CN206178153U - 一种斗轮机防碰撞系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种斗轮机防碰撞系统，包括设置在斗轮机的主体和悬臂末端的卫星定位装置，所述卫星定位装置用于确定所述斗轮机的三维坐标位置，在所述斗轮机的三维坐标位置与预设的煤场的三维报警区域相交时，控制所述斗轮机紧急停机。所述斗轮机防碰撞系统，通过在斗轮机的主体和悬臂末端设置的卫星定位装置，确定斗轮机主体及悬臂的三维坐标位置，在所述斗轮机主体或悬臂的三维坐标位置与预设的煤场的三维报警区域相交时，控制所述斗轮机紧急停机，这样就避免了斗轮机误碰撞到建筑物或防尘网，且不影响斗轮机在极限位置取煤作业。

Description

一种斗轮机防碰撞系统

技术领域

本实用新型涉及于电厂煤场斗轮机悬臂防碰撞保护领域，特别是涉及一种斗轮机防碰撞系统。

背景技术

斗轮机悬臂在实际运行过程中需要在煤场各个方位堆取煤，由于煤场四周布有建筑物或防尘网，司机师傅在斗轮机上视野受限或者疲劳作业，容易出现斗轮机悬臂在运行中误碰到建筑物或防尘网，仅仅依靠斗轮机轨道行程限位开关不能解决误碰撞问题，且影响斗轮机极限位置堆取煤。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种用于斗轮机防碰撞的GPS定位装置，避免斗轮机在取煤过程中可能产生的碰撞，提高斗轮机的工作安全性和可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种斗轮机防碰撞系统，包括设置在斗轮机的主体和悬臂末端的卫星定位装置，所述卫星定位装置用于确定所述斗轮机的主体和悬臂的三维坐标位置，在所述斗轮机的三维坐标位置与预设的煤场的三维报警区域相交时，控制所述斗轮机紧急停机。

其中，还包括设置在输煤集控室的参考基站，所述参考基站用于建立所述煤场的固定参考三维坐标，其中，所述预设的煤场的三维报警区域为所述参考基站确定的三维报警区域。

其中，还包括安装在所述斗轮机和/或安装在所述输煤集控室的声光报警装置，所述声光报警装置用于在所述斗轮机悬臂边缘与三维报警区域之间小于预定间距或与所述三维报警区域相交时进行报警。

其中，还包括设置在所述斗轮机和/或所述输煤集控室的显示屏，用于显示煤场环境、所述三维报警区域以及所述斗轮机在所述煤场环境中的当前的三维坐标位置。

其中，还包括设置在所述斗轮机上的报警信息控制装置，所述报警信息控制装置用于接收到的所述斗轮机的主体以及所述斗轮机悬臂的三维坐标位置，并与所述预设的三维报警区域进行对比，在所述斗轮机悬臂边缘与三维报警区域之间小于预定间距或与所述三维报警区域相交时，控制所述声光报警装置进行报警，并通过控制所述斗轮机紧急停机。

其中，所述卫星定位装置为GPS定位装置或北斗定位装置。

其中，还包括设置在所述斗轮机上的测距装置，所述测距装置与所述报警信息控制装置连接，用于测量所述斗轮机与所述预设的三维报警区域之间的间距，并将测量结果发送到所述报警信息控制装置。

本实用新型实施例提供的斗轮机防碰撞系统，与现有技术相比，具有以下优点：

本实用型实施例提供的斗轮机防碰撞系统，包括设置在斗轮机的主体和悬臂末端的卫星定位装置，所述卫星定位装置用于确定所述斗轮机的主体和悬臂的三维坐标位置，在所述斗轮机的三维坐标位置与预设的煤场的三维报警区域相交时，控制所述斗轮机紧急停机。

所述斗轮机防碰撞系统，通过在斗轮机主体和悬臂末端的卫星定位装置，确定斗轮机的主体和悬臂的三维坐标位置，在所述斗轮机的主体或悬臂的三维坐标位置与预设的煤场的三维报警区域相交时，控制所述斗轮机紧急停机，这样就避免了斗轮机误碰撞到建筑物或防尘网，且不影响斗轮机在极限位置取煤作业。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的斗轮机防碰撞系统的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，斗轮机悬臂在实际运行过程中需要在煤场各个方位堆取煤，由于煤场四周布有建筑物或防尘网，司机师傅在斗轮机上视野受限或者疲劳作业，容易出现斗轮机悬臂在运行中误碰到建筑物或防尘网，仅仅依靠斗轮机轨道行程限位开关不能解决误碰撞问题，且影响斗轮机极限位置堆取煤。

基于此，本实用新型实施例所提供了一种斗轮机防碰撞系统，包括设置在斗轮机的主体和悬臂末端的卫星定位装置，所述卫星定位装置用于确定所述斗轮机的主体和悬臂的三维坐标位置，在所述斗轮机的三维坐标位置与预设的煤场的三维报警区域相交时，控制所述斗轮机紧急停机。

综上所述，本实用新型实施例提供的斗轮机防碰撞系统，通过在斗轮机悬臂上的卫星定位装置，确定斗轮机的主体以及悬臂的三维坐标位置，在所述斗轮机的主体或悬臂的三维坐标位置与预设的煤场的三维报警区域相交时，控制所述斗轮机紧急停机，这样就避免了斗轮机误碰撞到建筑物或防尘网，且不影响斗轮机在极限位置取煤作业。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

请参考图1，图1为本实用新型实施例提供的斗轮机防碰撞系统的结构示意图。

在一种具体实施方式中，所述斗轮机防碰撞系统，包括设置在斗轮机的主体和悬臂末端的卫星定位装置10，所述卫星定位装置10用于确定所述斗轮机的主体和悬臂的三维坐标位置，在所述斗轮机的三维坐标位置与预设的煤场的三维报警区域相交时，控制所述斗轮机紧急停机。

所述斗轮机防碰撞系统，通过在在斗轮机悬臂上的卫星定位装置10，确定斗轮机的悬臂的三维坐标位置，在所述斗轮机悬臂的三维坐标位置与预设的煤场的三维报警区域相交时，控制所述斗轮机紧急停机，这样就避免了斗轮机误碰撞到建筑物或防尘网，且不影响斗轮机在极限位置取煤作业。

需要说明的是，本实用新型中对卫星定位装置10的定位精度要求较高，在斗轮机的悬臂的转动或伸缩的过程中三维坐标的改变必须能够被精确定位。

本实用新型中煤场的三维报警区域，是指在煤场中的建筑物，如小屋，和防尘网等在斗轮机实际操作过程中可能被碰撞到的物体及其周围的一定的区域，如预先设定的防尘网的周围两米的范围属于三维报警区域，因为在斗轮机的悬臂到达三维报警区域到控制所述斗轮机紧急停机，有一个时间间隔，再到斗轮机的悬臂从斗轮机停机由于惯性继续向前运动，到实际停止运动也需要一个时间。当然，实际的三维报警区域的设定由工作人员根据实际的操作习惯以及斗轮机的工作参数等设定。

为使的斗轮机的三维坐标值更加精密，所述斗轮机防碰撞系统还包括设置在输煤集控室的参考基站30，所述参考基站30用于建立所述煤场的固定参考三维坐标，其中，所述预设的煤场的三维报警区域为所述参考基站30确定的三维报警区域，参考基站30一般通过信号接收电台与斗轮机进行对比计算，提高测量精度，误差甚至可能不超过5cm，有效保证了斗轮机防撞保护的可靠性。

在本实用新型中，通过设置在斗轮机的主体和悬臂末端的卫星定位装置对斗轮机的主体以及悬臂进行三维定位，这里可以是将卫星定位装置的天线分别设置在斗轮机的主体和悬臂的末端，也可以是在斗轮机的主体以及悬臂上设置两个完全独立的卫星定位装置，目的是定位斗轮机的主体以及悬臂的三维坐标，与预设的煤场的三维坐标进行对比，检测是否进入三维报警区域。

需要说明的是，选定斗轮机的主体和悬臂设置卫星定位装置，是因为通过将斗轮机的主体和悬臂的三维定位，可以大致定位出斗轮机的轮廓，在实际操作中，如果需要还可以适当的增加卫星定位装置，将其设置在斗轮机的其它位置，尽可能的反应斗轮机的轮廓，尽可能将斗轮机可能进入可以通过在斗轮机的多个位置分别设置卫星天线进行定位测量，将斗轮机的轮廓精确定位出来，提高防撞的可靠性。对于具体将增加的卫星定位装置设置在斗轮机的哪一个位置或哪些，本实用新型不做具体限定，需要根据实际的斗轮机的轨道以及煤场具体设定。

在斗轮机部分进入三维报警区域时，由于工作人员不可能一直紧盯斗轮机的位置信息，有可能造成反应迟钝。因此，为进一步提高防撞的可靠性，所述斗轮机防碰撞系统还包括安装在所述斗轮机和/或安装在所述输煤集控室的声光报警装置20，所述声光报警装置20用于在所述斗轮机悬臂边缘与三维报警区域之间小于预定间距或与所述三维报警区域相交时进行报警，这样在接到声光报警装置20进行报警后就立刻采取措施，关停斗轮机，提高反应效率。

需要说明的是，本实用新型对所述声光报警装置20不做具体限定，除了采用声光报警装置20之外，还可以使用其它的报警方式，只要能够及时引起工作人员的注意即可。

为使得工作人员(包括斗轮机操作人员和输煤集控室工作人员)实时获得斗轮机相对于煤场环境的位置关系，所述斗轮机防碰撞系统还包括设置在所述斗轮机和/或所述输煤集控室的显示屏40，用于显示煤场环境、所述三维报警区域以及所述斗轮机在所述煤场环境中的当前的三维坐标位置。

所述显示屏40可以直接显示斗轮机在煤场环境中的相对位置，将三维报警区域用特殊颜色标注，只要有交线，即可报警，或者是直接显示斗轮机与三维报警区域的最近的距离，在不同的距离等级，显示屏40使用不同的颜色显示。例如，斗轮机距离三维报警区域的距离非常远，即正常显示，在斗轮机距离三维报警区域到一定的距离，斗轮机最好不要全速的移动时，显示屏40显示黄色，提醒工作人员注意减速，缓慢操作，在斗轮机到达三维报警区域时，显示屏40显示红色，说明刺客操作非常危险，应该立即停止操作，关闭斗轮机，或者沿着相反方向运动。

由于需要不断将斗轮机的三维坐标信息与三维报警区域进行对比，所述斗轮机防碰撞系统还包括设置在所述斗轮机上的报警信息控制装置50，简称AMIT，所述报警信息控制装置50用于接收到的所述斗轮机以及所述斗轮机悬臂的三维坐标位置，并与所述预设的三维报警区域进行对比，在所述斗轮机悬臂边缘与三维报警区域之间小于预定间距或与所述三维报警区域相交时，控制所述声光报警装置20进行报警，并通过控制所述斗轮机紧急停机。

需要说明的是，本实用新型对所述报警信息控制装置50以何种方式将斗轮机悬臂的三维坐标位置与所述预设的三维报警区域进行对比不做具体限定，可以是定时进行对比，例如每个2s进行对比一次，也可以是依据斗轮机的运动速度进行对比，如运动速度过高时进行高频对比，运动速度较低时进行低频对比，还可以是根据不同的区域划分进行不同的对比，如随着与三维报警区域的距离的缩小，对比频率逐渐增加。

报警信息控制装置50控制斗轮机停机，可以是直接连接斗轮机控制斗轮机统计，也可以是通过控制斗轮机上的PLC控制系统，控制斗轮机停机。

所述卫星定位装置10为GPS定位装置或北斗定位装置。

由于直接将从卫星定位装置10获得的斗轮机的三维坐标位置与三维报警区域进行对比，大多时只能获得是与否的答案，即是进入三维报警区域，还是没进人三维报警区域，工作人员只能大致估摸，不能全心放松去对斗轮机进行操作，为提高操作效率，所述斗轮机防碰撞统还包括设置在所述斗轮机上的测距装置60，所述测距装置60与所述报警信息控制装置50连接，用于测量所述斗轮机与所述预设的三维报警区域之间的间距，并将测量结果发送到所述报警信息控制装置。所述测距装置60是直接对比从卫星定位装置10上获得斗轮机的三维坐标位置与三维报警区域之间的最小间距离，可以将测距装置60测量得到的间距实时显示在显示屏40上，不同的间距显示不同的颜色，提醒工作人员进行不同的操作，也可以是直接与斗轮机绑定，限定在不同的间距范围内斗轮机的移动速度和角度等，避免操作失误造成碰撞，提高防撞的可靠性。同时，报警信息控制装置50，可以通过接收测距装置测量的结果，对操作人员进行提示。例如，在斗轮机的三维坐标位置与三维报警区域之间的间距在5m～10m时，语音提示“即将进入三维报警区域，请谨慎操作”，在距离斗轮机的三维坐标位置与三维报警区域之间的间距在0～5m时，语音提示“请控制车臂的长度或角度”，而在进入三维报警区域后，提示“请后退或收回车臂”，甚至随着间距的缩短，提高语音提示频率，对操作人的操作进行一定的提醒或指导，进一步提高对斗轮机的操作安全性。

本实用新型中的测距装置，可以采用激光测距仪、超声波测距仪、红外测距仪等，由于激光测距仪的测量精度高，一般选用激光测距仪。

在斗轮机运动的过程中，采用测距装置测量与障碍物或者三维预警区域之间的距离，与使用卫星定位装置获得的测量数据进行参照和对比，提高测量精度，提高防撞的能力。

而测距装置的安装位置与卫星定位装置一般相近，测量在运动方向上最近的存在的障碍物的最近距离。与三维预警区域之间的距离是通过三维预警区域的宽度经过换算得到。

综上所述，本实用新型实施例提供的斗轮机防碰撞系统，通过在在斗轮机上设置卫星定位装置，确定斗轮机及其悬臂的三维坐标位置，在所述斗轮机悬臂的三维坐标位置与预设的煤场的三维报警区域相交时，控制所述斗轮机紧急停机，这样就避免了斗轮机误碰撞到建筑物或防尘网，且不影响斗轮机在极限位置取煤作业。

以上对本实用新型所提供的斗轮机防碰撞系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种斗轮机防碰撞系统，其特征在于，包括设置在斗轮机的主体和悬臂末端的卫星定位装置，所述卫星定位装置用于确定所述斗轮机的主体和悬臂的三维坐标位置，在所述斗轮机的三维坐标位置与预设的煤场的三维报警区域相交时，控制所述斗轮机紧急停机。

2.如权利要求1所述的斗轮机防碰撞系统，其特征在于，还包括设置在输煤集控室的参考基站，所述参考基站用于建立所述煤场的固定参考三维坐标，其中，所述预设的煤场的三维报警区域为所述参考基站确定的三维报警区域。

3.如权利要求2所述的斗轮机防碰撞系统，其特征在于，还包括安装在所述斗轮机和/或安装在所述输煤集控室的声光报警装置，所述声光报警装置用于在所述斗轮机悬臂边缘与三维报警区域之间小于预定间距或与所述三维报警区域相交时进行报警。

4.如权利要求3所述的斗轮机防碰撞系统，其特征在于，还包括设置在所述斗轮机和/或所述输煤集控室的显示屏，用于显示煤场环境、所述三维报警区域以及所述斗轮机在所述煤场环境中的当前的三维坐标位置。

5.如权利要求4所述的斗轮机防碰撞系统，其特征在于，还包括设置在所述斗轮机上的报警信息控制装置，所述报警信息控制装置用于接收到的所述斗轮机的主体以及所述斗轮机悬臂的三维坐标位置，并与所述预设的三维报警区域进行对比，在所述斗轮机悬臂边缘与三维报警区域之间小于预定间距或与所述三维报警区域相交时，控制所述声光报警装置进行报警，并通过控制所述斗轮机紧急停机。

6.如权利要求5所述的斗轮机防碰撞系统，其特征在于，所述卫星定位装置为GPS定位装置或北斗定位装置。

7.如权利要求6所述的斗轮机防碰撞系统，其特征在于，还包括设置在所述斗轮机上的测距装置，所述测距装置与所述报警信息控制装置连接，用于测量所述斗轮机与所述预设的三维报警区域之间的间距，并将测量结果发送到所述报警信息控制装置。