CN114233801A - 一种有轨机械设备防撞缓冲系统、装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有轨机械设备防撞缓冲系统、装置和方法，包括：测距设备，与控制器连接，用于检测有轨机械设备与同一轨道上相邻的目标障碍物之间的实际距离；控制器，与有轨机械设备的行走机构的主制动设备连接，用于当实际距离小于一级预设距离时，控制主制动设备对行走机构进行制动。本申请通过测距设备检测有轨机械设备与同一轨道上相邻的目标障碍物之间的实际距离，当实际距离小于一级预设距离时，控制器控制主制动设备对行走机构进行制动，降低有轨机械设备与目标障碍物之间撞击的可能性，提高同一轨道上相邻的机械设备的安全性。

Description

一种有轨机械设备防撞缓冲系统、装置和方法
技术领域
本发明涉及机械控制技术领域，尤其涉及一种有轨机械设备防撞缓冲系统、装置和方法。
背景技术
有轨机械设备沿轨道运行。通常情况下，多台机械设备会共用一条轨道。当多台机械设备共用一条轨道运行时，有可能会造成相邻两个机械设备发生碰撞，存在安全隐患。
发明内容
本申请实施例通过提供一种有轨机械设备防撞缓冲系统、装置和方法，解决了现有技术中同一轨道上相邻机械设备容易发生碰撞，安全性较低的技术问题，实现了提高同一轨道上相邻机械设备的安全性的技术效果。
第一方面，本申请提供了一种有轨机械设备防撞缓冲系统，系统包括：
测距设备，与控制器连接，用于检测有轨机械设备与同一轨道上相邻的目标障碍物之间的实际距离；
控制器，与有轨机械设备的行走机构的主制动设备连接，用于当实际距离小于一级预设距离时，控制主制动设备对行走机构进行制动。
进一步地，控制器还用于：
当实际距离小于一级预设距离时，断开行走机构的电源。
进一步地，系统还包括：
行程开关，与控制器连接；
附属制动设备，与控制器连接；
控制器还用于当行程开关被目标障碍物触发时，控制附属制动设备对行走机构进行制动。
进一步地，系统还包括：
报警设备，与控制器连接，用于当实际距离小于三级预设距离时，在控制器的控制下发出撞击预警提示。
进一步地，系统还包括：
液压缓冲设备，用于减缓有轨机械设备与目标障碍物之间的撞击力。
第二方面，本申请提供了一种有轨机械设备防撞缓冲装置，包括两个权利要求1-5任一的缓冲系统，两个缓冲系统分别设置在同一轨道上相邻的两个有轨机械设备的对立面。
第三方面，本申请提供了一种有轨机械设备防撞缓冲方法，方法包括：
检测有轨机械设备与同一轨道上相邻的目标障碍物之间的实际距离；
当实际距离小于一级预设距离时，控制有轨机械设备的行走机构的主制动设备，对行走机构进行制动。
进一步地，当实际距离小于一级预设距离时，方法还包括：
断开行走机构的电源。
进一步地，当无法获取有轨机械设备与目标障碍物之间的实际距离时，或者，当实际距离小于二级预设距离时，方法还包括：
检测有轨机械设备的行程开关是否被目标障碍物触发；
当行程开关被目标障碍物触发时，控制有轨机械设备的附属制动设备对行走机构进行制动。
进一步地，当实际距离小于三级预设距离时，方法还包括：
发出撞击预警提示。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请通过测距设备检测有轨机械设备与同一轨道上相邻的目标障碍物之间的实际距离，当实际距离小于一级预设距离时，控制器控制主制动设备对行走机构进行制动，降低有轨机械设备与目标障碍物之间撞击的可能性，提高同一轨道上相邻的机械设备的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
图1为本申请提供的一种有轨机械设备防撞缓冲系统的结构示意图；
图2为本申请提供的一种有轨机械设备防撞缓冲装置的示例图；
图3为本申请提供的一种有轨机械设备防撞缓冲方法的流程图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种有轨机械设备防撞缓冲系统，解决了现有技术中同一轨道上相邻机械设备容易发生碰撞，安全性较低的技术问题。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
一种有轨机械设备防撞缓冲系统，系统包括：测距设备，与控制器连接，用于检测有轨机械设备与同一轨道上相邻的目标障碍物之间的实际距离；控制器，与有轨机械设备的行走机构的主制动设备连接，用于当实际距离小于一级预设距离时，控制主制动设备对行走机构进行制动。
本申请通过测距设备检测有轨机械设备与同一轨道上相邻的目标障碍物之间的实际距离，当实际距离小于一级预设距离时，控制器控制主制动设备对行走机构进行制动，降低有轨机械设备与目标障碍物之间撞击的可能性，提高同一轨道上相邻的机械设备的安全性。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本实施例提供了如图1所示的一种有轨机械设备防撞缓冲系统，系统包括：
测距设备，与控制器连接，用于检测有轨机械设备与同一轨道上相邻的目标障碍物之间的实际距离；
行程开关，与控制器连接；
附属制动设备，与控制器连接；
报警设备，与控制器连接，用于当实际距离小于三级预设距离时，在控制器的控制下发出撞击预警提示。
控制器，与有轨机械设备的行走机构的主制动设备连接，用于当实际距离小于一级预设距离时，控制主制动设备进行制动；还用于当实际距离小于一级预设距离时，断开有轨机械设备的行走机构的电源；还用于当行程开关被同一轨道上相邻的目标障碍物触发时，控制附属制动设备对行走机构进行制动。
液压缓冲设备，安装在有轨机械设备朝向目标障碍物的一侧，用于减缓有轨机械设备与同一轨道上相邻的目标障碍物之间的撞击力。
轨道的铺设成本较高，且轨道需要占用较多的土地资源，所以通常情况下，多台机械设备会共用同一条轨道，对于目标有轨机械设备而言，可以将处于同一轨道上且相邻的机械设备视为目标障碍物。即目标障碍物可以是同一轨道上相邻的其他有轨机械设备。
检测有轨机械设备与目标障碍物之间的实际距离，可以确定有轨机械设备与目标障碍物之间是否有发生撞击的可能性。
实际距离可以通过测距设备进行检测，测距设备可以是超声波测距设备、红外线测距设备、激光测距设备等。测距设备的种类可以根据成本、精度等因素进行选定。
一级预设距离可以根据具体情况进行设定，例如，当有轨机械设备与目标障碍物之间的实际距离为5米时，意味着有轨机械设备与目标障碍物之间很有可能即将发生碰撞，那么则可以将一级预设距离设定为5米。
当实际距离小于一级预设距离时，为了避免有轨机械设备与目标障碍物之间发生碰撞，可以控制有轨机械设备的行走机构的主制动设备进行制动，降低有轨机械设备与目标障碍物撞击的可能性。主制动设备可以是有轨机械设备自带的制动设备。例如，可以通过控制行走机构的电机进行抱闸锁死。
在采用主制动设备对有轨机械设备的行走机构进行制动的同时，还可以断开有轨机械设备的行走机构的电源，避免行走机构继续驱使有轨机械设备向目标障碍物靠近，进一步降低撞击的可能性。
在控制有轨机械设备的行走机构的主制动设备进行制动，或者断开有轨机械设备的行走机构的电源之后，有轨机械设备不会立刻停止。当有轨机械设备在制动状态或者行走机构断电的情况下仍然继续靠近，当实际距离小于二级预设距离时，意味着有轨机械设备和目标障碍物撞击的可能性进一步增大，因此，本实施例在有轨机械设备上安装行程开关，行程开关作为二级制动触发设备，以检测有轨机械设备与目标障碍物之间是否有发生碰撞的可能性。
行程开关安装的位置与有轨机械设备本体之间有一定间距，例如，在有轨机械设备上装设杆件，杆件平行于轨道，杆件的一端安装在有轨机械设备上，另一端则安装行程开关，当目标障碍物与行程开关接触时，会触发行程开关。
行程开关触发后会向控制器发送电信号，即告知控制器行程开关被同一轨道上相邻的目标障碍物触发，控制器则控制有轨机械设备的附属制动设备对行走机构进行制动。附属制动设备是独立于有轨机械设备的设备，属于额外加装的制动装置，附属制动设备可以根据成本和制动效果进行选择，例如，附属制动设备可以是夹轮器，通过夹轮器抱闸锁死。
当附属制动设备对行走机构进行制动的同时，行走机构仍然处于断电状态，且主制动设备仍然处于对行走机构进行制动的状态。在附属制动设备、主制动设备的共同作用下，降低行走机构的速度，降低有轨机械设备与目标障碍物撞击的可能性。
由于测距设备属于电子设备，可能会出现故障，导致实际距离无法测距，而行程开关为机械电气设备，其故障率远低于测距设备。当无法获取有轨机械设备与目标障碍物之间的实际距离时，仍然可以检测有轨机械设备的行程开关是否被目标障碍物触发；当行程开关被目标障碍物触发时，控制有轨机械设备的附属制动设备和/或主制动设备对行走机构进行制动。
在主制动设备和附属制动设备的共同作用下，实际距离仍然在缩小，当实际距离小于三级预设距离时，则意味着有轨机械设备与目标障碍物会发生撞击，为了提醒有轨机械设备周围的工作人员进行避让，可以发出撞击预警提示，提醒周围的工作人员，避免发生安全事故，提高安全性。
当有轨机械设备与目标障碍物之间会发生碰撞时，目标障碍物会先接触到有轨机械设备上安装的液压缓冲设备，液压缓冲设备相比于聚氨酯缓冲器而言，液压缓冲力矩较大，液压缓冲设备为钢性结构，不会出现聚氨酯缓冲器相撞后偏向一侧的情况，防撞效果更高，进一步提高安全性。
综上所述，本实施例通过测距设备检测有轨机械设备与同一轨道上相邻的目标障碍物之间的实际距离，当实际距离小于一级预设距离时，控制器控制主制动设备对行走机构进行制动，同时，还可以断开行走机构的电源，降低有轨机械设备与目标障碍物之间撞击的可能性；当实际距离进一步减小，且小于二级预设距离时，控制器控制附属制动设备对行走机构进行制动，进一步降低有轨机械设备的行进速度，降低有轨机械设备与目标障碍物之间撞击的可能性；当实际距离进一步减小，且小于三级预设距离时，则认为有轨机械设备与目标障碍物会发生撞击，为避免发生安全事故，控制器控制报警设备进行撞击预警提示，提醒周围的工作人员进行避让，提高安全性。
即本实施例设置了三级防撞，一级防撞为激光测距，当实际距离小于一级预设距离时，断开行走机构的电源，并控制行走机构的电机抱闸；二级防撞为机械限位开关，即行程开关，触发行程开关，使附属制动设备抱闸；三级防撞为液压缓冲设备，本实施例提供的三级防撞系统，将电气防撞触发和机械触发相结合，大大提高了防撞安全系数。
基于同一发明构思，本实施例提供了如图2所示的一种有轨机械设备防撞缓冲装置，包括两个缓冲系统，两个缓冲系统分别设置在同一轨道上相邻的两个有轨机械设备的对立面。
如图2所示，为本实施例提供的防撞缓冲装置的实际应用示例。在相邻的两个有轨机械设备相对立的侧面分别设置一个缓冲系统。每个缓冲系统均包括激光防撞发射器(即图1中的测距设备)、行程开关、PLC控制器(即图1中的控制器)、夹轮器(即图1中的附属制动设备)和液压缓冲设备。
现以图2中左侧的缓冲系统为例进行说明。激光防撞发射器对应的反射板设置在右侧的缓冲系统上，激光防撞发射器与反射板配合，获得左侧的有轨机械设备与右侧的有轨机械设备(在该示例中，将右侧的有轨机械设备作为目标障碍物)之间的实际距离，当实际距离小于一级预设距离时，PLC控制器控制行走机构的主制动设备制动，断开行走机构的电源。当有轨机械设备与目标障碍物进一步靠近时，会触发行程开关，PLC控制器则控制夹轮器对行车机构的大车行走轮进行制动。当有轨机械设备与目标障碍物仍然在进一步靠近，实际距离小于三级预设距离时，发出撞击预警提示，之后有轨机械设备上的液压缓冲设备与目标障碍物的液压缓冲设备会接触，通过液压缓冲设备减缓撞击力，提高安全性。
在安装行程开关时，先在有轨机械设备上安装与轨道平行的杆件，将行程开关安装在杆件的端部，使得行程开关与有轨机械设备本体之间有一定的距离。相邻的两个有轨机械设备之间的行程开关不处于同一水平线上，但是两者在竖直方向上之间的距离是相近的，保证两个有轨机械设备在靠近时，两个有轨机械设备之间的行程开关最先相互接触，进而达到触发两个有轨机械设备之间的行程开关的目的，使两个有轨机械设备的PLC控制器控制夹轮器进行制动。
基于同一发明构思，本实施例提供了如图3所示的一种有轨机械设备防撞缓冲方法，方法包括：
步骤S31，检测有轨机械设备与同一轨道上相邻的目标障碍物之间的实际距离；
步骤S32，当实际距离小于一级预设距离时，控制有轨机械设备的行走机构的主制动设备进行制动。
轨道的铺设成本较高，且轨道需要占用较多的土地资源，所以通常情况下，多台机械设备会共用同一条轨道，对于目标有轨机械设备而言，可以将处于同一轨道上且相邻的机械设备视为目标障碍物。即目标障碍物可以是同一轨道上相邻的其他有轨机械设备。
检测有轨机械设备与目标障碍物之间的实际距离，可以确定有轨机械设备与目标障碍物之间是否有发生撞击的可能性。
实际距离可以通过测距设备进行检测，测距设备可以是超声波测距设备、红外线测距设备、激光测距设备等。测距设备的种类可以根据成本、精度等因素进行选定。
一级预设距离可以根据具体情况进行设定，例如，当有轨机械设备与目标障碍物之间的实际距离为5米时，意味着有轨机械设备与目标障碍物之间很有可能即将发生碰撞，那么则可以将一级预设距离设定为5米。
当实际距离小于一级预设距离时，为了避免有轨机械设备与目标障碍物之间发生碰撞，可以控制有轨机械设备的行走机构的主制动设备进行制动，降低有轨机械设备与目标障碍物撞击的可能性。主制动设备可以是有轨机械设备自带的制动设备。
在采用主制动设备对有轨机械设备的行走机构进行制动的同时，还可以断开有轨机械设备的行走机构的电源，避免行走机构继续驱使有轨机械设备向目标障碍物靠近，进一步降低撞击的可能性。
在控制有轨机械设备的行走机构的主制动设备进行制动，或者断开有轨机械设备的行走机构的电源之后，有轨机械设备不会立刻停止，当有轨机械设备在制动状态或者行走机构断电的情况下仍然继续靠近，当实际距离小于二级预设距离时，方法还包括：
步骤S41，检测有轨机械设备的行程开关是否被同一轨道上相邻的目标障碍物触发；
步骤S42，当行程开关被同一轨道上相邻的目标障碍物触发时，控制有轨机械设备的附属制动设备对行走机构进行制动。
当实际距离小于二级预设距离时，意味着有轨机械设备和目标障碍物撞击的可能性进一步增大，因此，本实施例在有轨机械设备上安装行程开关，行程开关作为二级制动触发设备，以检测有轨机械设备与目标障碍物之间是否有发生碰撞的可能性。
行程开关安装的位置与有轨机械设备本体之间有一定间距，例如，在有轨机械设备上装设杆件，杆件平行于轨道，杆件的一端安装在有轨机械设备上，另一端则安装行程开关，当目标障碍物与行程开关接触时，会触发行程开关。
行程开关触发后会向控制器发送电信号，即告知控制器行程开关被同一轨道上相邻的目标障碍物触发，控制器则控制有轨机械设备的附属制动设备对行走机构进行制动。附属制动设备是独立于有轨机械设备的设备，属于额外加装的制动装置，附属制动设备可以根据成本和制动效果进行选择，例如，附属制动设备可以是夹轮器。
当附属制动设备对行走机构进行制动的同时，行走机构仍然处于断电状态，且主制动设备仍然处于对行走机构进行制动的状态。在附属制动设备、主制动设备的共同作用下，降低行走机构的速度，降低有轨机械设备与目标障碍物撞击的可能性。
由于测距设备属于电子设备，可能会出现故障，导致实际距离无法测距，当无法获取有轨机械设备与目标障碍物之间的实际距离时，仍然可以检测有轨机械设备的行程开关是否被目标障碍物触发；当行程开关被目标障碍物触发时，控制有轨机械设备的附属制动设备和/或主制动设备对行走机构进行制动。
在主制动设备和附属制动设备的共同作用下，实际距离仍然在缩小，当实际距离小于三级预设距离时，则意味着有轨机械设备与目标障碍物会发生撞击，为了提醒有轨机械设备周围的工作人员进行避让，可以发出撞击预警提示，提醒周围的工作人员，避免发生安全事故，提高安全性。
当然，可以在有轨机械设备的侧面安装液压缓冲设备，可以减缓有轨机械设备的撞击力。
综上所述，本实施例通过检测有轨机械设备与同一轨道上相邻的目标障碍物之间的实际距离，当实际距离小于一级预设距离时，则控制主制动设备对行走机构进行制动，同时，还可以断开行走机构的电源，降低有轨机械设备与目标障碍物之间撞击的可能性；当实际距离进一步减小，且小于二级预设距离时，则控制附属制动设备对行走机构进行制动，进一步降低有轨机械设备的行进速度，降低有轨机械设备与目标障碍物之间撞击的可能性；当实际距离进一步减小，且小于三级预设距离时，则认为有轨机械设备与目标障碍物会发生撞击，为避免发生安全事故，进行撞击预警提示，提醒周围的工作人员进行避让，提高安全性。
由于本实施例所介绍的电子设备为实施本申请实施例中信息处理的方法所采用的电子设备，故而基于本申请实施例中所介绍的信息处理的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本申请实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例中信息处理的方法所采用的电子设备，都属于本申请所欲保护的范围。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种有轨机械设备防撞缓冲系统，其特征在于，所述系统包括：
测距设备，与控制器连接，用于检测所述有轨机械设备与同一轨道上相邻的目标障碍物之间的实际距离；
所述控制器，与所述有轨机械设备的行走机构的主制动设备连接，用于当所述实际距离小于一级预设距离时，控制所述主制动设备对所述行走机构进行制动。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于：
当所述实际距离小于所述一级预设距离时，断开所述行走机构的电源。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
行程开关，与所述控制器连接；
附属制动设备，与所述控制器连接；
所述控制器还用于当所述行程开关被所述目标障碍物触发时，控制所述附属制动设备对所述行走机构进行制动。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
报警设备，与所述控制器连接，用于当所述实际距离小于三级预设距离时，在所述控制器的控制下发出撞击预警提示。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
液压缓冲设备，用于减缓所述有轨机械设备与所述目标障碍物之间的撞击力。
6.一种有轨机械设备防撞缓冲装置，其特征在于，包括两个权利要求1-5任一所述的缓冲系统，两个所述缓冲系统分别设置在同一轨道上相邻的两个有轨机械设备的对立面。
7.一种有轨机械设备防撞缓冲方法，其特征在于，所述方法包括：
检测所述有轨机械设备与同一轨道上相邻的目标障碍物之间的实际距离；
当所述实际距离小于一级预设距离时，控制所述有轨机械设备的行走机构的主制动设备，对所述行走机构进行制动。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述实际距离小于所述一级预设距离时，所述方法还包括：
断开所述行走机构的电源。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，当无法获取所述有轨机械设备与所述目标障碍物之间的实际距离时，或者，当所述实际距离小于二级预设距离时，所述方法还包括：
检测所述有轨机械设备的行程开关是否被所述目标障碍物触发；
当所述行程开关被所述目标障碍物触发时，控制所述有轨机械设备的附属制动设备对所述行走机构进行制动。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述实际距离小于三级预设距离时，所述方法还包括：
发出撞击预警提示。
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