CN114835023A - 用于门座起重机的防撞方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

用于门座起重机的防撞方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN114835023A CN202210396280.7A CN202210396280A CN114835023A CN 114835023 A CN114835023 A CN 114835023A CN 202210396280 A CN202210396280 A CN 202210396280A CN 114835023 A CN114835023 A CN 114835023A
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Abstract

本申请涉及一种用于门座起重机的防撞方法、装置、设备及存储介质，其中方法包括：实时获取每个门机运行时的多个初始位置参数；根据初始位置参数的变化率确定每个门机的运行趋势；根据所述变化率计算出所述初始位置参数在预设时间长度后对应的终止位置参数；将门机移动使得初始位置参数变化为终止位置参数的过程中，所述门机移动的轨迹为门机的预期作业区域；当检测到相邻两个门机的预期作业区域中存在相互重合的部分时，限制门机的移动，直至所述互相重合部分消除。本申请具有的技术效果是：能够实现对于作业中的门机的自动监测，自动预测出是否有相撞风险并自动限制门机以减少相撞的可能，从而降低门机相撞的事故风险。

Description

用于门座起重机的防撞方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及起重机的领域，尤其是涉及一种用于门座起重机的防撞方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
目前，货船在码头装卸货物时，会需要码头前沿门座起重机(简称门机)进行装卸传作业。若货船的体积较大且货船的长度较长，会需要多台门机沿货船的长度方分布并同时进行作业。门机包括四连杆结构组成的用于吊装货品的臂架、使门机能够上半部分整体做360°旋转的旋转机构，以及可以使门机整体沿码头上的码头轨道移动的大车行走机构。
当两台靠的很近的相邻的门机在作业时，防止门机主体结构互相碰撞主要靠门机操作司机的主观观察，人工控制门机各大机构动作，以避免两台门机主体结构作业范围重叠，而发生两台门机主体结构互相碰撞的情况，造成重大安全事故。
针对上述中的相关技术，发明人发现该技术中至少存在以下问题：人工判断效率较低且不同的司机判断的准确性不一致，人工在判断的过程中会出现大意、疏忽而造成相撞事故的发生，使得门机相撞的事故风险仍然较高。
发明内容
为了改善门机相撞的事故风险仍然较高的问题，本申请提供一种用于门座起重机的防撞方法、装置、设备及存储介质。
第一方面，本申请提供一种用于门座起重机的防撞方法，采用如下技术方案：
实时获取每个门机运行时的多个初始位置参数；
根据初始位置参数的变化率确定每个门机的运行趋势；
根据所述变化率计算出所述初始位置参数在预设时间长度后对应的终止位置参数；
将门机移动使得初始位置参数变化为终止位置参数的过程中，所述门机移动的轨迹为门机的预期作业区域；
当检测到相邻两个门机的预期作业区域中存在相互重合的部分时，限制门机的移动，直至所述互相重合部分消除。
通过采用上述技术方案，当多台门机在码头作业时，后台能够自动测算出每个门机对应的预期作业区域，然后自动测算出相邻两个门机的之间的预期作业区域中是否存在相互重合的部分，若是，则可自动判断出两个门机存在相撞的风险，并自动对门机进行限制直至风险解除，从而实现对于作业中的门机的自动监测，自动预测出是否有相撞风险并自动限制门机以减少相撞的可能，从而降低门机相撞的事故风险。
可选的，所述实时获取每个门机运行时的多个初始位置参数，包括：
实时获取门机运行时在预设的坐标系中的投影所对应的初始位置参数；
间隔预设的距离间隔在门机的投影对应的轮廓线上进行取点，得出初始轮廓点集合；
所述将门机移动使得初始位置参数变化为终止位置参数的过程中，所述门机移动的轨迹为门机的预期作业区域包括：
计算出当所述门机移动使得初始位置参数变化为所述终止位置参数时，门机的初始轮廓点集合对应变化为的终止轮廓点集合；
所述当检测到相邻两个门机的预期作业区域中存在相互重合的部分时，限制门机的移动包括：
当检测到相邻两个门机中一个门机的终止轮廓点集合与另一个门机的初始轮廓点集合中包含坐标相同的轮廓点时，停止其中一个门机的移动。
通过采用上述技术方案，后台可自动计算出两个轮机的轮廓点，通过是否有轮廓点存在重合来判断是否有相撞的风险，从而进一步细化了是否存在相撞风险的判定方法，将判定方法从面与面的重合细化为点与点的重合，从而有助于减少门机不必要的限制，从而减少了门机被限制过长时间且被限制频率过高，而影响作业效率的可能。
可选的，在所述计算出当所述门机移动使得初始位置参数变化为所述终止位置参数时，门机的初始轮廓点集合对应变化为的终止轮廓点集合之后，还包括：
以每个终止轮廓点为中心，以预设的半径画圆得出每个终止轮廓点的有效区域；
所述当检测到相邻两个门机中一个门机的终止轮廓点集合与另一个初始轮廓点集合中包含坐标相同的轮廓点时，限制门机的移动包括：
当检测到相邻两个门机中一个门机的初始轮廓点集合中存在有轮廓点落入另一个门机的终止轮廓点集合中轮廓点的有效区域内时，停止其中一个门机的移动。
通过采用上述技术方案，后台将判断是否存在相撞风险从点与点的重合调整为点与面的重合，放宽了判定为存在相撞风险点的条件，有助于减少在预测的过程中遗漏相撞风险的可能。
可选的，所述计算出当所述门机移动使得初始位置参数变化为所述终止位置参数时，门机的初始轮廓点集合对应变化为的终止轮廓点集合包括：
获取每个初始位置参数对应的预设的减速时间，所述减速时间为每个初始位置参数对应的参数变化速率制动为零的时间；
根据每个初始位置参数、每个初始位置参数对应的减速时间、初始轮廓点集合以及预设的算法计算得出减速时间对应的所述门机的轮廓线的终止轮廓点集合，当门机轮廓线的轮廓点集合为所述终止轮廓点集合时，所述门机静止。
通过采用上述技术方案，当开始对门机进行限制移动后，受惯性影响门机仍会进行移动，通过将门机从此时制动直至停下时的在坐标系中的轮廓点与相邻门机当前的轮廓点进行比对，根据是否存在重合的轮廓点判定是否有相撞风险，当存在相撞风险时，限制相邻两个门机，使得在发生相撞前能够将门机静止，从而减少了判定存在相撞风险并对门机进行限制后，相邻两个门机受惯性影响发生碰撞的可能。
可选的，在所述根据每个初始位置参数、每个初始位置参数对应的减速时间、初始轮廓点集合以及预设的算法计算得出当每个初始位置参数对应的变化速率制动为零时，所述门机的轮廓线对应的终止轮廓点集合之后，还包括：
将所述每个初始位置参数对应的减速时间减去预设的时间长度得出每个初始位置参数对应的前检测时间；
将所述每个初始位置参数对应的减速时间加上预设的时间长度得出每个初始位置参数对应的后检测时间；
根据每个初始位置参数、每个初始位置参数对应的前检测时间、初始轮廓点集合以及预设的算法计算得出前检测时间对应的前检测轮廓点集合；
根据每个初始位置参数、每个初始位置参数对应的后检测时间、初始轮廓点集合以及预设的算法计算得出后检测时间对应的后检测轮廓点集合；
当检测到相邻两个门机中一个门机的初始轮廓点集合与另一个门机的前检测轮廓点集合或后检测轮廓点集合中包含坐标相同的轮廓点时，停止其中一个门机的移动。
通过采用上述技术方案，增加前预测点和预测点时相邻两个门机位姿轮廓点的比对，从而丰富了于相撞时机的预测条件，有助于进一步提高对于相撞风险预测的准确性。
可选的，所述特征参数包括门机中心与预设的基准点之间的距离；
在所述实时获取每个门机运行时的多个初始位置参数之前，还包括：
获取设置在门机车轮上的绝对值编码器实时检测到的转动角度；
根据门机与基准点之间的初始距离以及所述转动角度，计算出门机与基准点之间的第一距离；
将所述第一距离作为门机中心与基准点之间的距离；
当获取到磁钉的载码体信息时，所述载码体信息包括磁钉所在的位置信息，根据所述载码体信息计算出所述门机与基准点之间的第二距离；
将所述门机中心与基准点之间的距离由第一距离更替为第二距离。
通过采用上述技术方案，在有磁钉处根据磁钉测算门机中心与基准点之间的距离，两个磁钉的位置之间处根据绝对值编码器测算门机中心与基准点之间的距离，实现了绝对值编码器与磁钉系统的配合使用，互补缺陷，从而实现能够精准地测算出门机中心与基准点之间的距离，从而有助于提高对于相撞风险预测的准确性。
可选的，所述方法还包括：
当门机中心与基准点之间的距离由第一距离更替为第二距离时，计算并记录第一距离和第二距离之间的差值；
所述将所述第一距离作为门机中心与基准点之间的距离包括：
获取预设数量的第一距离和第二距离之间的历史的差值；
根据多个历史的差值计算出第一距离和第二距离之间的标准差值，将所述标准差值作为编码器误差；
通过所述编码器误差对所述第一距离进行校正，将校正后的第一距离作为门机中心与基准点之间的距离。
通过采用上述技术方案，通过磁钉系统实时计算出绝对值编码器的误差，并根据计算出的误差对绝对值编码器测算出的第一距离进行校正，从而有助于提高第一距离的准确性，进一步提高测算出的门机中心与基准点之间的距离的精准性。
第二方面，本申请提供一种用于门座起重机的防撞装置，采用如下技术方案：所述装置包括：
参数获取模块，用于实时获取每个门机运行时的多个初始位置参数；
趋势计算模块，用于根据初始位置参数的变化率确定每个门机的运行趋势；
参数计算模块，用于根据所述变化率计算出所述初始位置参数在预设时间长度后变化为的终止位置参数；
区域划分模块，用于将所述初始位置参数变化为所述终止位置参数的过程中门机移动的轨迹为门机的预期作业区域；
指令发送模块，用于当检测到相邻两个门机的预期作业区域中存在相互重合的部分时，限制门机的移动，直至所述互相重合部分消除。
通过采用上述技术方案，当多台门机在码头作业时，后台能够自动测算出每个门机对应的预期作业区域，然后自动测算出相邻两个门机的之间的预期作业区域中是否存在相互重合的部分，若是，则可自动判断出两个门机存在相撞的风险，并自动对门机进行限制直至风险解除，从而实现对于作业中的门机的自动监测，自动预测出是否有相撞风险并自动限制门机以减少相撞的可能，从而降低门机相撞的事故风险。
第三方面，本申请提供一种计算机设备，采用如下技术方案：包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述任一种用于门座起重机的防撞方法的计算机程序。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：存储有能够被处理器加载并执行如上述任一种用于门座起重机的防撞方法的计算机程序。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.当多台门机在码头作业时，后台能够自动测算出每个门机对应的预期作业区域，然后自动测算出相邻两个门机的之间的预期作业区域中是否存在相互重合的部分，若是，则可自动判断出两个门机存在相撞的风险，并自动对门机进行限制直至风险解除，从而实现对于作业中的门机的自动监测，自动预测出是否有相撞风险并自动限制门机以减少相撞的可能，从而降低门机相撞的事故风险；
2.在有磁钉处根据磁钉测算门机中心与基准点之间的距离，两个磁钉的位置之间处根据绝对值编码器测算门机中心与基准点之间的距离，实现了绝对值编码器与磁钉系统的配合使用，互补缺陷，从而实现能够精准地测算出门机中心与基准点之间的距离，从而有助于提高对于相撞风险预测的准确性。
附图说明
图1是本申请一个实施例一种用于门座起重机的防撞方法的流程图。
图2是本申请一个实施例多门机作业的示意图。
图3是本申请一个实施例门机的初始位置参数的示意图
图4是本申请一个实施例计算门机的工作幅度的数据模型示意图。
图5是本申请一个实施例计算门机回转角度的数据模型示意图。
图6是本申请一个实施例计算门机中心到基准点的距离的数据模型示意图。
图7是本申请一个实施例一种用于门座起重机的防撞装置的结构框图。
附图标记说明：70、参数获取模块；71、趋势计算模块；72、参数计算模块；73、区域划分模块；74、指令发送模块。
具体实施方式
本申请公开一种用于门座起重机的防撞方法。该方法基于多个门机和后台，后台可以是电脑等具有信息处理功能的控制终端，每个门机自身带有处理器，用于收集门机的运行数据，收集完毕后将姿态数据传输至后台，后台分析接收到的每个门机的运行数据后，向门机发送控制指令，以对门机进行控制。在码头装卸货时，门机可以在码头轨道上行走，且可以转动臂架或者伸长臂架。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种用于门座起重机的防撞方法，该方法包括以下步骤：
S10，实时获取每个门机运行时的多个初始位置参数；
具体来说，如图2所示，初始位置参数可以包含门机中心到基点O的距离S，臂架长度Rs，以及臂架转动角度γ。后台实时获取每个门机运行时的多个初始位置参数。
S11，根据初始位置参数的变化率确定每个门机的运行趋势。
具体来说，可以根据每个初始位置参数的变化率，判断出门机的运动趋势，变化率包括正负性和数值，变大为时，变化率为正，变小时。变化率为负，不变时变化率为0。门机此时的运动趋势可分为四种工况：①门机逆时针回转、Rs增大；②门机顺时针回转、Rs增大；③门机逆时针回转、Rs减小；④门机顺时针回转、Rs减小。
S12，根据运行趋势计算出初始位置参数在预设时间长度后的终止位置参数。
具体来说，将变化率乘以预设的时间长度得到每个初始位置参数的变化量，再将变化量加上初始位置参数得出每个初始位置参数对应的终止位置参数。
S13，将初始位置参数变化为终止位置参数的过程中门机移动的轨迹为门机的预期作业区域。
具体来说，门机通过转动臂架、伸缩臂架或者在码头轨道上行走，将初始位置参数变化为终止位置参数，在期间的门机移动的轨迹作为预期作业区域。
S14，当检测到相邻两个门机的预期作业区域中存在相互重合的部分时，限制门机的移动，直至互相重合部分消除。
具体来说，后台计算每一个门机的预期作业区域，若存在相邻的门机预期作业区域存在重合，则说明存在相撞的可能，此时，可以限制门机的动作，直到互相重合的部分消失，限制的方法可以为，先对一个门机进行制动，即停止一个门机的移动，若一个门机静止之后互相重合的部分仍未消失，则对另一个门机进行制动，直至另一个门机静止。
在一个实施例中，考虑到一但有预期作业区域存在重合的部分，即对门机进行制动，会导致制动时间过长，制动过于频繁而影响作业效率的情况，后台预先建立有以轨道上的基准点O点为原点，码头轨道方向为x轴的直角坐标系，门机在坐标系中投影得到门机轮廓线，门机轮廓线包含臂架在水平面上的投影线、门机转盘外轮廓在水平面上的投影线，间隔预设的距离间隔在预设的取点规则在门机的投影对应的轮廓线上进行取点，得出初始轮廓点集合，初始轮廓点集合的坐标数据来自于门机在坐标系中的投影所对应的位置参数：门机的工作幅度Rs、回转角度γ和门机回转中心到轨道上基准点沿轨道方向的距离S，即门机中心与基准点之间的距离。
其中，如图3和图4所示，计算工作幅度Rs的方法可以为：用来检测臂架的象鼻梁最前端距离回转中心的水平距离，即门机的工作幅度。变幅机构小齿轮轴端安装多圈绝对值编码器，保持小齿轮与绝对值编码器同步转动，检测小齿轮转动角度。以门机处于最大工作幅度Rmax(定值)处时定为绝对值编码器的角度零点，此时变幅小齿轮中心到臂架与变幅齿条铰点中心的直线距离为Smax(定值)；当小齿轮转动时，绝对值编码器检测到小齿轮转动角度为α，输出此数据给控制系统程序，程序运行算法将其转换为变幅齿条的运行距离值S，S的算法公式为S＝π×D×α/360，D为小齿轮的分度圆直径，控制系统程序再结合已设定的臂架结构自身的相关尺寸数据(定值)，运行算法计算出象鼻梁最前端距离回转中心的水平距离。
门机的工作幅度Rs算法公式如下：
Rs＝P1×cos(β+A2)+(L9+L2)×cos A1+L5
这里，L系列数据均为已知的结构自身相关尺寸参数，β为臂架倾角，其中：
Figure BDA0003599122760000111
S1＝Smax-S
Figure BDA0003599122760000112
Figure BDA0003599122760000113
Figure BDA0003599122760000121
Figure BDA0003599122760000122
同时，臂架倾角的数据也可以通过在臂架根部安装一台倾角传感器获得，用于对通过绝对值编码器获得的臂架倾角的数据进行校验。
如图5所示，计算回转角度γ的方法可以为：以门机的臂架朝向平行于码头轨道时定为绝对值编码器的角度零点，当门机旋转机构启动带动门机回转时，绝对值编码器检测到从动小齿轮转动角度为α，输出此数据给控制系统程序，控制系统程序再结合已设定的门机结构自身的相关尺寸数据(定值)，运行算法计算出门机的回转角度γ，算法公式为：γ＝R2×α/R1，R1为固定主齿圈分度圆半径，R2为从动小齿轮分度圆半径。
如图6所示，计算门机回转中心到轨道上基准点沿轨道方向的距离S方法可以为：在门机行走机构从动车轮的车轮轴端安装一台多圈绝对值编码器，保持从动车轮与绝对值编码器同步转动，检测从动车轮转动角度。在码头轨道的一端定一个基准点，测量此时门机回转中心到此基准点沿轨道方向的距离e，此处定为绝对值编码器的角度零点。当门机行走时，从动车轮转动，绝对值编码器检测到从动车轮转动角度为α，输出此数据给控制系统程序，程序运行算法将其转换为门机行走距离值f，f的算法公式为f＝π×D×α/360，D为从动车轮的直径，控制系统程序再结合已设定的e(定值)，运行算法计算出门机回转中心到轨道上基准点沿轨道方向的距离S，算法公式为S＝e+f。
如图6所示，在坐标系中对门机轮廓线进行实时画线的方法可以为：臂架在水平面上的投影线，线段两个端点(回转中心点、臂架系统投影线最前端点)的坐标分别为(x0，y0)，(xs，ys)，
两个端点坐标的算法公式如下：
x0＝s，y0＝0，xs＝s+Rs×cosγ，ys＝Rs×sinγ
根据两个端点的坐标，采用Bresenham算法在平面坐标系里生成臂架系统投影线，算法流程如下：
(1)输入线段的两个端点坐标：x0，y0，xs，ys
(2)设置像素坐标初值：x＝x0，y＝y0
(3)画出第一个点(x0，y0)
(4)计算常量dx，dy，2dy，2dy-2dx，得出第一个决策参数：p0＝2dy-dx
(5)k＝0开始，在沿线路径的每个xk处，进行如下计算：若pk＜0，下一个要绘制点是(xk+1，yk)，且pk+1＝pk+2dy
(6)重复步骤(5)直至画出最后一个点(xs，ys)。
根据上述算法画线原理，在平面坐标系里画出转盘外轮廓投影线，将投影线组合形成门机轮廓线，门机的轮廓线会根据位姿检测系统采集的门机当前的工作幅度Rs、回转角度γ、回转中心到轨道上基准点沿轨道方向的距离s，实时变化，达到动态显示的目的。
如图6所示，将所有门机的门机轮廓线转化为同一个直角坐标系中，并计算出每个门机运行使得初始位置参数变换为终止位置参数时，每个门机对应的轮廓投影线，并可计算出初始轮廓点集合对应的在门机运行后的终止轮廓点集合。将每个门机对应的初始轮廓点的集合与相邻门机的终止轮廓点的集合进行比对，当检测到相邻两个门机中一个门机的终止轮廓点集合与另一个初始轮廓点集合中包含坐标相同的轮廓点时，判定存在相撞的风险，停止其中一个门机的移动，从而进一步细化了是否存在相撞风险的判定方法，将判定方法从面与面的重合细化为点与点的重合，减少门机不必要的限制，有助于减少由于门机被频繁以及长时间限制而导致影响作业效率的可能。
在一个实施例中，考虑到点与点的完全重合概率较小，因此会存在漏判相撞风险的可能，在计算出每个门机的初始轮廓点集合对应的终止轮廓点集合之后，以每个终止轮廓点为中心预设的半径画圆得出每个终止轮廓点的有效区域，将每个门机的初始轮廓点集合与相邻门机的终止轮廓点的有效区域比对，当检测到相邻两个门机中一个门机的初始轮廓点集合中存在落入另一个门机的终止轮廓点集合中轮廓点的有效区域内的轮廓点时，停止其中一个门机的移动，从而将对于门机相撞风险的判定方法由点与点的重合改变为点与区域面的重合，减少了漏判相撞风险的可能。
在一个实施例中，考虑到由于门机存在惯性，若预设的时间长度过短可能会发生门机被被限制后来不及完全静止，由于惯性依然相撞的情况，获取每个初始位置参数对应的预设的减速时间，所述减速时间为每个初始位置参数对应的参数变化速率制动为零的时间，根据每个初始位置参数、每个初始位置参数对应的减速时间、初始轮廓点集合以及预设的算法计算得出当每个初始位置参数对应的变化速率制动为零时，门机的轮廓线对应的终止轮廓点集合。计算的方法可以为：假设门机当前臂架系统水平面投影线最前端点的坐标为(xs1，ys1)，该坐标值系统可实时读取，门机此时工作幅度Rs和回转角度γ系统也可实时读取，门机实时回转速度为r(单位r/min，回转动作时为r，不动作时为0)，变幅实时速度为v(单位m/min，变幅动作时为r，不动作时为0)，回转机构减速时间t1(单位s)，变幅机构减速时间t2(单位s)。门机此时的运动趋势可分为四种工况：①门机逆时针回转、增幅；②门机顺时针回转、增幅；③门机逆时针回转、减幅；④门机顺时针回转、减幅。若门机此时制动，完全停止时臂架系统水平面投影线最前端点的坐标将变为(xs2，ys2)，根据算法公式可得出此时点坐标的具体数值，算法公式如下：
门机逆时针回转、增幅
Figure BDA0003599122760000151
Figure BDA0003599122760000152
②门机顺时针回转、增幅
Figure BDA0003599122760000153
Figure BDA0003599122760000154
③门机逆时针回转、减幅
Figure BDA0003599122760000155
Figure BDA0003599122760000156
④门机顺时针回转、减幅
Figure BDA0003599122760000157
Figure BDA0003599122760000161
系统根据工作幅度Rs和回转角度γ的变化情况(Rs变大为增幅，γ变大为逆时针回转，反之亦然)，首先判断出门机运动趋势为哪一种工况，然后根据对应工况下的算法公式计算出门机此时制动到完全停止时臂架系统水平面投影线最前端点的坐标值(xs2，ys2)，再结合回转中心点的坐标分(x0，y0)，采用上述的Bresenham算法可在平面坐标系里生成门机制动静止时臂架系统投影线。
门机的轮廓线对应的终止轮廓点集合的坐标根据门机制动前的初始轮廓点集合的坐标，运用平面坐标旋转变换矩阵算法得到。假设门机绕回转中心点(x0，y0)回转了角度△γ，平面坐标旋转变换矩阵算法如下：
△γ＝6r×t1，c＝cos△γ，s＝sin△γ
Figure BDA0003599122760000162
由上可得出本机若此时制动到静止时门机的轮廓线对应的终止轮廓点集合的坐标数据，此时将每个门机对应的初始轮廓点的集合与相邻门机的终止轮廓点的集合进行比对，当检测到相邻两个门机中一个门机的终止轮廓点集合与另一个初始轮廓点集合中包含坐标相同的轮廓点时，判定存在相撞的风险，停止其中一个门机的移动，可以为终止轮廓点对应的门机，将门机从此时止动为静止的时间作为预设的时间长度，从而可以在门机相撞前将门机限制至静止，减少了受惯性影响而导致门机相撞的可能。
考虑到将门机从此时止动为静止的时间作为预设的时间长度时，若仅以一对点集合中点与点的重合情况判断是否存在相撞风险，则可能会存在漏判相撞风险的情况，在后台计算出当每个初始位置参数对应的变化速率制动为零时，门机的轮廓线对应的终止轮廓点集合之后，后台将所述每个初始位置参数对应的减速时间相加以及减去预设的时间长度，分别得出每个初始位置参数对应的前检测时间和后检测时间，根据每个初始位置参数、每个初始位置参数对应的前检测时间、初始轮廓点集合以及预设的算法计算得出前检测时间对应的前检测轮廓点集合；根据每个初始位置参数、每个初始位置参数对应的后检测时间、初始轮廓点集合以及预设的算法计算得出后检测时间对应的后检测轮廓点集合，使用的算法与上一个实施例中计算终止轮廓点集合算法相同，在此不再赘述。
后台将每个门机的初始轮廓点集合与相邻的门机的前检测轮廓点集合或后检测轮廓点集合进行比对，当检测到相邻两个门机中一个门机的初始轮廓点集合与另一个门机的前检测轮廓点集合或后检测轮廓点集合中包含坐标相同的轮廓点时，停止门机的移动，由此将作为判断是否存在相撞风险的根据的点集合的数量由一对提升至三对，减少了存在漏判相撞风险的可能。
在一个实施例中，考虑到需要精确计算出门机中心与基准点之间的距离的情况，在获取每个门机运行时的初始位置参数之前，根据门机与基准点之间的初始距离与设置在车轮上的绝对值编码器实时检测到的转动角度，计算出门机与基准点之间的第一距离，计算方法在前述实施例中已公开，在此不再赘述。码头轨道旁沿码头轨道的长度方向可以按照5～10m的距离间隔安装RFID磁钉，门机上安装有磁钉读写传感器，当获取到磁钉读写传感器读写出磁钉的载码体信息时，载码体信息包括磁钉所在的位置信息。根据磁钉所在的位置信息可以计算出门机在到达磁钉处时与基准点之间的第二距离，将所述第二距离作为门机中心与基准点之间的距离由第一距离更替为第二距离。在磁钉之间通过绝对值编码器获得门机中心与基准点之间的距离，到达磁钉处时通过磁钉系统器获得门机中心与基准点之间的距离，从而实现将磁钉系统与绝对值编码器配合使用，使得对于门机中心与基准点之间的距离的计算更为精准。作业现场
在一个实施例中，考虑到现场况环境较为恶劣，有粉尘等杂质降落在轨道上，经过车轮反复碾压后可能会粘连在车轮表面，从而导致绝对值编码器在运行过程中测量值不准确的情况，当获取到磁钉读写传感器读写出磁钉的载码体信息后，将第二距离作为门机中心与基准点之间的距离时，根据绝对值编码器计算出第一距离后，计算并记录第一距离和第二距离之间的差值，获取预设数量的历史差值，并将历史差值取平均值，得到标准差值，然后将标准差值作为编码器误差。在后台将在将第一距离作为门机中心与基准点之间的距离之前，根据编码器误差对第一距离进行校准，误差具有正负性，即第一距离加上编码器误差。
上述用于门座起重机的防撞方法，后台通过将门机投影在预设的二维坐标中，可以自动监测每个门机的运行状态，并自动预测出相邻门机是否存在有相撞的风险，若存在，则会对门机进行自动制动，以排除相撞的风险，同时，门机可以对测算出的门机中心与基准点之间的距离做实时校准。
基于上述方法，本申请实施例还公开一种用于门座起重机的防撞装置。
如图7所示，该装置包括以下模块：
参数获取模块70，用于实时获取每个门机运行时的多个初始位置参数；
趋势计算模块71，用于根据初始位置参数的变化率确定每个门机的运行趋势；
参数计算模块72，用于根据变化率计算出初始位置参数在预设时间长度后变化为的终止位置参数；
区域划分模块73，用于将门机移动使得初始位置参数变化为终止位置参数的过程中，门机移动的轨迹为门机的预期作业区域；
指令发送模块74，用于当检测到相邻两个门机的预期作业区域中存在相互重合的部分时，限制门机的移动，直至互相重合部分消除。
在一个实施例中，参数获取模块70，具体用于：
实时获取门机运行时在预设的坐标系中的投影所对应的初始位置参数；
间隔预设的距离间隔在门机的投影对应的轮廓线上进行取点，得出初始轮廓点集合；
将门机移动使得初始位置参数变化为终止位置参数的过程中，门机移动的轨迹为门机的预期作业区域包括：
计算出当门机移动使得初始位置参数变化为终止位置参数时，门机的初始轮廓点集合对应变化为的终止轮廓点集合；
当检测到相邻两个门机的预期作业区域中存在相互重合的部分时，限制门机的移动包括：
当检测到相邻两个门机中一个门机的终止轮廓点集合与另一个门机的初始轮廓点集合中包含坐标相同的轮廓点时，停止其中一个门机的移动。
在一个实施例中，参数获取模块70，还用于：
以每个终止轮廓点为中心，以预设的半径画圆得出每个终止轮廓点的有效区域；
当检测到相邻两个门机中一个门机的终止轮廓点集合与另一个初始轮廓点集合中包含坐标相同的轮廓点时，限制门机的移动包括：
当检测到相邻两个门机中一个门机的初始轮廓点集合中存在有轮廓点落入另一个门机的终止轮廓点集合中轮廓点的有效区域内时，停止其中一个门机的移动。
在一个实施例中，参数获取模块70，具体用于：
获取每个初始位置参数对应的预设的减速时间，减速时间为每个初始位置参数对应的参数变化速率制动为零的时间；
根据每个初始位置参数、每个初始位置参数对应的减速时间、初始轮廓点集合以及预设的算法计算得出减速时间对应的门机的轮廓线的终止轮廓点集合，当门机轮廓线的轮廓点集合为终止轮廓点集合时，门机静止。
在一个实施例中，参数获取模块70，还用于：
将每个初始位置参数对应的减速时间减去预设的时间长度得出每个初始位置参数对应的前检测时间；
将每个初始位置参数对应的减速时间加上预设的时间长度得出每个初始位置参数对应的后检测时间；
根据每个初始位置参数、每个初始位置参数对应的前检测时间、初始轮廓点集合以及预设的算法计算得出前检测时间对应的前检测轮廓点集合；
根据每个初始位置参数、每个初始位置参数对应的后检测时间、初始轮廓点集合以及预设的算法计算得出后检测时间对应的后检测轮廓点集合；
当检测到相邻两个门机中一个门机的初始轮廓点集合与另一个门机的前检测轮廓点集合或后检测轮廓点集合中包含坐标相同的轮廓点时，停止其中一个门机的移动。
在一个实施例中，参数获取模块70，还用于：
获取设置在门机车轮上的绝对值编码器实时检测到的转动角度；
根据门机与基准点之间的初始距离以及转动角度，计算出门机与基准点之间的第一距离；
将第一距离作为门机中心与基准点之间的距离；
当获取到磁钉的载码体信息时，载码体信息包括磁钉所在的位置信息，根据载码体信息计算出门机与基准点之间的第二距离；
将门机中心与基准点之间的距离由第一距离更替为第二距离。
在一个实施例中，参数获取模块70，还用于：
当门机中心与基准点之间的距离由第一距离更替为第二距离时，计算并记录第一距离和第二距离之间的差值；
将第一距离作为门机中心与基准点之间的距离包括：
获取预设数量的第一距离和第二距离之间的历史的差值；
根据多个历史的差值计算出第一距离和第二距离之间的标准差值，将标准差值作为编码器误差；
通过编码器误差对第一距离进行校正，将校正后的第一距离作为门机中心与基准点之间的距离。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备。
具体来说，该计算机设备包括存储器和处理器，存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述用于门座起重机的防撞方法的计算机程序。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质。
具体来说，该计算机可读存储介质，其存储有能够被处理器加载并执行如上述用于门座起重机的防撞方法的计算机程序，该计算机可读存储介质例如包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种用于门座起重机的防撞方法，其特征在于，所述方法包括：
实时获取每个门机运行时的多个初始位置参数；
根据初始位置参数的变化率确定每个门机的运行趋势；
根据所述变化率计算出所述初始位置参数在预设时间长度后对应的终止位置参数；
将门机移动使得初始位置参数变化为终止位置参数的过程中，所述门机移动的轨迹为门机的预期作业区域；
当检测到相邻两个门机的预期作业区域中存在相互重合的部分时，限制门机的移动，直至所述互相重合部分消除。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实时获取每个门机运行时的多个初始位置参数，包括：
实时获取门机运行时在预设的坐标系中的投影所对应的初始位置参数；
间隔预设的距离间隔在门机的投影对应的轮廓线上进行取点，得出初始轮廓点集合；
所述将门机移动使得初始位置参数变化为终止位置参数的过程中，所述门机移动的轨迹为门机的预期作业区域包括：
计算出当所述门机移动使得初始位置参数变化为所述终止位置参数时，门机的初始轮廓点集合对应变化为的终止轮廓点集合；
所述当检测到相邻两个门机的预期作业区域中存在相互重合的部分时，限制门机的移动包括：
当检测到相邻两个门机中一个门机的终止轮廓点集合与另一个门机的初始轮廓点集合中包含坐标相同的轮廓点时，停止其中一个门机的移动。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述计算出当所述门机移动使得初始位置参数变化为所述终止位置参数时，门机的初始轮廓点集合对应变化为的终止轮廓点集合之后，还包括：
以每个终止轮廓点为中心，以预设的半径画圆得出每个终止轮廓点的有效区域；
所述当检测到相邻两个门机中一个门机的终止轮廓点集合与另一个初始轮廓点集合中包含坐标相同的轮廓点时，限制门机的移动包括：
当检测到相邻两个门机中一个门机的初始轮廓点集合中存在有轮廓点落入另一个门机的终止轮廓点集合中轮廓点的有效区域内时，停止其中一个门机的移动。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算出当所述门机移动使得初始位置参数变化为所述终止位置参数时，门机的初始轮廓点集合对应变化为的终止轮廓点集合包括：
获取每个初始位置参数对应的预设的减速时间，所述减速时间为每个初始位置参数对应的参数变化速率制动为零的时间；
根据每个初始位置参数、每个初始位置参数对应的减速时间、初始轮廓点集合以及预设的算法计算得出减速时间对应的所述门机的轮廓线的终止轮廓点集合，当门机轮廓线的轮廓点集合为所述终止轮廓点集合时，所述门机静止。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述根据每个初始位置参数、每个初始位置参数对应的减速时间、初始轮廓点集合以及预设的算法计算得出当每个初始位置参数对应的变化速率制动为零时，所述门机的轮廓线对应的终止轮廓点集合之后，还包括：
将所述每个初始位置参数对应的减速时间减去预设的时间长度得出每个初始位置参数对应的前检测时间；
将所述每个初始位置参数对应的减速时间加上预设的时间长度得出每个初始位置参数对应的后检测时间；
根据每个初始位置参数、每个初始位置参数对应的前检测时间、初始轮廓点集合以及预设的算法计算得出前检测时间对应的前检测轮廓点集合；
根据每个初始位置参数、每个初始位置参数对应的后检测时间、初始轮廓点集合以及预设的算法计算得出后检测时间对应的后检测轮廓点集合；
当检测到相邻两个门机中一个门机的初始轮廓点集合与另一个门机的前检测轮廓点集合或后检测轮廓点集合中包含坐标相同的轮廓点时，停止其中一个门机的移动。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征参数包括门机中心与预设的基准点之间的距离；
在所述实时获取每个门机运行时的多个初始位置参数之前，还包括：
获取设置在门机车轮上的绝对值编码器实时检测到的转动角度；
根据门机与基准点之间的初始距离以及所述转动角度，计算出门机与基准点之间的第一距离；
将所述第一距离作为门机中心与基准点之间的距离；
当获取到磁钉的载码体信息时，所述载码体信息包括磁钉所在的位置信息，根据所述载码体信息计算出所述门机与基准点之间的第二距离；
将所述门机中心与基准点之间的距离由第一距离更替为第二距离。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当门机中心与基准点之间的距离由第一距离更替为第二距离时，计算并记录第一距离和第二距离之间的差值；
所述将所述第一距离作为门机中心与基准点之间的距离包括：
获取预设数量的第一距离和第二距离之间的历史的差值；
根据多个历史的差值计算出第一距离和第二距离之间的标准差值，将所述标准差值作为编码器误差；
通过所述编码器误差对所述第一距离进行校正，将校正后的第一距离作为门机中心与基准点之间的距离。
8.一种用于门座起重机的防撞装置，其特征在于，所述装置包括：
参数获取模块(70)，用于实时获取每个门机运行时的多个初始位置参数；
趋势计算模块(71)，用于根据初始位置参数的变化率确定每个门机的运行趋势；
参数计算模块(72)，用于根据所述变化率计算出所述初始位置参数在预设时间长度后变化为的终止位置参数；
区域划分模块(73)，用于将所述初始位置参数变化为所述终止位置参数的过程中门机移动的轨迹为门机的预期作业区域；
指令发送模块(74)，用于当检测到相邻两个门机的预期作业区域中存在相互重合的部分时，限制门机的移动，直至所述互相重合部分消除。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种方法的计算机程序。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种方法的计算机程序。
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