维轮廓坐标值；S03：基于中控室存储的堆场数据库，将获取的二维轮廓坐标值与堆场数据库对比，根据二维轮廓坐标值计算吊运集装箱的最优路径，根据最优路径，PLC控制器向大车和小车发出移动指令。
本发明的实施例2：一种集装箱防撞方法，包括以下步骤：S01：系统上电，PLC控制器发送扫描指令给激光扫描仪，激光扫描仪开始扫描待吊运的集装箱，获取待吊运集装箱的点数据和角度数据；S02：激光扫描仪把扫描的点数据和角度数据通过以太网传送给PLC控制器，通过预装的数据处理程序计算出待吊运集装箱的二维轮廓坐标值；S03：基于中控室存储的堆场数据库，将获取的二维轮廓坐标值与堆场数据库对比，根据二维轮廓坐标值计算吊运集装箱的最优路径，根据最优路径，PLC控制器向大车和小车发出移动指令。
将获取的二维轮廓坐标值与堆场数据库对比，包括将二维轮廓坐标值与从堆场数据库中整理的多个路径信息进行对比，根据对比结果确定吊运集装箱的最优路径。
吊运集装箱的最优路径根据堆场数据库的更新而更新，当堆场数据库中的高点值高于吊运中集装箱的低点值时，根据该高点值重新计算吊运集装箱的最优路径，并根据重新计算的最优路径，向大车和小车发送移动指令。
PLC控制器向大车和小车发送移动指令，包括通过PLC控制器向大车电机控制器、小车电机控制器和安装在小车上的吊具电机控制器发送控制信息，电机控制器根据控制信息控制大车执行电机、小车执行电机和吊具执行电机的启闭和运动状态，从而控制大车、小车及吊具的移动。
本发明的实施例3：一种集装箱防撞系统，包括大车1、小车2和激光扫描仪3，小车2设置在大车1的横梁4上，小车2的正下方设置有吊具5，吊具5上设置有激光扫描仪3，激光扫描仪3与PLC控制器9连接，PLC控制器9分别与大车电机控制器10、小车电机控制器12连接和吊具电机控制器13连接，小车电机控制器12安装在小车2的车体上。大车执行电机11安装在大车1车轮上方的厢体内。大车电机控制器10与大车执行电机11连接，小车电机控制器12与小车执行电机14连接，吊具电机控制器13与吊具执行电机8连接。大车执行电机11为轮毂电机。激光扫描仪3的个数为4个，4个激光扫描仪3分别安装在吊具5的4个角点位置。横梁4包括第一横梁6和第二横梁7，吊具5设置在第一横梁6和第二横梁7之间。
本发明的工作原理：安装在吊具5上的激光扫描仪3，扫描待吊运集装箱，获取该集装箱的点数据和角度数据，通过以太网将该数据发送给PLC控制器9，根据预装的处理程序计算待吊运集装箱的二维轮廓坐标值，同时堆场数据库根据该二维轮廓坐标值整理多个路径信息，再将二维轮廓坐标值与多个路径信息逐一进行比对，从而得出最优路径，根据该最优路径，PLC控制器9向大车电机控制器10、小车电机控制器12及吊具电机控制器13发送控制信息，大车电机控制器10、小车电机控制器12、吊具电机控制器13分别根据其接收到的控制信息来控制大车1、小车2和吊具5的启闭和移动路径，保证集装箱在吊运过程中不会与其它物体发生碰撞。

Claims (10)

1.一种集装箱防撞方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01：系统上电，PLC控制器发送扫描指令给激光扫描仪，激光扫描仪开始扫描待吊运的集装箱，获取所述集装箱的点数据和角度数据；
S02：激光扫描仪把扫描的点数据和角度数据通过以太网传送给PLC控制器，通过预装的数据处理程序计算出待吊运集装箱的二维轮廓坐标值；
S03：基于中控室存储的堆场数据库，将获取的二维轮廓坐标值与堆场数据库对比，根据二维轮廓坐标值计算吊运集装箱的最优路径，根据最优路径，PLC控制器向大车和小车发出移动指令。
2.根据权利要求1所述的一种集装箱防撞方法，其特征在于，所述将获取的二维轮廓坐标值与堆场数据库对比，包括将二维轮廓坐标值与从堆场数据库中整理的多个路径信息进行对比，根据对比结果确定吊运集装箱的最优路径。
3.根据权利要求2所述的一种集装箱防撞方法，其特征在于，所述吊运集装箱的最优路径根据堆场数据库的更新而更新，当堆场数据库中的高点值高于吊运中集装箱的低点值时，根据该高点值重新计算吊运集装箱的最优路径，并根据重新计算的最优路径，向大车和小车发送移动指令。
4.根据权利要求3所述的一种集装箱防撞方法，其特征在于，所述PLC控制器向大车和小车发送移动指令，包括通过PLC控制器向大车电机控制器、小车电机控制器和安装在小车上的吊具电机控制器发送控制信息，电机控制器根据控制信息控制大车执行电机、小车执行电机和吊具执行电机。
5.一种实现权利要求1～4中任一权利要求所述的一种集装箱防撞方法的系统，其特征在于，包括大车(1)、小车(2)和激光扫描仪(3)，所述小车(2)设置在大车(1)的横梁(4)上，所述小车(2)的正下方设置有吊具(5)，所述吊具(5)上设置有激光扫描仪(3)，激光扫描仪(3)与PLC控制器(9)连接，PLC控制器(9)分别与大车电机控制器(10)、小车电机控制器(12)及吊具电机控制器(13)连接，所述大车电机控制器(10)与大车执行电机(11)连接，所述小车电机控制器(12)与小车执行电机(14)连接，吊具电机控制器(13)与吊具执行电机(8)连接。
6.根据权利要求5所述的一种集装箱防撞系统，其特征在于，所述激光扫描仪(3)的个数为4个，4个激光扫描仪(3)分别安装在吊具(5)的4个角点位置。
7.根据权利要求6所述的一种集装箱防撞系统，其特征在于，所述横梁(4)包括第一横梁(6)和第二横梁(7)，所述吊具(5)设置在第一横梁(6)和第二横梁(7)之间。
8.根据权利要求7所述的一种集装箱防撞系统，其特征在于，所述大车执行电机(11)为轮毂电机。
9.根据权利要求8所述的一种集装箱防撞系统，其特征在于，所述小车电机控制器(12)安装在小车(2)的车体上。
10.根据权利要求9所述的一种集装箱防撞系统，其特征在于，所述大车执行电机(11)安装在大车(1)车轮上方的厢体内。
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