CN109534172A - 一种集卡吊起检测装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种集卡吊起检测装置及系统，该集卡吊起检测装置包括与自动化轨道吊控制系统通信的控制单元和至少一个检测装置；各检测装置包括承载台和至少一个检测组件；各检测组件包括固定在凹槽槽底的支撑座、设置在承载台底表面上的第一导向杆和第二导向杆、套在第一导向杆上的弹簧和设置在支撑座上的检测元件；检测元件与控制单元连接；支撑座上开设有导向空间，并在第一导向杆向下导向时，弹簧被压缩且检测元件检测到第二导向杆；控制单元接收自动化轨道吊控制系统发出的收发箱指令和检测元件反馈的信号变化，输出集卡是否被吊起的信号。本发明用于实现自动化检测集卡是否被吊起，提高轨道吊与集卡的交互效率，增强作业安全性。
Description
技术领域
本发明属于港口安全设施技术领域，具体涉及一种集卡吊起检测装置及系统。
背景技术
集装箱码头装卸作业主要包括集装箱堆场装卸作业、码头岸边装卸作业及水平运输作业等，其中集装箱堆场装卸作业主要通过自动化轨道吊进行收发箱作业，在堆场陆侧收发箱作业主要是与人工驾驶的集装箱卡车（简称集卡）进行交互。集装箱信息如箱号、箱型、重量、目的港、卸货港等通常在进入闸口之前已从不同渠道到达码头操作系统（Terminal Operating System，简称TOS），集装箱入闸时将集卡的车牌号和箱号绑定入场，通过光学字符识别（Optical Character Recognition,简称OCR）获取箱号和车牌号，这样TOS在集卡入闸后就能够获知该车牌号的集卡上的集装箱信息，例如箱型、收发箱信息。
在自动化轨道吊与集卡交互作业时，因集卡司机的疏忽大意，未将集装箱与集卡托盘之间的固定锁销完全解锁，导致自动化轨道吊在吊起集装箱时会连同集卡一同吊起，存在重大安全隐患。目前，为了避免发生安全事故，收发箱作业过程中要求集卡司机暂时离开驾驶室，进入为集卡司机专门设置的保护亭内，并同时向码头操作系统发送集卡到位信号且通过读取该集卡的车牌号获得箱型、收发箱等命令，TOS向设备控制系统（Equipmentcontrol system，简称ECS）发送作业控制指令，控制自动化轨道吊行进至与集卡交互的交互位置，一旦集卡被吊起，司机会向自动化轨道吊控制系统发送紧急信号，制动停止自动化轨道吊的起升机构，这种方式需要集卡司机频繁介入，自动化程度低，制约自动化码头的发展，且人工参与难免在一定程度上存在安全隐患。
发明内容
本发明提供的一种集卡吊起检测装置及系统，实现自动化检测集卡是否被连同集装箱吊起，提高轨道吊与集卡的交互效率，增强轨道吊和集卡交互作业的安全性。
为了解决上述技术问题，本发明提出如下技术方案予以解决：
一种集卡吊起检测装置，用于与自动化轨道吊控制系统通信，其特征在于，包括控制单元和设置在集卡车道地表的凹槽内的至少一个检测装置；所述控制单元与所述自动化轨道吊控制系统通信；各所述检测装置包括用于承载所述集卡的承载台和至少一个检测组件；各检测组件包括固定在所述凹槽槽底的支撑座、设置在所述承载台的底表面上的第一导向杆和第二导向杆、套在所述第一导向杆上的弹簧和设置在所述支撑座上的检测元件；所述检测元件与所述控制单元连接；所述支撑座上开设有与所述第一导向杆导向配合的导向空间，并在第一导向杆向下导向时，所述弹簧被压缩且所述检测元件检测到所述第二导向杆；所述控制单元接收所述自动化轨道吊控制系统发出的收发箱指令和所述检测元件反馈的信号变化，输出所述集卡是否被吊起的信号。
进一步地，所述弹簧一端固定在所述承载台的下表面，另一端固定在所述支撑座顶端。
进一步地，所述检测元件为接近限位开关，所述接近限位开关通过限位支架固定在所述支撑座上，在所述弹簧被压缩时，所述检测元件检测到所述第二导向杆。
进一步地，所述检测装置的数量为多个，且沿所述集卡车道的长度间隔分布。
进一步地，所述检测组件的数量为多个，且沿所述承载台的长度间隔分布。
本发明还涉及一种集卡吊起检测系统，包括码头操作系统、与码头操作系统通信的设备控制系统和与所述设备控制新系统通信的自动化轨道吊控制系统，其特征在于，还包括如上所述的集卡吊起检测装置，所述集卡吊起检测装置与所述自动化轨道吊控制系统通信；所述控制单元接收所述自动化轨道吊控制系统发出的收发箱指令和所述检测元件反馈的信号变化，输出所述集卡是否被吊起的信号，且将所述集卡被吊起时，所述自动化轨道吊控制系统输出控制自动化轨道吊的起升机构制动的信号。
进一步地，在集卡连同集装箱被吊起时，为了及时向工作人员发出警报，以便于处理，所述集卡吊起检测系统还包括报警装置，所述报警装置与所述自动化轨道吊控制系统连接，在所述集卡被吊起的信号发送至所述自动化轨道吊控制系统的同时，控制所述报警装置报警。
替代地，在所述集卡被吊起时，所述自动化轨道吊控制系统输出异常信号至所述设备控制系统，所述设备控制系统通过人机交互界面发出报警信息。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果是：在无交互作业，即集卡未到达交互位置时，弹簧处于自由状态，控制单元接收到检测元件反馈的初始状态，在交互作业且集卡位于交互位置时，弹簧均被压缩，控制单元接收到检测元件反馈的第一状态，集卡被吊起时检测元件反馈的状态从第一状态变为初始状态，而在集卡未吊起时检测元件反馈的状态仍为第一状态，控制单元接收到发箱指令，且接收到检测元件反馈的信号变化，输出集卡是否被吊起的信号，自动实现检测集卡是否被连同集装箱吊起，并且可以根据该信号自动控制自动化轨道吊的起升机构制动停止，提高轨道吊与集卡的交互效率，且避免人工过多参与，增强轨道吊和集卡交互作业的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明的集卡吊起检测装置的结构示意图；
图2为本发明的集卡吊起检测装置中检测组件的剖视图；
图3为图2中A部分的放大图；
图4为本发明的集卡吊起检测系统的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有技术中，集卡与轨道吊进行交互作业时，集卡司机暂时离开驾驶室，避免轨道吊将集装箱与集卡一起吊起而引起安全事故，并且一旦出现集卡被吊起的情况时，集卡司机通过触动紧急按钮实现自动化轨道吊的起升机构的制动停止，自动化程度低，造成集卡与轨道吊交互效率低，本实施例涉及一种集卡吊起检测装置1，用于与自动化轨道吊控制系统2通信，如图1至图3所示，该集卡吊起检测装置1包括控制单元11和设置在集卡车道地表6的凹槽6-1内的至少一个检测装置12；控制单元11与自动化轨道吊控制系统2通信；各检测装置12包括用于承载集卡5的承载台12-2和至少一个检测组件12-2，本实施例图2中示出三个检测组件；如图3所示，各检测组件12-2包括固定在凹槽6-1槽底的支撑座、设置在承载台12-1的底表面上的第一导向杆12-23和第二导向杆12-24、套在第一导向杆12-23上的弹簧12-25（例如压簧）和设置在支撑座上的检测元件12-21；如图4所示，检测元件12-21与控制单元11连接；且如图3所示，支撑座上开设有与第一导向杆12-23导向配合的导向空间12-26，并在第一导向杆12-23向下导向时，弹簧12-25被压缩且检测元件12-21检测到第二导向杆12-24；控制单元11接收自动化轨道吊控制系统2发出的收发箱指令和检测元件12-21反馈的信号变化，输出集卡5是否被吊起的信号。在本实施例中，控制单元11所处理的接近限位开关12-21的反馈信号均是在交互作业过程中检测到的。
具体地，在本实施例中，该集卡吊起检测装置1包括控制单元11和设置在集卡车道地表6的凹槽6-1内的至少一个检测装置12，图1示出两个检测装置12，其结构完全一样，其中图1中示出的车道地表6位置为集卡与轨道吊交互作业的位置。如图3所示，在本实施例中，弹簧12-25的顶端固定（例如焊接）在承载台12-1的底表面上，且底端（例如焊接）至支撑座的顶端，其中支撑座固定在凹槽6-1的槽底。为了实现在承载台12-1受到压力时，第一导向杆12-23向下移动压缩弹簧12-25，在支撑座上设置有导向空间12-26，便于第一导向杆12-23向下移动，具体在本实施例中，支撑座包括支撑架12-22和固定（例如焊接）在支撑架12-22顶端内侧壁的导向铜套12-28，第一导向杆12-23的自由端穿过导向铜套12-28导向，避免第一导向杆12-23与支撑座的直接接触磨损。如图3所示，本实施例检测元件为接近限位开关12-21，其通过限位支架12-27固定在支撑座上，在承载台12-1受压（例如受到大于或等于集卡重量）向下时，弹簧12-25被压缩，同时第二导向杆12-24随承载台12-1向下移动，此时被接近限位开关12-21检测到，而当承载台12-1不受压（例如小于集卡重量）时，第二导向杆12-24不能被接近限位开关12-21检测到。本文不限定第二导向杆12-24的长度和接近限位开关12-21的安装位置，只要在承载台12-1受到一定压力（例如大于或等于集卡重量）时，第二导向杆12-24能够被接近限位开关检测到即可，并且不限定支撑座的结构，只要能够支撑弹簧12-25且能够在承载台12-1受压时第一导向杆12-23能够在支撑座上导向即可。在承载台12-1下方沿其长度可以设置多个检测组件12-1，如图2示出了三个间隔分布检测组件12-2，当然数量不限于此。
如图4所示，在使用时，TOS 4发送作业指令信息，该作业指令信息包括堆场编号、箱型（20英尺、40英尺、45英尺）、收发箱等信息，其中收箱指将从港外集港的集装箱从集卡上通过自动化轨道吊卸至堆场内，或者直接通过水平运输系统进行装船，而发箱指将从船上卸下来的集装箱通过自动化轨道吊吊卸至集卡上出港。ECS 3接收TOS 4发送的作业指令信息并解析，将包括收发箱的相关控制作业指令发送至自动化轨道吊控制系统2，自动化轨道吊控制系统2接收ECS 3发送的控制作业指令并进一步发送至集卡吊起检测装置1，同时控制自动化轨道吊的大车机构自动运行至与集卡作业的交互位置，然后通过控制小车机构及起升机构完成收箱或发箱作业。本实施例中的集卡吊起检测装置1中设置有通讯模块，通过该通讯模块控制单元11接收来自自动化轨道吊控制系统2发送的收发箱信息。在无交互作业时，集卡未处于承载台12-1上，此时弹簧12-25处于自由状态，第二导向杆12-24未被接近限位开关12-21检测到，接近限位开关12-21将第一状态信号（例如限位状态0）发送至控制单元1，在有交互作业且集卡处于承载台12-1上时，弹簧12-25被压缩，第二导向杆12-24被接近限位开关12-21检测到，接近限位开关12-21将第二状态信号（例如限位状态1）发送至控制单元1，在有交互作业时，如果接近限位开关12-21反馈的信号从第二状态信号变为初始的第一状态信号，即从限位状态1变为限位状态0，表明集卡连同集装箱被吊起；如果接近限位开关12-21反馈的信号保持在第二状态信号，表明集卡未被吊起。如果控制单元1接收到发箱指令，则不对接近限位开关12-21反馈的信号做处理，在接收到收箱指令时，控制单元11才会根据接收到的接近限位开关12-21反馈的信号输出集卡处于正常作业或异常作业（例如被吊起）的信号。
自动化轨道吊控制系统2实时接收控制单元11发送的信号并在接收到集卡被异常吊起的信号时，控制自动化轨道吊的起升机构制动停止，避免集卡继续吊离承载面12-1，并且同时自动化轨道吊控制系统2将异常信号发送至ECS 3,ECS 3可以通过人机交互界面提醒人工介入。可替代地，自动化轨道吊控制系统2在接收到异常吊起的信号时直接控制报警装置进行报警，例如通过蜂鸣器鸣响报警、通过LED灯的光闪烁报警或通过语音播报装置语音报警灯，在此不限制报警形式。
本实施例的集卡吊起检测装置及系统，在无交互作业，即集卡还未到达交互位置时，弹簧12-25处于自由状态，控制单元11接收到接近限位开关12-21反馈的初始状态，在交互作业且集卡位于交互位置上时，弹簧12-25均被压缩，控制单元11接收到接近限位开关12-25反馈的第一状态，集卡被吊起时接近限位开关12-25反馈的状态从第一状态变为初始状态，而在集卡未吊起时接近限位开关12-25反馈的状态仍为第一状态，控制单元11收到集卡发箱指令和接近限位开关反馈的信号变化，输出集卡是否被吊起的信号，自动实现检测集卡是否被连同集装箱吊起，并且可以根据该信号自动控制自动化轨道吊的起升机构制动停止，提高轨道吊与集卡的交互效率，且避免人工过多参与，增强轨道吊和集卡交互作业的安全性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种集卡吊起检测装置，用于与自动化轨道吊控制系统通信，其特征在于，包括控制单元和设置在集卡车道地表的凹槽内的至少一个检测装置；所述控制单元与所述自动化轨道吊控制系统通信；各所述检测装置包括用于承载所述集卡的承载台和至少一个检测组件；各检测组件包括固定在所述凹槽槽底的支撑座、设置在所述承载台的底表面上的第一导向杆和第二导向杆、套在所述第一导向杆上的弹簧和设置在所述支撑座上的检测元件；所述检测元件与所述控制单元连接；所述支撑座上开设有与所述第一导向杆导向配合的导向空间，并在第一导向杆向下导向时，所述弹簧被压缩且所述检测元件检测到所述第二导向杆；所述控制单元接收所述自动化轨道吊控制系统发出的收发箱指令和所述检测元件反馈的信号变化，输出所述集卡是否被吊起的信号。
2.根据权利要求1所述的集卡吊起检测装置，其特征在于，所述弹簧一端固定在所述承载台的底表面，另一端固定在所述支撑座顶端。
3.根据权利要求2所述的集卡吊起检测装置，其特征在于，所述检测元件为接近限位开关，所述接近限位开关通过限位支架固定在所述支撑座上，在所述弹簧被压缩时，所述检测元件检测到所述第二导向杆。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的集卡吊起检测装置，其特征在于，所述检测装置的数量为多个，且沿所述集卡车道的长度间隔分布。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的集卡吊起检测装置，其特征在于，所述检测组件的数量为多个，且沿所述承载台的长度间隔分布。
6.一种集卡吊起检测系统，包括码头操作系统、与所述码头操作系统通信的设备控制系统和与所述设备控制新系统通信的自动化轨道吊控制系统，其特征在于，还包括如权利要求1-5中任一项所述的集卡吊起检测装置，所述集卡吊起检测装置与所述自动化轨道吊控制系统通信；所述控制单元接收所述自动化轨道吊控制系统发出的收发箱指令和所述检测元件反馈的信号变化，输出所述集卡是否被吊起的信号，且在所述集卡被吊起时，所述自动化轨道吊控制系统输出控制自动化轨道吊的起升机构制动的信号。
7.根据权利要求6所述的集卡吊起检测系统，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置与所述自动化轨道吊控制系统连接，在所述集卡被吊起的同时，控制所述报警装置报警。
8.根据权利要求6所述的集卡吊起检测系统，其特征在于，在所述集卡被吊起时，所述自动化轨道吊控制系统输出异常信号至所述设备控制系统，所述设备控制系统通过人机交互界面发出报警信息。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: No.12 Jingba Road, Huangdao District, Qingdao City, Shandong Province Applicant after: QINGDAO PORT INTERNATIONAL Co.,Ltd. Applicant after: QINGDAO NEW QIANWAN CONTAINER TERMINAL Co.,Ltd. Address before: 266100 Shandong province Qingdao City, Hong Kong and China Road No. 7 Applicant before: QINGDAO PORT INTERNATIONAL Co.,Ltd. Applicant before: QINGDAO NEW QIANWAN CONTAINER TERMINAL Co.,Ltd. |