CN112456332B

CN112456332B - 一种冰块运载或下放过程中的纠偏方法

Info

Publication number: CN112456332B
Application number: CN202011290373.9A
Authority: CN
Inventors: 蒋慧略; 和西国; 惠超; 刘敏; 和富贵; 陈国栋
Original assignee: Shandong Qilide Heavy Industry Group Co ltd; Institute of Oceanographic Instrumentation Shandong Academy of Sciences
Current assignee: Shandong Qilide Heavy Industry Group Co ltd; Institute of Oceanographic Instrumentation Shandong Academy of Sciences
Priority date: 2020-11-17
Filing date: 2020-11-17
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2040-11-17
Also published as: WO2022104685A1; CN112456332A

Abstract

本发明涉及冰块生产技术领域，具体地说，涉及一种冰块运载或下放过程中的纠偏方法。包括现场感知单元、网络通信单元、信息处理单元和集中管控单元；还包括一种冰块运载吊具，包括夹具，夹具上部署有重力传感器、配重块、电动推杆、陀螺仪传感器、红外光电探边器以及摄像头。本发明设计通过设置符合要求的夹具，并设计对应的冰块运载纠偏系统，可以实时监测夹具的平衡情况，在夹具出现偏斜时可以及时进行纠正，时刻保持夹具平衡，降低冰块滑落的概率，同时减少现场工人的工作量，给工人提高更安全的工作环境，并避免夹具受损，延长夹具的使用寿命，从而提高冰块运载效率、降低生产成本。

Description

一种冰块运载或下放过程中的纠偏方法

技术领域

本发明涉及冰块生产技术领域，具体地说，涉及一种冰块运载或下放过程中的纠偏方法。

背景技术

随着经济发展和技术进步，制冰技术及产品在国民经济中的应用范围不断扩展。目前，在冰块的制冰、出冰，存冰，到碎冰过程中，大都还是以人力为主，机械化程度和自动化程度均很低，导致生产效率很低，生产成本严重偏高，人员安全和卫生方面更是存在巨大的隐患。冰块从制冰车间制造出来时，需先运载到中转仓库进行暂存，在此过程中，因冰块体积巨大、重量较大且表面光滑，偶尔会因制冰冷冻时间不足导致冰块硬度较低，在运输时容易发生冰块滑动、破碎或掉落的情况，不仅给现场工人带来危险隐患，而且会导致夹具失去平衡甚至受损，因此及时发现并纠正夹具的失衡、避免冰块滑落是非常重要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冰块运载或下放过程中的纠偏方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述技术问题的解决，本发明的目的之一在于，提供一种冰块运载或下放过程中的纠偏方法，包括

现场感知单元、网络通信单元、信息处理单元和集中管控单元；所述现场感知单元、所述信息处理单元与所述集中管控单元依次通过以太网通讯连接；所述现场感知单元用于通过部署在吊具各处的传感器检测吊具运行过程中的各种状态；所述网络通信单元用于给传感器、控制器以及遥控台计算机之间建立信号连接的通道；所述信息处理单元用于对吊具的运行状态信息进行采集、传输及对比分析处理；所述集中管控单元用于集中管理吊具中各部分设备的启停及运行过程；

所述现场感知单元包括重力传感模块、平衡传感模块、红外探边模块和实时摄像模块；

所述信息处理单元包括信息采集模块、信息传输模块、对比分析模块和结果反馈模块；

所述集中管控单元包括吊具管控模块、平衡纠偏模块、功能界面模块和故障监测模块。

作为本技术方案的进一步改进，所述重力传感模块、所述平衡传感模块、所述红外探边模块与所述实时摄像模块并列运行；所述重力传感模块用于通过重力传感器监测夹具夹起的冰块重量；所述平衡传感模块用于通过陀螺仪传感器实时监测夹具的平衡状态；所述红外探边模块用于通过红外光电探边器对冰块下放过程中的是否对齐的状况进行测量；所述实时摄像模块用于通过摄像头实时拍摄夹具运载冰块的全过程。

作为本技术方案的进一步改进，所述网络通信单元包括但不限于有线网络、无线WiFi通信、GPRS、蓝牙等通讯技术。

作为本技术方案的进一步改进，所述信息采集模块的信号输出端与所述信息传输模块的信号输入端连接，所述信息传输模块的信号输出端与所述对比分析模块的信号输入端连接，所述对比分析模块的信号输出端与所述结果反馈模块的信号输入端连接；所述信息采集模块用于采集传感器检测到的状态数值及音视频信息；所述信息传输模块用于将采集到的信息上传到遥控台的计算机中；所述对比分析模块用于将采集的状态数值与预设的参数值进行对比，并按对比结果分析夹具运载过程中的运行状态；所述结果反馈模块用于将对比分析的结果反馈到控制器上以便向各部分设备发出调整运行状态的工作指令。

作为本技术方案的进一步改进，所述吊具管控模块、所述平衡纠偏模块、所述功能界面模块与所述故障监测模块并列运行；所述吊具管控模块用于管控吊具的启停过程及运行状态；所述平衡纠偏模块用于对夹具运行过程出现的偏斜进行纠正；所述功能界面模块用于通过终端设备进行状态信息查看、设定参数、监控视频监察等操作；所述故障监测模块用于实时监测系统运行的状态并对异常情况进行警报和反馈。

作为本技术方案的进一步改进，所述功能界面模块包括状态显示模块、参数设置模块和视频监控模块；所述状态显示模块、所述参数设置模块与所述视频监控模块依次通过以太网通讯连接；所述状态显示模块用于通过遥控台终端实时显示吊具的运行状态；所述参数设置模块用于通过终端对吊具的运行参数进行预先设定；所述视频监控模块用于通过终端实时播放摄像头拍摄的视频画面以供工程师监察。

本发明的目的之二在于，提供一种冰块运载吊具，包括夹具，所述夹具顶面中间设有重力传感器，所述夹具的顶面两端均滑动连接有配重块，所述配重块靠近所述夹具内侧的一端固定连接有电动推杆，所述夹具顶面两端靠近外沿处均设有陀螺仪传感器，所述夹具的两端外侧壁上均通过滑轨滑动连接有红外光电探边器，所述夹具的两端均通过三坐标可调固定架连接有摄像头。

本发明的目的之三在于，提供一种冰块运载或下放过程中的纠偏方法，包括如下步骤：

S1、依次将各传感器安装到夹具上，并将各传感器通过网络通讯技术连接到遥控台计算机上；

S2、对摄像头的位置、拍摄角度进行调整，确保夹起的冰块可完全展示在视频画面内，并调整摄像头的焦距、光圈、曲线模式、白平衡等，若现场光线较暗，还需对拍摄部分进行补光；

S3、现场工作人员根据冰块的尺寸调节红外光电探边器的位置，使红外光可与夹起的冰块边缘相对齐；

S4、工程师以合法身份经用户终端登录控制系统，并按冰块的尺寸、重量等规格预先设定运行参数；

S5、启动吊具，夹具自动夹取适量冰块并提升，此时重力传感器检测到冰块的重量并反馈到遥控台，计算机自动对比实时重量与设定的重量参数，若重量正常则继续运行，若重量高出设定值，则减缓运载速度直至停止，并向工程师进行反馈，工程师可根据安全情况选择结束运载操作或修改参数；

S6、运载冰块过程中，陀螺仪传感器将夹具的平衡状态实时反馈给遥控台，若陀螺仪传感器出现频繁晃动，则减缓运载速度直至停止，若停止后陀螺仪传感器仍然偏斜，则遥控台将分析结果反馈到控制器，控制器驱动向下偏斜一侧的电动推杆运行，使该侧的配重块向内侧运行，直至陀螺仪传感器保持平衡，而后继续进行运载操作；

S7、摄像头实时监测运载过程，若工程师监察到冰块出现开裂、侧滑等情况，可通过手动操控减缓或停止运载速度，并及时进行处理；

S8、夹具在下放冰块的过程中，红外光电探边器发出的红外光照射到下方的冰块堆上，工程师通过摄像视频查看冰块对齐情况，若没有对齐，则减缓下方速度，并对夹具的位置进行调整，直到冰块平整对齐堆放；

S9、冰块卸下后，电动推杆带着配重块自动复位，使夹具两端保持平衡，而后依次重复上述操作流程，实现持续不断的冰块运载过程。

本发明的目的之四在于，提供一种冰块运载或下放过程中的纠偏控制装置，包括处理器、存储器以及存储在存储器中并在处理器上运行的计算机程序，处理器用于执行计算机程序时实现上述任一的冰块运载或下放过程中的纠偏方法。

本发明的目的之五在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一的冰块运载或下放过程中的纠偏方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果：该冰块运载或下放过程中的纠偏方法中通过设置符合要求的夹具，并设计对应的冰块运载纠偏系统，可以实时监测夹具的平衡情况，在夹具出现偏斜时可以及时进行纠正，时刻保持夹具平衡，降低冰块滑落的概率，同时减少现场工人的工作量，给工人提高更安全的工作环境，并避免夹具受损，延长夹具的使用寿命，从而提高冰块运载效率、降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的示例性产品架构图；

图2为本发明的整体装置结构示意图；

图3为本发明的局部装置结构示意图之一；

图4为本发明的局部装置结构示意图之二；

图5为本发明的局部装置结构示意图之三；

图6为本发明的局部装置结构示意图之四；

图7为本发明的局部装置结构示意图之五；

图8为本发明中夹具的示例性结构示意图。

图中各个标号意义为：

100、现场感知单元；101、重力传感模块；102、平衡传感模块；103、红外探边模块；104、实时摄像模块；

200、网络通信单元；

300、信息处理单元；301、信息采集模块；302、信息传输模块；303、对比分析模块；304、结果反馈模块；

400、集中管控单元；401、吊具管控模块；402、平衡纠偏模块；403、功能界面模块；4031、状态显示模块；4032、参数设置模块；4033、视频监控模块；404、故障监测模块；

500、夹具；502、重力传感器；502、配重块；503、电动推杆；504、陀螺仪传感器；505、红外光电探边器；506、摄像头。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

应用实施例

如图1-7所示，本实施例提供一种冰块运载或下放过程中的纠偏方法，包括

现场感知单元100、网络通信单元200、信息处理单元300和集中管控单元400；现场感知单元100、信息处理单元300与集中管控单元400依次通过以太网通讯连接；现场感知单元100用于通过部署在吊具各处的传感器检测吊具运行过程中的各种状态；网络通信单元200用于给传感器、控制器以及遥控台计算机之间建立信号连接的通道；信息处理单元300用于对吊具的运行状态信息进行采集、传输及对比分析处理；集中管控单元400用于集中管理吊具中各部分设备的启停及运行过程；

现场感知单元100包括重力传感模块101、平衡传感模块102、红外探边模块103和实时摄像模块104；

信息处理单元300包括信息采集模块301、信息传输模块302、对比分析模块303和结果反馈模块304；

集中管控单元400包括吊具管控模块401、平衡纠偏模块402、功能界面模块403和故障监测模块404。

本实施例中，重力传感模块101、平衡传感模块102、红外探边模块103与实时摄像模块104并列运行；重力传感模块101用于通过重力传感器监测夹具夹起的冰块重量；平衡传感模块102用于通过陀螺仪传感器实时监测夹具的平衡状态；红外探边模块103用于通过红外光电探边器对冰块下放过程中的是否对齐的状况进行测量；实时摄像模块104用于通过摄像头实时拍摄夹具运载冰块的全过程。

本实施例中，网络通信单元200包括但不限于有线网络、无线WiFi通信、GPRS、蓝牙等通讯技术。

本实施例中，信息采集模块301的信号输出端与信息传输模块302的信号输入端连接，信息传输模块302的信号输出端与对比分析模块303的信号输入端连接，对比分析模块303的信号输出端与结果反馈模块304的信号输入端连接；信息采集模块301用于采集传感器检测到的状态数值及音视频信息；信息传输模块302用于将采集到的信息上传到遥控台的计算机中；对比分析模块303用于将采集的状态数值与预设的参数值进行对比，并按对比结果分析夹具运载过程中的运行状态；结果反馈模块304用于将对比分析的结果反馈到控制器上以便向各部分设备发出调整运行状态的工作指令。

本实施例中，吊具管控模块401、平衡纠偏模块402、功能界面模块403与故障监测模块404并列运行；吊具管控模块401用于管控吊具的启停过程及运行状态；平衡纠偏模块402用于对夹具运行过程出现的偏斜进行纠正；功能界面模块403用于通过终端设备进行状态信息查看、设定参数、监控视频监察等操作；故障监测模块404用于实时监测系统运行的状态并对异常情况进行警报和反馈。

进一步地，功能界面模块403包括状态显示模块4031、参数设置模块4032和视频监控模块4033；状态显示模块4031、参数设置模块4032与视频监控模块4033依次通过以太网通讯连接；状态显示模块4031用于通过遥控台终端实时显示吊具的运行状态；参数设置模块4032用于通过终端对吊具的运行参数进行预先设定；视频监控模块4033用于通过终端实时播放摄像头拍摄的视频画面以供工程师监察。

电子设备实施例

参阅图7，示出了本实施例所涉及的冰块运载或下放过程中的纠偏控制装置结构示意图，该装置包括处理器、存储器以及存储在存储器中并在处理器上运行的计算机程序。

处理器包括一个或一个以上处理核心，处理器通过总线与处理器相连，存储器用于存储程序指令，处理器执行存储器中的程序指令时实现上述的冰块运载或下放过程中的纠偏方法。

可选的，存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随时存取存储器（SRAM），电可擦除可编程只读存储器（EEPROM），可擦除可编程只读存储器（EPROM），可编程只读存储器（PROM），只读存储器（ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

此外，本发明还提供了计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的冰块运载或下放过程中的纠偏方法。

可选的，本发明还提供了了包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面冰块运载或下放过程中的纠偏方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

装置实施例

如图8所示，本实施例提供一种冰块运载吊具，包括夹具500，夹具500顶面中间设有重力传感器501，夹具500的顶面两端均滑动连接有配重块502，配重块502靠近夹具500内侧的一端固定连接有电动推杆503，夹具500顶面两端靠近外沿处均设有陀螺仪传感器504，夹具500的两端外侧壁上均通过滑轨滑动连接有红外光电探边器505，夹具500的两端均通过三坐标可调固定架连接有摄像头506。

本实施例中，重力传感器501安装在夹具500与吊运机械臂的连接件上，用于通过检测连接件受到的拉力来判断冰块的重量。

进一步地，电动推杆503处于伸展状态，当夹具500两侧不平衡时，则驱动夹具500向下偏斜一端的电动推杆503收缩，带着该侧的配重块502向内侧运动，使夹具500的两端保持平衡。

进一步地，红外光电探边器505与滑轨之间应设有锁定结构，可以对红外光电探边器505的位置进行固定，避免夹具500运行过程中红外光电探边器505发生位置滑动。

方法实施例

本实施例提供一种冰块运载或下放过程中的纠偏方法，包括如下步骤：

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种冰块运载或下放过程中的纠偏方法，其特征在于：包括

冰块运载吊具、现场感知单元（100）、网络通信单元（200）、信息处理单元（300）和集中管控单元（400）；所述冰块运载吊具包括夹具（500），所述现场感知单元（100）、所述信息处理单元（300）与所述集中管控单元（400）依次通过以太网通讯连接；所述现场感知单元（100）用于通过部署在吊具各处的传感器检测吊具运行过程中的各种状态；所述网络通信单元（200）用于给传感器、控制器以及遥控台计算机之间建立信号连接的通道；所述信息处理单元（300）用于对吊具的运行状态信息进行采集、传输及对比分析处理；所述集中管控单元（400）用于集中管理吊具中各部分设备的启停及运行过程；

所述现场感知单元（100）包括重力传感模块（101）、平衡传感模块（102）、红外探边模块（103）和实时摄像模块（104）；

所述信息处理单元（300）包括信息采集模块（301）、信息传输模块（302）、对比分析模块（303）和结果反馈模块（304）；

所述集中管控单元（400）包括吊具管控模块（401）、平衡纠偏模块（402）、功能界面模块（403）和故障监测模块（404）；

所述重力传感模块（101）、所述平衡传感模块（102）、所述红外探边模块（103）与所述实时摄像模块（104）并列运行；所述重力传感模块（101）用于通过重力传感器监测夹具夹起的冰块重量；所述平衡传感模块（102）用于通过陀螺仪传感器实时监测夹具的平衡状态；所述红外探边模块（103）用于通过红外光电探边器对冰块下放过程中的是否对齐的状况进行测量；所述实时摄像模块（104）用于通过摄像头实时拍摄夹具运载冰块的全过程；

纠偏方法包括如下步骤：

S2、对摄像头的位置、拍摄角度进行调整，确保夹起的冰块可完全展示在视频画面内，并调整摄像头的焦距、光圈、曲线模式、白平衡，若现场光线较暗，还需对拍摄部分进行补光；

S4、工程师以合法身份经用户终端登录控制系统，并按冰块的尺寸、重量规格预先设定运行参数；

S7、摄像头实时监测运载过程，若工程师监察到冰块出现开裂、侧滑情况，可通过手动操控减缓或停止运载速度，并及时进行处理；

2.根据权利要求1所述的冰块运载或下放过程中的纠偏方法，其特征在于：所述网络通信单元（200）包括但不限于有线网络、无线WiFi通信、GPRS、蓝牙通讯技术。

3.根据权利要求1所述的冰块运载或下放过程中的纠偏方法，其特征在于：所述信息采集模块（301）的信号输出端与所述信息传输模块（302）的信号输入端连接，所述信息传输模块（302）的信号输出端与所述对比分析模块（303）的信号输入端连接，所述对比分析模块（303）的信号输出端与所述结果反馈模块（304）的信号输入端连接；所述信息采集模块（301）用于采集传感器检测到的状态数值及音视频信息；所述信息传输模块（302）用于将采集到的信息上传到遥控台的计算机中；所述对比分析模块（303）用于将采集的状态数值与预设的参数值进行对比，并按对比结果分析夹具运载过程中的运行状态；所述结果反馈模块（304）用于将对比分析的结果反馈到控制器上以便向吊具中各部分设备发出调整运行状态的工作指令。

4.根据权利要求1所述的冰块运载或下放过程中的纠偏方法，其特征在于：所述吊具管控模块（401）、所述平衡纠偏模块（402）、所述功能界面模块（403）与所述故障监测模块（404）并列运行；所述吊具管控模块（401）用于管控吊具的启停过程及运行状态；所述平衡纠偏模块（402）用于对夹具运行过程出现的偏斜进行纠正；所述功能界面模块（403）用于通过遥控台终端进行状态信息查看、设定参数、监控视频监察操作；所述故障监测模块（404）用于实时监测吊具运行的状态并对异常情况进行警报和反馈。

5.根据权利要求1所述的冰块运载或下放过程中的纠偏方法，其特征在于：所述功能界面模块（403）包括状态显示模块（4031）、参数设置模块（4032）和视频监控模块（4033）；所述状态显示模块（4031）、所述参数设置模块（4032）与所述视频监控模块（4033）依次通过以太网通讯连接；所述状态显示模块（4031）用于通过遥控台终端实时显示吊具的运行状态；所述参数设置模块（4032）用于通过遥控台终端对吊具的运行参数进行预先设定；所述视频监控模块（4033）用于通过遥控台终端实时播放摄像头拍摄的视频画面以供工程师监察。

6.根据权利要求1所述的冰块运载或下放过程中的纠偏方法，其特征在于：所述夹具（500）顶面中间设有重力传感器（501），所述夹具（500）的顶面两端均滑动连接有配重块（502），所述配重块（502）靠近所述夹具（500）内侧的一端固定连接有电动推杆（503），所述夹具（500）顶面两端靠近外沿处均设有陀螺仪传感器（504），所述夹具（500）的两端外侧壁上均通过滑轨滑动连接有红外光电探边器（505），所述夹具（500）的两端均通过三坐标可调固定架连接有摄像头（506）。