CN112783027A - 密集架智能检测安全控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密集架智能检测安全控制系统。包括密集架列，智能控制器，设于所述密集架列的通道检测单元，所述通道检测单元包括通道光幕传感器，以及分别设置于通道上方相对两端的悬臂式随动检测架，所述通道光幕传感器分别分布设置于通道两端的悬臂式随动检测架上，该通道两端的通道光幕传感器相互相向对应向下倾斜一角度，形成剪刀叉式互补通道光幕。该密集架智能检测安全控制系统优化了密集架检测控制系统组成结构和操作控制运行性能，提高了操作运行的安全性、可靠性。

Description

密集架智能检测安全控制系统

技术领域

本发明涉及一种密集架，特别涉及一种密集架智能检测安全控制系统。

背景技术

随着技术的进步，密集架的存储量趋于更大，集中规模也趋于更大，其自动化程度也越来越高，其架体自身的运行、以及操作人员的操作简单、方便和安全性也更为重视。然而，现有的密集架为满足其更高的使用运行要求，其系统构成做得庞大、且复杂，控制系统组成结构和相应控制方式方法的不尽合理，使得操作使用也变得更为复杂、烦琐，架体运行和人员操作安全性、可靠性反而降低，而且能耗也随之增加。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的不足，提供了一种密集架智能检测安全控制系统。该密集架智能检测安全控制系统优化了密集架检测控制系统组成结构和操作控制运行性能，提高了操作运行的安全性、可靠性。

本发明密集架智能检测安全控制系统包括密集架列，设于所述密集架列的区域检测单元，通道检测单元，还包括多功能智能检测装置，所述多功能智能检测装置包括脉冲/距离校正转换器和限位检测器，所述区域检测单元为单向动态式光幕单元，该单向动态式光幕单元包括分别设置于所述密集架列的各相应架体的上方或顶部相应两侧或四周的随动光幕架，所述通道检测单元包括连接于智能控制器的通道光幕传感器。

本发明通过区域和通道光幕检测、以及通道出入检测设置，对密集架进行多因素、多手段智能安全运行控制，其检测控制系统的构成简单、合理，检测控制系统的运行特别稳定、可靠，操作简单、人性化，操作在任意时候和状态下，密集架的运行始终能够全面充分考虑密集架架体周围区域、架内的人、物等环境变化对操作运行安全因素，既具有高度自动化智能化操作运行控制，且从根本上提高了密集架运行的稳定性、可靠性和人、物、架的安全性。

同时，其通过多功能智能检测装置，将移动架运行边界行程到位的限位检测器与移动架运行的实时移动距离位置边界智能复合，移动架运行位置记忆，和收入安全边界，形成多参数智能综合式保障安全运行控制，就地、就近和/或控制室屏显界面等直观形象生动的图形显示监控，及时撑控、有效保障密集架运行的安全可靠；还可防止相应的多功能智能检测装置的限位检测器损坏。

附图说明

图1是本发明密集架智能检测安全控制系统一实施例的结构示意图；图2为本发明密集架智能检测安全控制系统一实施例的的区域光幕结构示意图；图3为本发明密集架智能检测安全控制系统一实施例的控制原理结构框图；图4为本发明密集架智能检测安全控制系统一实施例的移动架的智能记忆监测器控制原理框图结构示意图；图5为密集架智能检测安全控制系统的移动架的位置记忆控制运行实时位置示意图；图6为本发明密集架智能检测安全控制系统一实施例的移动架的智能记忆监测器控制原理框图结构示意图；图7为本发明密集架智能检测安全控制系统另一实施例的区域检测单元结构示意图；图8为本发明密集架智能检测安全控制系统的区域检测单元再一实施例结构示意图。

具体实施方式

为进一步理解本发明的技术方案，现通过实施例结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-5所示，本发明包括架体、区域检测单元、通道检测单元、出入检测单元和智能控制器。其架体包括移动架一固定架1b和若干移动架1，固定架和若干移动架1构成密集架列。相邻两个架体之间形成通道2。移动架设有行走电机18。还包括多功能智能检测装置。智能控制器设有综合控制模块。在本实施例中，行走电机18为无刷行走电机。本例中其智能控制器的综合控制模块为复合式控制模块。区域检测单元包括区域光幕传感器22，通道检测单元包括通道光幕传感器7，出入检测单元包括出入通道传感器5。通道光幕传感器可以由反射式红外传感器构成，由若干反射式红外传感器形成通道光幕；出入通道传感器可由人体热释红外传感器构成。区域光幕传感器可由反射式红外传感器构成，由其若干反射式红外传感器构成相应的区域光幕。其移动架体侧面板可设置相应的操作触控屏，固定架中控器触控屏。

其中，区域光幕传感器罩设在密集架列两端，用于检测是否有人员等向密集架列移动，而通道检测单元用于感应密集架列内是否有人员和/或物，并将感应的信息传递给智能控制器，智能控制器通过对接收到的信息进行解码、分析，在向密集架列下达控制指令，控制架体的移动、锁定，降低密集架列挤压到人、物的可能性。

其区域检测单元为单向动态式光幕单元，该单向动态式光幕单元包括分别设置于密集架列的各架体（移动架和固定）的上方或顶部的相对两端的、以及密集架列的边沿一移动架（靠最外侧的一个移动架）1a外侧顶部边缘的、凸出于外侧的分立随动光幕架6，以及相应的区域光幕传感器，区域光幕传感器分别由固定于分立随动光幕架6的反射式红外传感器21构成。反射式红外传感器向下发射反射式红外光。区域光幕传感器也可为热释红外传感器，该反射式红外传感器或人体热释红外传感器连接于主控机的相应电控输入端，由区域光幕传感器于密集架列的活动区域的所有通道两端、以及密集架列的边沿一移动架1a外侧形成连续三个侧面跟随式动态光幕区。反射式红外传感器21对应感测密集架列的外侧下方，并自动形成于移动架的运行范围。

各反射式红外传感器21分布设置密度可根据反射式红外传感器的覆盖工作范围确定，本例中，其设置于密集架列的各移动架。其具有设置结构特别简单、方便、而且合理，不影响任何密集架的习惯使用、整体原型和整洁性，特别是没有死角，工作灵敏、可靠。维护也特别简单。

通道检测单元包括通道光幕传感器和出入通道传感器，通道光幕传感器其通道光幕传感器包括分别分布设置于通道两端的悬臂式随动检测架4上的反射式红外传感器5，通道两端的若干反射式红外传感器5相互相向对应向下倾斜一角度形成剪刀叉式互补通道光幕7x。悬臂式随动检测架4自其一端固定连接于通道相应一侧的架体上，悬臂式随动检测架4可随着架体（移动架）而伸出通道内，从而使其上面的反射式红外传感器5工作。悬臂式随动检测架4的自由端与通道的相对另一合同侧的架体相对应，连接端的相对侧的移动架（或架体）顶壁设置间隙。避免运行时与架体顶壁外壁面摩擦。反射式红外传感器分别相互相向设置于两端的悬臂式随动检测架的相向侧壁面，悬臂式随动检测架4上的反射式红外传感器可以沿高度方向分布设置多个，沿高度方向设置的各反射式红外传感器的向下倾斜的角度互不同。以于全方位获得检测光幕。悬臂式随动检测架与架体顶壁形成一定的间隙或高度。

两悬臂式随动检测架4长度略小于或等于通道的相应宽度。通道2相对两端的两悬臂式随动检测架4相互交错分别自其一端固定连接于通道两侧的两架体（或移动架）顶壁上。每相邻两通道的悬臂式随动检测架4于架体长度方向上相互错位设置，以避免相邻两架体在合拢时，其同一端的两悬臂式随动检测架因悬臂式随动检测架的悬臂长度大于架体的宽度，而相互顶抵，造成架体不能合拢。

出入通道传感器设置有两个功能组，且两个功能组出入通道传感器分别位于通道2的相应一侧，每个功能组由两个人体热释红外传感器构成，通道每一端的两个人体热释红外传感器沿进入通道方向呈外内依次设置，其通道光幕传感器用于检测通道2内是否有人和/或物等存在；出入通道传感器则用于检测通道的人员进出和相应的人次数量等。且出入通道传感器同时与通道光幕传感器构成通道的人员等的交叉检测。出入通道传感器可以设置于架体的中上部。由智能控制器根据两个功能组出入通道传感器的检测信号进行运算，得到通道内是否有人。出入通道传感器的两功能组的各两个人体热释红外传感器分别安装于相应架体的靠两端部位。人体热释红外传感器设置呈沿通道横向或宽度方向检测。

其智能控制器的通道进出传感器检测工作方式为：分别于相应方向通过通道两端或两端的任意一端的、靠外侧的进入人体热释红外传感器3a，以及靠内侧的行出人体热释红外传感器3b的先或后相继检测到人体信号，由智能控制器以不同方向（进出方向）的先后顺序收到检测信号、以及次数（人次）的检测识别方式。主控机对人员进入和离开通道的检测判断方式法是：以通道同一端的一个功能组的外内两人体热释红外传感器的先后输出人体检测信号，如外侧的传感器先于内侧的传感器获得检测信号，表示人员进入通道，反之，即表示人员离开通道。

多个移动架1的各相互相向壁面均安装有相应的限位检测器8，限位检测器可为压力传感器或红外检测器等。区域检测单元的反射式红外传感器的电控输出端、出入通道传感器的电控输出端和限位检测器8的电控输出端均与智能控制器的相应的电控输入端电性连接，智能控制器的电控输出端与行走电机18的电控输入端电性连接，在具体实施时，该智能控制器可为单片机，本领域技术人员可根据具体实际需要而选择适当的类型型号，该智能控制器用于信号的接收、处理，数据的编码、解码和控制指令的发出。

移动架1内设置有摄像头，且摄像头的信号输出端与智能控制器信号输入端电性连接，增设摄像头，可对通道2内人员进行监控、记录，可留存档案，以备查询；

智能控制器内设置存储模块和人脸识别模块，智能控制器的存储模块中设置有人脸数据存储库，摄像头采集的人脸图像或视频流可与人脸数据存储库中的人脸数据进行比对，利于对人员的身份进行识别。

请参阅图3和4。其多功能智能检测装置包括分别设置于移动架的、连接于智能控制器的行进智能记忆监测器10，限位检测器，设于智能控制器或其MCU处理器11所设的脉冲/距离校正转换器12，距离/位置转换器13，以及连接于脉冲/距离校正转换器12的距离比较锁定器16等。智能记忆监测器包括移动架的行走电机的霍尔传感器18a，距离比较锁定器16输出端连接于行走电机。脉冲/距离校正转换器12的输出端分别连接于距离位置转换器13和距离比较锁定器16，距离位置转换器通过智能控制器的位置图形转换器14连接于触摸显示屏15。智能控制器或其MCU处理器11设有静止位置与动态（或移动）记忆位置结合的智能复合控制模块。

其移动架的开或合限位检测器包括分别设置于通道的相应一侧或相对两侧移动架的限位检测器8，限位检测器连接于智能控制器的相应输出端。限位检测器包括压力传感器或红外检测器等。

由其脉冲/距离校正转换器12将移动架的行走电机的霍尔传感器输出的、运行（移动）过程的实时脉冲数量计算转换得到移动架移动过程的实时距离（即移动架已经移动过的距离），再由距离/位置转换器13将该实时距离与通道工作宽度（移动架通道的正常工作宽度）校正换算，得到移动架的实时位置（即为移动架移动至此时所处的具体位置），智能控制器将该位置信号转化为图形送到触摸显示屏进行实时显示；同时，在移动架运行至打开或合拢到位（即通道工作宽度或距离的到位），同时，限位检测器到位动作，智能控制器根据该到位距离或到位位置信号、以及限位检测器到位动作的输出检测信号，输出控制信号控制行走电机停转或锁定。即，其智能控制器通过其限位检测器（静止位置）与智能记忆监测器（记忆移动位置）结合的复合式控制模块，同时对相应的移动架的运行实施“与”锁定控制。

移动架1移动运行时，由智能控制器或其MCU处理器11根据霍尔传感器18a的相应输出数字信号，进行脉冲与距离校正换算，即得到该一移动架1n移动过程中的实时位置1nx信号，该实时位置信号通过图形等方式由相应移动架的触摸显示屏15和/或中控显示器显示监控；同时，该实时位置信号送智能控制器的设定器，与设定器预先设定的移动架最大移动距离（即通道安全宽度距离）设定值进行比较，当移动架移动位置达到设定值，此时，移动架的运行同时触发限位检测器，限位检测器同时也输出检测信号，智能控制器即输出运行控制信号，控制停止该行走电机转动，确保移动架始终运行于通道2的安全距离内，避免移动架冲出轨道或发生挤压安全事故，并可有效防止限位检测器8损坏，提高移动架1移动的安全性。其密集架的通道安全距离可略大于或等于其正常运行的通道正常工作距离。

具体运行控制方式：

人员应穿过区域检测单元中的光幕区向密集架列方向移动，人体热释红外传感器或反射式红外传感器检测信号传输给智能控制器，智能控制器根据其接收到的信号状态，输出控制信号给通道光幕传感器和出入通道传感器，由此控制通道光幕传感器和出入通道传感器的启闭，当人员位于区域光幕区内时，人体热释红外传感器或反射式红外传感器将相应信息以数据的方式传递给智能控制器，智能控制器对接收的数据进行解码、编码处理，然后向通道光幕传感器和出入通道传感器发出控制信号，控制通道光幕传感器和出入通道传感器启动；其通过区域检测单元与架内的通道光幕传感器以及出入通道传感器相互作用配合，使操作运行反应及时快速和灵敏，安全稳定可靠，具有延长传感器的使用寿命，有助于节约能源，降低使用成本。

操作通过智能控制器控制行走电机18启动，驱动移动架1至多功能智能检测装置的智能记忆监测器和限位检测器同时动作，使移动架打开至正常工作宽度位置，即设定的通道宽度终点，将通道2打开并锁定相应的移动架。

人员进入到打开的通道2内，出入通道传感器5对进入通道（进架）人数进行检测计数；通道光幕传感器对通道内是否有人和/或物进行检测，检测到通道内有人、物，其输出相应的信号到智能控制器，智能控制器在对接收到的数据信息进行解码、分析处理后，向行走电机18发出控制信息，控制行走电机18并锁定移动架，以防移动架意外滑移或误动作等。

人员出架，通过移动架、固定架的触控屏及其智能控制器进行人机交互操作关闭通道时，由通道光幕传感器对通道内（即架内）是否有人、物进行检测，同时，由出入通道传感器对出通道人数（次）进行检测，当通道光幕传感器检测到通道内无人、且出入通道传感器检测到出通道（出架）人次数与进架人次数量相符时，智能控制器根据通道光幕传感器和出入通道传感器的架内人员和出入人员的检测结果信号，输出控制信号启动相应移动架的行走电机18运行，使移动架1进行相对移动合拢，当移动架1的移动合拢到位，相应的多功能智能检测装置的智能记忆监测器和限位检测器8动作，其将感应到的信息传递给智能控制器，由智能控制器控制行走电机18停止，移动架合拢通道关闭到位。

即：人员穿过光幕区时，区域检测单元可感应到该信息，并将感应到的信息以数据的方式传递给智能控制器，智能控制器控制通道光幕传感器和出入通道传感器启动；在操作人员通过操作智能控制器进行人机交互作业，启动行走电机18，使其驱动移动架1移动，将通道2打开后，一方面，当有人进入到通道2内时，架体运行到位多功能智能检测装置动作并将其检测信号传递给智能控制器，主控器输出行走电机运行控制信号控制行走电机18停止，同时，其通道光幕传感器和出入通道传感器将通道有人检测信号输送到智能控制器，智能控制器再输出锁定控制信号、通过行走电机锁相器对行走电机18进行锁定，进而锁定移动架1，提高和确保架内人物等的安全性；另一方面，当在行走电机18运行至通道打开到位停止，主控器根据多功能智能检测装置的检测信号控制行走电机停止，但无人进入通道，架内通道光幕传感器和出入通道传感器未检测到架内有人时，通道光幕传感器和出入通道传感器的检测无人信号输送给智能控制器，主控器无锁定控制信号输出，架体将不预锁定，行走电机仅处于停止状态，可随时待命或根据后续的操作指令重新锁定或合拢架体等。其可以使移动架得到非常好的动作响应敏感度、和运行反应速度，可节约操作时间，提高运行使用效率。智能控制器分别设置行走电机锁定控制信号和行走电机运行控制信号输出端口。

本发明其行走电机、通道光幕传感器件、出入通道传感器件、如人体热释红外传感器或/和反射式红外传感器等、智能控制器和限位检测器具体的型号规格需根据该装置的实际要求规格等进行选型确定，例如MCU可用PIC18F46K22等。体选型计算方法、以及其他相应的连接方式等，采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

实施例2中：其智能控制器的综合控制模块为智能择一式控制模块，形成“或”控制模式，智能控制器通过其智能择一式控制模块，根据智能记忆监测器到位距离或到位位置信号、以及限位检测器的限位检测器到位动作的输出检测信号的其中任一一检测信号，对移动架的运行实施控制。当智能记忆监测器和限位检测器两者检测信号输出存在先后时，智能控制器的智能择一式控制模块以其先收到的检测信号为优先控制。可以避免在两种检测出现差异或不完全同步问题时，仍可保持密集架的正常稳定安全的运行，且在限位检测器为行程开开关时，其可以对行程开关实施保护。其区域检测单元的各相应的区域光幕传感器分别主，分别呈向下倾斜一角度连接于悬臂式随动检测架4的外侧壁面。其具有特别简单而又非常合理的结构构成。制作安装极其方便、且成本低。本例其余结构和相应的检测运行控制方式等可与上述实施例类同。

本发明实施例3中，请参阅图6。密集架列的位于边沿一移动架1a或其构成的相应通道2设有密集架列的移动区域安全边界，其多功能智能检测装置还包括边界比较锁定器17，脉冲/距离校正转换器12的相应输出端连接于智能控制器的边界（行程）比较锁定器17和距离/位置转换器13，边界比较锁定器输出端连接于密集架列的移动架的行走电机。

一方面，密集架列运行中，当出现密集架列的边沿一移动架1a、或者边沿一移动架1a在打开运行达到设定的安全边界时，边沿一移动架1a的行走电机的霍尔传感器将输出相应检测信号，智能控制器将根据智能记忆监测器（或者智能记忆监测器和限位检测器）控制当前正在运行的所有行走电机停止并锁定。

另一方面，当因意外制动惯性、其他部件设备等问题、以及非正常的外力作用冲击等问题时，导致边沿一移动架1a超出安全边界，同样的，智能控制器或其综合控制模块控制当前正在运行的所有行走电机停止并锁定。

安全边界的具体控制为：边沿一移动架1a的霍尔传感器输出信号由智能控制器边界比较锁定器根据脉冲/距离校正转换器的输出相应的信号与设定的安全边界值进行比较，并由智能控制器输出控制信号对当前正运行的移动架的行走电机进行制动锁定。避免移动架冲出轨道，造成设备人员的安全事故。安全边界的检测信号取自边沿一移动架的行走电机的霍尔传感器。

密集架的智能记忆监测器10与其密集架系统限位检测器8等相应的安全控制检测传感器，形成多因素约束控制，其移动架运行工作合拢到位控制与其相应的运行位置安全限位控制实施多重并列控制，其密集架的正常运行的稳定性、可靠性将倍增。本例其余结构和相应的检测运行控制方式等可与上述实施例类同。构成特有的类似冗余设计。

本发明实施例4中，请参阅图7。其区域检测单元包括设于密集架列的单向静态式光幕单元，该单向静态式光幕单元包括并联连接于智能控制器的相应输入端的若干人体热释红外传感器或反射式红外传感器21，以及设置于密集架列的固定架顶部或顶板相应两端（对应于通道两端）的固定悬臂光幕架9，固定悬臂光幕架的自由端延伸至密集架列的移动架的运行最大行程处，人体热释红外传感器21分布设置于该固定悬臂光幕架。由分布设置于两固定悬臂架的人体热释红外传感器21于密集架列的相对两侧成形相应的光幕墙。

在本实施例中，由人体热释红外传感器或反射式红外传感器于密集架列活动区域的所有通道两端形成区域光幕22x，密集架列位于两端区域光幕（光幕区）22x，其既无保护无盲区，又结构简单降低耗材和运行成本。本例其余结构和相应的检测运行控制方式等可与上述实施例类同。

本发明实施例5中，区域检测单元包括相向随动光幕架25和区域光幕传感器等，其相向随动光幕架分别设于密集架列的靠固定架1b，以及边沿一移动架（即靠轨道23延伸端的外侧一移动架）1a的两端外角部边缘，相向随动光幕架25分别向外略凸出，区域光幕传感器由红外对射传感器构成，红外对射传感器的发射器和相应的接收器相互对应分别设置于固定架和边沿一移动架的相向随动光幕架。其相向随动光幕架上的发射器和相应的接收器，于密集架列的相对两端（即通道相对两端）形成跟随移动架移动的相向跟随光幕区。其相应设置结构简单，便于密集架档案库等场所的整体布局，密集架列相应一外侧的一个移动架为固定移动架。本例其余结构和相应的运行检测控制方式等可与上述实施例类同。

本发明实施例6中，如图8所示。其区域检测单元的区域光幕传感器由反射式红外传感器构成。相向随动光幕架25仅设置于密集架列的靠边沿一移动架的相对两端，若干反射式红外传感器沿高度方向分布设置于相向随动光幕架25的靠固定架一侧，若干反射式红外传感器分别沿固定架方向向下倾斜不同的角度。其结构尤其简单，工作特别可靠。本例其余结构和相应的运行检测控制方式等可与上述实施例5类同。

Claims (1)

1.一种密集架智能检测安全控制系统，包括密集架列，智能控制器，设于所述密集架列的通道检测单元，其特征是所述通道检测单元包括通道光幕传感器，以及分别设置于通道上方相对两端的悬臂式随动检测架，所述通道光幕传感器分别分布设置于通道两端的悬臂式随动检测架上，该通道两端的通道光幕传感器相互相向对应向下倾斜一角度，形成剪刀叉式互补通道光幕。

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