CN115744386A - 一种散料卸船码头远程控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散料卸船码头远程控制系统，涉及智能远程控制技术领域，一方面，该系统在配置抓斗卸船机远程控制功能的同时，集成了对抓斗卸船机及输料作业线工作状态的远程值守功能，以优化散料卸船码头中央控制室的人员配置，降低了码头的运营成本；另一方面，该系统集成了对于抓斗卸船机及输料作业线的安全连锁控制功能，形成了安全合理的料流输送启动、停止控制流程，避免了由于料流输送控制流程不当所造成的输料作业线堵料、撒料等风险，强化了散料卸船码头运行的稳定性。

Description

一种散料卸船码头远程控制系统

技术领域

本申请涉及智能远程控制技术领域，特别是涉及一种散料卸船码头远程控制系统。

背景技术

散料卸船码头包含有负责卸船的抓斗卸船机以及负责物料水平运输的由地面皮带机、转运站等设备所组成的输料作业线这两大部分。随着散料卸船码头智能化、远程化需求的与日俱增，部分码头逐渐将抓斗卸船机、输料作业线的控制权移至码头中央控制室，对上述设备的远程控制，一方面有利于人员及设备的管理，另一方面有利于操作人员工作环境的改善。针对于上述设备远程控制的特点，抓斗卸船机需投入大量的人工操作、人工值守工作，而输料作业线运行期间仅仅需要人工值守。

常规设计中对于抓斗卸船机和输料作业线的远程控制往往是独立的，所配置远程操作及远程值守人员人数较多，散料卸船码头运营成本较高；而且，由于抓斗卸船机和输料作业线在工作流程上具有相关性，独立控制不能保证各个设备工作的安全性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种散料卸船码头远程控制系统，该系统在配置抓斗卸船机远程控制功能的同时，集成了对抓斗卸船机及输料作业线工作状态的远程值守功能，以优化散料卸船码头中央控制室的人员配置，降低了码头的运营成本。同时，该系统集成了对于抓斗卸船机及输料作业线的安全连锁控制功能，形成了安全合理的料流输送启动、停止控制流程，避免了由于料流输送控制流程不当所造成的输料作业线堵料、撒料等风险，强化了散料卸船码头运行的稳定性。

为此，本发明提供了以下技术方案：

一种散料卸船码头远程控制系统，包括：卸船机机上控制单元、输料作业线控制单元、视频监控单元和远程控制单元；其中，远程控制单元同卸船机机上控制单元及输料作业线控制单元之间的数据传输采用以太网通讯协议，视频监控单元相对独立，仅利用远程控制单元中远程操作台的显示器作为其在中央控制室的远程视频显示界面；

所述卸船机机上控制单元设置于抓斗卸船机设备上，用于驱动抓斗卸船机各机构运行，进行卸船作业；

所述输料作业线控制单元设置于码头输料作业线，通过码头皮带、转运站、转运皮带来完成物料由码头向后方料场进行转运的作业；

所述视频监控单元由抓斗卸船机机载视频采集装置及输料作业线视频采集装置两部分组成，分别用于抓斗卸船机机上视频数据以及输料作业线视频数据的采集；

所述远程控制单元用于接收用户上级生产管理系统指令，同时接收所述卸船机机上控制单元及所述输料作业线控制单元的数据信息，实现对抓斗卸船机及输料作业线工作状态的远程值守功能；同时，依据所述数据信息向抓斗卸船机机上控制单元及输料作业线控制单元发出连锁控制指令，提供对于抓斗卸船机及输料作业线的安全连锁控制功能。

进一步地，所述卸船机机上控制单元包括：PLC处理器、驱动机构、编码器及限位开关；其中所述驱动机构用于接收PLC处理器指令，并完成相应卸船动作；所述编码器用于测量、计算各驱动机构运行位置；所述限位开关用于检测各运行机构运行状态；所述PLC处理器通过对编码器及限位开关状态信息进行采集，对卸船机上各机构状态进行逻辑判断，据此控制各驱动机构完成相应卸船作业动作。

进一步地，所述输料作业线控制单元包括：码头皮带驱动机构及其检测元件、转运站物料处理机构及其检测元件、转运皮带驱动机构及其检测元件；其中，码头皮带驱动机构及其检测元件用于将物料由码头卸船机卸料点输送至转运站，并对其输送状态进行检测；转运站物料处理机构及其检测元件是用于将物料由码头皮带转运至转运皮带，并对其物料转运状态进行检测；转运皮带驱动机构及其检测元件是用于将物料由转运站给料点输送至后方料场，并对其物料输送状态进行检测。

进一步地，所述视频监控单元包括：抓斗卸船机机载视频采集控制站、抓斗卸船机机载视频采集摄像头、输料作业线视频采集控制站以及输料作业线视频采集摄像头。

进一步地，所述远程控制单元包括设置于中央控制室的中央服务器、远程操作台和工程师站，其中，所述远程操作台由多个显示器及一组操作元件所组成，多个显示器依次用于抓斗卸船机运行状态信息监控、输料作业线运行状态信息监控、抓斗卸船机视频画面监控、输料作业线视频画面监控。

进一步地，对于抓斗卸船机及输料作业线的安全连锁控制功能，包括：料流输送启动和料流输送停止。

进一步地，所述料流输送启动的控制流程包括：

接收用户发出的料流输送启动指令；

料场设备及转运皮带启动；

确认转运站处码头皮带机转运皮带对接正确后，码头皮带启动；

确认卸船机给料系统与码头皮带对接正确后，卸船机给料系统启动；

料流输送启动完成，卸船输料作业线正式运行。

进一步地，所述料流输送停止的控制流程包括：

远程控制系统接收到料流输送停止指令；

卸船机给料系统停止向码头皮带给料；

码头皮带停止运行；

转运皮带机料场设备停止运行；

料流输送停止完成，卸船输料作业线停止运行。

本发明的优点和积极效果：上述技术方案，一方面可实现对抓斗卸船机的远程控制，同时兼顾对抓斗卸船机相对应的输料作业线进行远程监控值守，实用性强，且降低了人工成本；另一方面，集成了对于抓斗卸船机及输料作业线的安全连锁控制功能，形成了安全合理的料流输送启动、停止控制流程，避免了由于料流输送控制流程不当所造成的输料作业线堵料、撒料等风险，强化了散料卸船码头运行的稳定性，安全可靠。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种散料卸船码头远程控制系统的组成示意图；

图2为本发明实施例中卸船机机上控制单元架构图；

图3为本发明实施例中输料作业线布置图；

图4为本发明实施例中远程控制系统料流输送启动控制流程图；

图5为本发明实施例中远程控制系统料流输送停止控制流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1所示，本发明实施例中一种散料卸船码头远程控制系统，包括：卸船机机上控制单元U1、输料作业线控制单元U2、视频监控单元U3和远程控制单元U4。远程控制单元U4同卸船机机上控制单元U1及输料作业线控制单元U2之间的数据传输采用以太网通讯协议，视频监控单元U3相对独立，仅利用远程控制单元U4中远程操作台处的2个显示器作为其在中央控制室的远程视频显示界面。其中：

卸船机机上控制单元U1设置于抓斗卸船机设备上，用于驱动抓斗卸船机各机构运行，进行卸船作业。卸船机机上控制单元U1具体架构如图2所示，包括PLC处理器、驱动机构、编码器及限位开关；其中驱动机构具体为变频器，用于对电机进行驱动；编码器用于测量、计算各驱动机构运行位置；限位开关用于检测各运行机构运行状态；PLC处理器通过对编码器及限位开关状态信息进行采集，对卸船机上各机构状态进行逻辑判断，据此控制各驱动机构完成相应卸船作业动作。

输料作业线控制单元U2设置于码头输料作业线，通过码头皮带、转运站、转运皮带来完成物料由码头向后方料场进行转运的作业。输料作业线控制单元U2的具体布置如图3所示，包括：码头皮带驱动机构及其检测元件、转运站物料处理机构及其检测元件、转运皮带驱动机构及其检测元件。其中码头皮带驱动机构及其检测元件是用于将物料由码头卸船机卸料点输送至转运站，并对其输送状态进行检测；转运站物料处理机构及其检测元件是用于将物料由码头皮带转运至转运皮带，并对其物料转运状态进行检测；转运皮带驱动机构及其检测元件是用于将物料由转运站给料点输送至后方料场，并对其物料输送状态进行检测。

视频监控单元U3由抓斗卸船机机载视频采集装置及输料作业线视频采集装置两部分组成，分别用于抓斗卸船机机上视频数据以及输料作业线视频数据的采集。其中包括抓斗卸船机机载视频采集控制站、抓斗卸船机机载视频采集摄像头、输料作业线视频采集控制站以及输料作业线视频采集摄像头。

远程控制单元U4由设置于中央控制室的中央服务器、远程操作台和工程师站组成，用以实现对抓斗卸船机及输料作业线工作状态的远程值守功能，同时系统可提供对于抓斗卸船机及输料作业线的安全连锁控制功能，形成了安全合理的料流输送启动、停止控制流程。其中中央服务器用于接收用户上级生产管理系统指令，同时接收抓斗卸船机机上控制单元及输料作业线控制单元的数据信息，依据上述数据信息向抓斗卸船机机上控制单元及输料作业线控制单元发出连锁控制指令。其中，远程操作台由4个显示器及一组操作元件所组成，4个显示器依次用于抓斗卸船机运行状态信息监控、输料作业线运行状态信息监控、抓斗卸船机视频画面监控、输料作业线视频画面监控。

以散料卸船码头为例，对其远程控制系统的料流输送启动停止控制方式进行说明：

如图4所示，上述散料卸船码头远程控制系统的料流输送启动的控制流程如下：

步骤一：远程控制系统接收到料流输送启动指令；

步骤二：料场设备及转运皮带启动；

步骤三：确认转运站处码头皮带机转运皮带对接正确后，码头皮带启动；

步骤四：确认卸船机给料系统与码头皮带对接正确后，卸船机给料系统启动；

其中，确认包括确定中控系统发出的给料指令中卸船机给料系统的给料路径(如通过几号码头皮带进行给料)，以及卸船机给料系统当前状态显示的给料路径(如当前与几号码头皮带对接)是否一致。

步骤五：料流输送启动完成，卸船输料作业线正式运行。

如图5所示，上述散料卸船码头远程控制系统的料流输送停止的控制流程如下：

步骤一：远程控制系统接收到料流输送停止指令；

步骤二：卸船机给料系统停止向码头皮带给料；

步骤三：码头皮带停止运行；

步骤四：转运皮带机料场设备停止运行；

步骤五：料流输送停止完成，卸船输料作业线停止运行。

上述技术方案，一方面可实现对抓斗卸船机的远程控制，同时兼顾对抓斗卸船机相对应的输料作业线进行远程监控值守。另一方面，集成了对于抓斗卸船机及输料作业线的安全连锁控制功能，形成了安全合理的料流输送启动、停止控制流程，避免了由于料流输送控制流程不当所造成的输料作业线堵料、撒料等风险，强化了散料卸船码头运行的稳定性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (8)

1.一种散料卸船码头远程控制系统，其特征在于，包括：卸船机机上控制单元、输料作业线控制单元、视频监控单元和远程控制单元；其中，远程控制单元同卸船机机上控制单元及输料作业线控制单元之间的数据传输采用以太网通讯协议，视频监控单元相对独立，仅利用远程控制单元中远程操作台的显示器作为其在中央控制室的远程视频显示界面；

所述卸船机机上控制单元设置于抓斗卸船机设备上，用于驱动抓斗卸船机各机构运行，进行卸船作业；

所述输料作业线控制单元设置于码头输料作业线，通过码头皮带、转运站、转运皮带来完成物料由码头向后方料场进行转运的作业；

所述视频监控单元由抓斗卸船机机载视频采集装置及输料作业线视频采集装置两部分组成，分别用于抓斗卸船机机上视频数据以及输料作业线视频数据的采集；

所述远程控制单元用于接收用户上级生产管理系统指令，同时接收所述卸船机机上控制单元及所述输料作业线控制单元的数据信息，实现对抓斗卸船机及输料作业线工作状态的远程值守功能；同时，依据所述数据信息向抓斗卸船机机上控制单元及输料作业线控制单元发出连锁控制指令，提供对于抓斗卸船机及输料作业线的安全连锁控制功能。

2.根据权利要求1所述的一种散料卸船码头远程控制系统，其特征在于，所述卸船机机上控制单元包括：PLC处理器、驱动机构、编码器及限位开关；其中所述驱动机构用于接收PLC处理器指令，并完成相应卸船动作；所述编码器用于测量、计算各驱动机构运行位置；所述限位开关用于检测各运行机构运行状态；所述PLC处理器通过对编码器及限位开关状态信息进行采集，对卸船机上各机构状态进行逻辑判断，据此控制各驱动机构完成相应卸船作业动作。

3.根据权利要求1所述的一种散料卸船码头远程控制系统，其特征在于，所述输料作业线控制单元包括：码头皮带驱动机构及其检测元件、转运站物料处理机构及其检测元件、转运皮带驱动机构及其检测元件；其中，码头皮带驱动机构及其检测元件用于将物料由码头卸船机卸料点输送至转运站，并对其输送状态进行检测；转运站物料处理机构及其检测元件是用于将物料由码头皮带转运至转运皮带，并对其物料转运状态进行检测；转运皮带驱动机构及其检测元件是用于将物料由转运站给料点输送至后方料场，并对其物料输送状态进行检测。

4.根据权利要求1所述的一种散料卸船码头远程控制系统，其特征在于，所述视频监控单元包括：抓斗卸船机机载视频采集控制站、抓斗卸船机机载视频采集摄像头、输料作业线视频采集控制站以及输料作业线视频采集摄像头。

5.根据权利要求1所述的一种散料卸船码头远程控制系统，其特征在于，所述远程控制单元包括设置于中央控制室的中央服务器、远程操作台和工程师站，其中，所述远程操作台由多个显示器及一组操作元件所组成，多个显示器依次用于抓斗卸船机运行状态信息监控、输料作业线运行状态信息监控、抓斗卸船机视频画面监控、输料作业线视频画面监控。

6.根据权利要求1所述的一种散料卸船码头远程控制系统，其特征在于，对于抓斗卸船机及输料作业线的安全连锁控制功能，包括：料流输送启动和料流输送停止。

7.根据权利要求6所述的一种散料卸船码头远程控制系统，其特征在于，所述料流输送启动的控制流程包括：

接收用户发出的料流输送启动指令；

料场设备及转运皮带启动；

确认转运站处码头皮带机转运皮带对接正确后，码头皮带启动；

确认卸船机给料系统与码头皮带对接正确后，卸船机给料系统启动；

料流输送启动完成，卸船输料作业线正式运行。

8.根据权利要求6所述的一种散料卸船码头远程控制系统，其特征在于，所述料流输送停止的控制流程包括：

远程控制系统接收到料流输送停止指令；

卸船机给料系统停止向码头皮带给料；

码头皮带停止运行；

转运皮带机料场设备停止运行；

料流输送停止完成，卸船输料作业线停止运行。

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