CN220105831U - 一种适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，其包括沿卡车工位进入方向依次设置的信号指示灯、LED显示屏、自动道闸、地感线圈、红外和超声波检测装置；信号指示灯、LED显示屏、地感线圈、红外和超声波检测装置均与车辆检测控制器连接；红外和超声波检测装置包括红外传感器和超声波传感器；自动道闸经继电器与车辆检测控制器连接；车辆检测控制器还与设置于自动道闸之前的第一摄像头连接。本实用新型通过设置的摄像头、信号指示灯、自动道闸、地感线圈、红外和超声波检测装置等能够实现对卡车自动引导就位，提高钢板料库管理的智能化及工作效率。

Description

一种适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统

技术领域

本实用新型属于料库技术邻域，涉及一种料库工位，尤其涉及一种适用于智能钢板料库的半自动卡车工位监控系统。

背景技术

随着越来越多钢梁需求，桥梁厂对于钢板的管理也日益突显，为了快速、准确地进行钢板料的入库、出库、盘点等工作，传统的手工或半自动化的料库管理模式已不能适应现代化钢箱梁制作的要求，无法完成有效的管理。为实现钢板原材料库自动化管理，需要按照智能化、自动化、信息化原则设计钢板料库。

该钢板料库的智能化的一个重要因素就是卡车钢板料的装卸，而对于自动化钢板料库来说，其中一个重要的安全隐患就是在与外界联系的卡车钢板料的装卸，此处的操作模式是半自动化的，因此，为了能够高效、安全地完成入库管理、提货管理，需要对卡车工位及其安全措施进行特别设计。目前，缺少针对于库房的卡车工位设计。

专利申请号为CN202123038392.5的申请文件公开了一种集装箱门式起重机堆场作业状态实时监控系统，其包括单机控制系统和中控室的远程操作台，单机控制系统和远程操作台通讯连接，包括单机PLC控制起重机的作业，并将当前作业状态发至分布式处理平台；若干网络摄像机设于起重机不同位置，可实时拍摄不同视角下起重机运行状态或工作区域；分布式处理平台包括视频流接入模块、核心算法模块、PLC交互模块、报警信息输出模块和WEB服务器；该系统能够有效提升作业效率及安全防护等级。然而其只是适用于起重机堆场，并不适用于具有卡车出入的料库，无法实现对卡车的出入检测及安全信息提示。

实用新型内容

本实用新型目的旨在针对现有技术中存在的技术问题，提供一种适用于只能钢板料库的卡车工位监测系统，能够实时对卡车工位进行监测，有效检测卡车出入及停放情况，并给出安全信息提示，有效提高卡车出入效率及安全防护。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案来实现。

本实用新型提供了一种适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，其包括沿卡车工位进入方向依次设置的信号指示灯、LED显示屏、自动道闸、地感线圈、红外传感器和超声波传感器；所述信号指示灯、LED显示屏、地感线圈、红外和超声波检测装置均与车辆检测控制器连接；所述红外和超声波检测装置包括红外传感器和超声波传感器；所述自动道闸经继电器与车辆检测控制器连接；所述车辆检测控制器还与设置于自动道闸之前的第一摄像头连接。

上述适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，信号指示灯为红绿灯。

上述适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，所述车辆检测控制器为PLC控制器。所述车辆检测控制器通过交换机与位于料库中控室的服务器(例如计算机)无线通信连接。

上述适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，LED显示屏用于显示当前卡车工位对应的料库库号、待进入卡车的车牌号及就位信息，或者显示提示信息。

上述适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，所述卡车工位位于料库库房内，料库库房顶部与卡车工位长度方向设置有与车辆检测控制器连接的第二摄像头和第三摄像头，第二摄像头和第三摄像头之间的间距为卡车载物平台长度0.7-1.2倍。所述料库库房与卡车工位相对的位置还设置有第二摄像头和第三摄像头以及位于两个摄像头之间的3D扫描仪。3D扫描仪与车辆检测控制器连接。

上述适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，所述卡车工位监控系统还设置有位于卡车工位之外的司机观察室；所述司机观察室设置有与车辆检测控制器连接的启动按钮；所述司机观察室内还设置有与车辆检测控制器连接的急停按钮和工作状态指示灯。所述工作状态指示灯为LED灯。

上述适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，所述卡车工位和司机观察室与料库库房内钢板垛位区域之间设置有安全围栏。

上述适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统的工作原理为：

(1)通过第一摄像头采集卡车车牌信息，并发送给车辆检测控制器；车辆检测控制器将采集的卡车车牌与来自服务器的车牌号进行比对，当两者相符且信号指示灯为绿灯时，车辆检测控制器控制自动道闸打开(抬杆)；当两者不相符或信号指示灯为红灯时，自动道闸不能打开(抬杆)；当地感线圈磁通量变化时，向车辆检测控制器发送信号，车辆检测控制器第一次接收到地感线圈信号时，表明卡车正在进入卡车工位，第二次接收到地感线圈信号时，表明卡车已经通过自动道闸，此时，车辆检测控制器控制自动道闸关闭(落杆)；卡车倒车进入卡车工位过程中，还可以通过第二摄像头和第三摄像头确定卡车相对于卡车工位的偏离情况，进而指引卡车进入指定停车区域；红外和超声波检测装置将触发结束时的检测信号发送给车辆检测控制器，车辆检测控制器控制LED显示屏显示卡车就位信息；

(2)当卡车离开时，红外和超声波检测装置将检测信号发送给车辆检测控制器，车辆检测控制器控制道闸打开(抬杆)；当地感线圈磁通量变化时，向车辆检测控制器发送信号，车辆检测控制器第一次接收到地感线圈信号时，表明卡车正在驶离卡车工位，第二次接收到地感线圈信号时，表明卡车已经通过自动道闸，此时，车辆检测控制器控制自动道闸关闭(落杆)，同时车辆检测控制器控制信号指示灯为绿灯。

本实用新型提供的适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，具有以下有益效果：

1、本实用新型通过设置的摄像头、信号指示灯、自动道闸、地感线圈、红外和超声波检测装置等能够实现对卡车自动引导就位，提高钢板料库管理的智能化及工作效率；

2、本实用新型通过设置的信号指示灯、自动道闸、地感线圈、红外和超声波检测装置等能够监控卡车工位的实时状态，并依据监控的状态来进行逐步控制，能够有效提升卡车就位过程中的安全防护；

3、卡车工位周围设置围栏进行物理隔离防护，防止人员闯入料库库房内造成人员安全危险，从而提高卡车工位的安全措施。

附图说明

图1为适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统布置示意图。

图2为适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统的原理示意图。

图3为卡车进入卡车工位时的LED显示屏显示状态。

图4为卡车卸车完成时的LED显示屏显示状态。

图5为卡车工位摄像头和扫描仪安装关系示意图。

图6为卡车倒车进入卡车工位过程中的LED显示屏显示状态。

图7为司机观察室示意图。

其中，1-信号指示灯，2-LED显示屏，3-自动道闸，4-地感线圈，5-红外和超声检测装置，6-卡车工位，7-车辆检测控制器，8-第一摄像头，9-交换机，10-服务器，11-司机观察室，12-安全围栏，13-继电器，14-第二摄像头，15-第二摄像头，16-3D扫描仪。

具体实施方式

以将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型。

实施例1

本实施例提供的适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，如图1所示，其包括信号指示灯1、LED显示屏2、自动道闸3、地感线圈4、红外和超声波检测装置5、及第一摄像头8。信号指示灯1、LED显示屏2、自动道闸3、地感线圈4、红外和超声波检测装置5均位于卡车工位6入口前方，且沿卡车工位6进入方向依次设置。LED显示屏2的位置高于自动道闸3；自动道闸3一侧设置有第一摄像头8，第一摄像头8位于自动道闸的入口前方，且其摄像范围覆盖自动道闸前方区域。红外和超声波检测装置5包括红外传感器和超声波传感器。

如图2所示，信号指示灯1、LED显示屏2、地感线圈4、红外传感器、超声波传感器、第一摄像头8均与车辆检测控制器7连接。自动道闸3经继电器13与车辆检测控制器7连接。车辆检测控制器7为PLC控制器。车辆检测控制器7通过交换机9与位于料库中控室的服务器10(例如计算机)无线通信连接。服务器10将待卸料的卡车车牌信息发送给车辆检测控制器。

上述信号指示1灯为红绿灯，其安装于立柱上，用于提示卡车司机是否能在该料库库房进行卸料作业。由车辆检测控制器控制信号指示灯1的红灯亮或绿灯亮；红灯亮时，提示卡车司机在该进料口区域有电磁桥式起重机或电动轨道车正在作业，禁止卡车进入卸料作业，卡车司机在其卸料口等待，防止电磁桥式起重机或电动轨道车在运行过程，有人员和车辆闯入造成危险。

上述LED显示屏2用于显示当前卡车工位对应的料库库号、待进入卡车的车牌号及就位信息，或者显示提示信息(例如卡车是否就位等)。LED显示屏可以采用红色户外显示屏。

第一摄像头8用于对卡车车牌号码图像进行采集，然后发送给车辆检测控制器进行车牌号码识别(采用本领域已经披露的常规手段实现)。车辆检测控制器将识别到的车牌号码与来自服务器的车牌号码进行比对，若车牌号码一致，则开启自动道闸，否则不开启自动道闸，并将比对结果反馈给服务器。

上述自动道闸3、地感线圈4构成道闸防护机制。通过自动道闸对卡车工位出入口进行物理隔离防护。通过地感线圈检测车辆驶入或离开状态。自动道闸主要是用于人员和车辆进入卡车工位的安全防护。车辆检测控制器还可以将自动道闸开启信息发送给服务器，通过服务器控制料库库房内的其他设备(例如电磁桥式起重机或电动轨道车)停止运行，实现联锁，保证车辆进入库区时的安全防护，同时防止人员闯入库区造成人员安全危险。自动道闸3和地感线圈4均采用本领域已经披露的常规设备。

上述红外传感器和超声波传感器采用本领域的常规设备，用于检测车辆出入和人员闯入情况。红外传感器和超声波传感器同时使用，只有当车辆检测控制器同时收到两者信号时，才表明有车辆通过，起到校验作用。

如图1所示，本实施例中，卡车工位6位于料库库房内。料库库房内还设置有司机观察室11，卡车工位和司机观察室与料库库房内钢板垛位区域之间设置有安全围栏12。司机观察室(即安全岛)，主要是为了料库库房内电磁桥式起重机卸料作业过程中保证司机的安全。

上述适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统的作业过程为：

(1)卡车司机验货完成后，卡车行驶至相对应的卸料卡车工位外；此时，LED显示屏1展示料库库房号，以及由车辆检测控制器从服务器接收的要装卸的卡车车牌号。

(2)通过第一摄像头采集卡车车牌信息，并发送给车辆检测控制器；车辆检测控制器将采集的卡车车牌与来自服务器的车牌号进行比对，当两者相符且信号指示灯为绿灯时，车辆检测控制器控制自动道闸打开(抬杆)，同时车辆检测控制器控制信号指示灯变为红灯；当两者不相符或信号指示灯为红灯时，自动道闸不能打开(抬杆)。

(3)当地感线圈磁通量变化时，向车辆检测控制器发送信号，车辆检测控制器第一次接收到地感线圈信号时，表明卡车正在进入卡车工位，第二次接收到地感线圈信号时，表明卡车已经通过自动道闸，此时，车辆检测控制器控制自动道闸关闭(落杆)。

(4)红外传感器和超声波传感器被触发时，表明卡车开始进入卡车工位，当触发结束时表明卡车已经完全进入卡车工位，红外传感器和超声波传感器将触发结束时的检测信号发送给车辆检测控制器，车辆检测控制器控制LED显示屏显示卡车就位信息，如图3所示。同时，车辆检测控制器将车辆停放到位信息发送到服务器，服务器控制料库库房内电磁桥吊起重机进行卸料作业。

(5)司机下车到司机观察室等待。

(6)卸料完成后，服务器将“卸料作业完成，请驾驶车辆离开”或者“装卸作业部分完成，请到K2工位继续装卸”信息发送给车辆检测控制器，车辆检测控制器将相关信息发送到LED显示屏，如图4所示。

(7)司机看到信息后，驾驶卡车驶离卡车工位；当卡车离开时，卡车触发红外传感器和超声波传感器将检测信号发送给车辆检测控制器，车辆检测控制器控制道闸打开(抬杆)；

(8)当地感线圈磁通量变化时，向车辆检测控制器发送信号，车辆检测控制器第一次接收到地感线圈信号时，表明卡车正在驶离卡车工位，第二次接收到地感线圈信号时，表明卡车已经通过自动道闸，此时，车辆检测控制器控制自动道闸关闭(落杆)，同时车辆检测控制器控制信号指示灯为绿灯。

实施例2

本实施例是对实施例1提供的适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统的进一步改进。

由于料库库房内是通过电磁桥吊来卸货的，因此对于卡车停车位置要求较为严格。基于此，本实施例进一步在料库库房顶部与卡车工位长度方向两端相对的位置设置与车辆检测控制器连接的第二摄像头14、第三摄像头15和3D扫描仪16，如图5所示。第二摄像头14和第三摄像头15之间的间距为卡车载物平台长度0.7-1.2倍；3D扫描仪16位于第二摄像头14和第三摄像头15之间。

由于卡车较长，通过一个摄像头难以完全获取卡车图像信息，因此本实施例中，卡车工位监控系统设置了两个摄像头和一个3D扫描仪。3D扫描仪还可以获取卡车高度以及钢板尺寸信息。

在实施例1给出的适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统的作业过程中，步骤(4)当红外传感器和超声波传感器被触发时，通过车辆检测控制器启动第二摄像头、扫描仪和第三摄像头，通过三者获取卡车在卡车工位内的图像，并发送给车辆检测控制器，车辆检测控制器将三者获取的图像进行拼接(采用本领域已经披露的常规手段，参见蔡怀宇,武晓宇,卓励然,黄战华,王星宇.结合边缘检测的快速SIFT图像拼接方法[J].红外与激光工程,2018,47(11):449-455)，并依据拼接后的图像确定卡车位置中心，将获取的卡车位置中心与给定卡车工位中心进行比对，依据比对结果，将“车辆须左移”、“车辆须右移”、“车辆须前移”、“车辆须后移”发送LED显示屏显示，如图6所示。直至卡车位置中心与卡车工位中心重合，车辆检测控制器将“车辆停放就位”信息发送至LED显示屏显示。

实施例3

本实施例是对实施例1或/和实施例2提供的适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统的进一步改进。如图7所示，本实施例的主要改进在于，在司机观察室内进一步设置了启动按钮、急停按钮和工作指示灯。工作指示灯为LED灯。

启动按钮、急停按钮和工作指示灯均与车辆检测控制器连接。当司机进入司机观察室后，按下启动按钮，车辆检测控制器将启动信号发送给服务器，服务器控制料库库房内的电磁桥吊启动卸料作业；同时车辆检测控制器控制工作指示灯显示为红色。当服务器将卸车任务完成信息发送给车辆检测控制器时，车辆检测控制器控制工作指示灯显示为绿色，卡车司机才可以走出观察室。

急停按钮为司机发现应急情况，比如系统错误(比如工作指示灯状态不正确，显示屏信息显示错误，未按启动按钮、电磁桥吊开始运行等)、库号与车牌号不一致等情况，按下急停按钮，并利用中控室直连电话与中控室联系，转人工处理。

此外，司机观察室还可以设置门禁系统(采用本领域常规设备)，门禁系统也与车辆检测系统连接。卡车司机刷卡，门禁打开，司机进入司机观察室。当司机按下启动按钮后，车辆检测控制器将启动信号发送给服务器，服务器控制料库库房内的电磁桥吊启动卸料作业；同时车辆检测控制器控制工作指示灯显示为红色，且将门禁锁定。当服务器将卸车任务完成信息发送给车辆检测控制器时，车辆检测控制器控制工作指示灯显示为绿色，才可以走出观察室。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，其特征在于，包括沿卡车工位进入方向依次设置的信号指示灯、LED显示屏、自动道闸、地感线圈、红外和超声波检测装置；所述信号指示灯、LED显示屏、地感线圈、红外和超声波检测装置均与车辆检测控制器连接；所述红外和超声波检测装置包括红外传感器和超声波传感器；所述自动道闸经继电器与车辆检测控制器连接；所述车辆检测控制器还与设置于自动道闸之前的第一摄像头连接。

2.根据权利要求1所述的适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，其特征在于，信号指示灯为红绿灯。

3.根据权利要求1所述的适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，其特征在于，所述车辆检测控制器为PLC控制器。

4.根据权利要求3所述的适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，其特征在于，所述车辆检测控制器通过交换机与位于料库中控室的服务器无线通信连接。

5.根据权利要求1所述的适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，其特征在于，所述卡车工位位于料库库房内，料库库房顶部与卡车工位长度方向设置有与车辆检测控制器连接的第二摄像头和第三摄像头，第二摄像头和第三摄像头之间的间距为卡车载物平台长度的0.7-1.2倍。

6.根据权利要求5所述的适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，其特征在于，所述料库库房顶部还设置有位于两个摄像头之间的3D扫描仪，3D扫描仪与车辆检测控制器连接。

7.根据权利要求1所述的适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，其特征在于，所述卡车工位监控系统还设置有位于卡车工位之外的司机观察室；所述司机观察室设置有与车辆检测控制器连接的启动按钮。

8.根据权利要求7所述的适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，其特征在于，所述司机观察室内还设置有与车辆检测控制器连接的急停按钮和工作状态指示灯。

9.根据权利要求8所述的适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，其特征在于，所述工作状态指示灯为LED灯。

10.根据权利要求1所述的适用于智能钢板料库的卡车工位监控系统，其特征在于，所述卡车工位和司机观察室与料库库房内钢板垛位区域之间设置有安全围栏。