RU2209762C1

RU2209762C1 - Automated positioning system of load-lifting crane and containers on container site, including identification of containers and their accounting at displacements

Info

Publication number: RU2209762C1
Application number: RU2002135065/28A
Authority: RU
Inventors: Н.Т. Рогатнев; М.М. Лебедев; А.П. Рогатнев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Энергет и Ко"
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2003-08-10

Abstract

FIELD: railway and sea port cargo terminals and storehouses of enterprises. SUBSTANCE: according to invention additional position detectors are installed along axes X and Y between main position detectors to provide smoothly getting of crane and its load-gripping member to preset coordinate. Load-gripping member is furnished with load presence transmitter connected to crane computer to calculate crane acceleration and braking curve with provision of minimum swinging of container. Readout devices are made for reading information from code carry-on transmitters and seals of locking-and-sealing devices of containers and transmitting said information to carry-on computer wherefrom information is transmitted, when necessary, to Control Center. Each position detector contains series-connected master generator, coder and keyer. Each readout device is made for radiation of high-frequency sounding signal through radio modem or along wires into carry-on computer. EFFECT: improved convenience in operation, enlarged operating capabilities. 3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение может быть использовано на контейнерных площадках железной дороги, на контейнерных площадках грузовых терминалов в морском порту, на контейнерных площадках крупных складов предприятия и т.д., то есть везде, в любых ситуациях, когда требуется автоматизированным способом вывести грузоподъемный механизм в заданную координату расположения груза (продукции, контейнера). The invention can be used on container platforms of the railway, on container platforms of cargo terminals in the seaport, on container platforms of large warehouses of an enterprise, etc., that is, everywhere, in any situations, when it is necessary to automatically lift the load-lifting mechanism to a predetermined location coordinate cargo (products, container).

В уровне техники известна система позиционирования грузоподъемного крана и контейнеров на контейнерной площадке, описанная в а.с. SU 579650, которая предназначенная для автоматического определения местоположения (координаты) грузоподъемного крана с целью автоматического вывода грузоподъемного механизма крана на требуемую координату. Эта система позволяет сократить потери времени на осуществление операции поиска контейнера на контейнерной площадке при его погрузке-разгрузке. Эта известная система содержит датчики местоположения и считывающие устройства, установленные на кране и соединенные с бортовым компьютером кабины крана, который соединен с панелью ввода информации и с табло крана. Бортовой компьютер через блок управления перемещением управляет исполнительным блоком, т.е. работой двигателей, а посредством канала связи взаимодействует с центром управления. In the prior art, the positioning system of a crane and containers on a container site, described in A.S. SU 579650, which is designed to automatically determine the location (coordinate) of a crane for the automatic output of the crane's crane mechanism to the desired coordinate. This system allows to reduce the time loss for the operation of searching for a container on a container site during its loading and unloading. This known system includes location sensors and readers mounted on a crane and connected to the on-board computer of the crane cabin, which is connected to the information input panel and to the crane display. The on-board computer, through the motion control unit, controls the executive unit, i.e. engine operation, and through a communication channel interacts with the control center.

В известной в уровне техники заявке DE 2352176 описано устройство для перегрузки контейнеров, содержащее датчики местоположения, установленные на контейнерной площадке по осям Х и Y и в вертикальной плоскости по оси Z, при этом датчики, установленные вдоль осей X, служат для управления перемещением грузоподъемного крана, по оси Y - для управления перемещением грузозахватного органа грузоподъемного крана, а по оси Z - для определения высоты установки контейнера. В этом известном устройстве предусмотрено, что считывающие устройства СY_х, СY_у и CY_z установлены на опоре крана, на его тельфере и на грузозахватном органе соответственно. Система снабжена тремя двигателями Д_х, Д_y, Д_z, обеспечивающими необходимое перемещение грузозахватного органа по направлениям X, Y и Z.In the prior art application DE 2352176, a container handling device is described comprising position sensors installed on the container site along the X and Y axes and in a vertical plane along the Z axis, while sensors installed along the X axes serve to control the movement of the crane , along the Y axis - to control the movement of the load-gripping body of the crane, and along the Z axis - to determine the height of the container. In this known device, it is provided that the readers СY _x , СY _у and CY _{z are} mounted on the crane support, on its hoist and on the load-gripping organ, respectively. The system is equipped with three engines D _x , D _y , D _z , providing the necessary movement of the load gripping body in the directions X, Y and Z.

В известном в уровне техники патенте FR 2540087 описано устройство для автоматического управления операциями по перемещению грузов на площадке складирования (контейнерной площадке). Это известное устройство содержит бортовой компьютер, который управляет двигателями перемещения грузозахватного органа грузоподъемного крана по соответствующим осям в зависимости от информации, поступающей с датчиков местоположения. Бортовой компьютер связан с Центром управления посредством радиоканала. Patent FR 2540087, which is known in the prior art, describes a device for automatically controlling cargo movement operations at a storage site (container site). This known device comprises an on-board computer that controls the motors for moving the load gripping member of the crane along the respective axes depending on the information received from the location sensors. The on-board computer is connected to the Control Center via a radio channel.

Все эти известные в уровне техники системы обеспечивают автоматизированное позиционирование грузоподъемного крана на контейнерной площадке, а также грузозахватного механизма этого крана, обеспечивая определенные удобства при эксплуатации, связанные с погрузкой-разгрузкой грузов (контейнеров), однако обладают и недостатками, которые связаны прежде всего с тем, что ни в одном из них не предусмотрены средства, позволяющие при погрузке-разгрузке одновременно производить идентификацию контейнера (груза), ни в одном из них не предусмотрена возможность расчета кривой разгона и торможения крана из условия обеспечения минимального раскачивания контейнера при наличии груза на грузозахватном органе и без него. Это ухудшает удобства эксплуатации известных в уровне техники систем. All these systems known in the prior art provide automated positioning of a crane on the container site, as well as the load-gripping mechanism of this crane, providing certain operating comforts associated with the loading and unloading of goods (containers), but they also have drawbacks, which are primarily associated with that no means are provided for in one of them that allow for the identification of the container (cargo) at the time of loading and unloading, none of them provide the ability to calculate the curve of acceleration and deceleration of the crane from the condition of ensuring minimum rocking of the container with and without cargo on the load-gripping body. This impairs the usability of prior art systems.

Все эти известные в уровне техники устройства являются аналогами изобретения, и его формула составлена с их учетом, но без разделения на ограничительную и отличительную части. All these devices known in the prior art are analogues of the invention, and its formula is made taking into account them, but without separation into restrictive and distinctive parts.

Технически результатом изобретения является повышение удобства эксплуатации, а также расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности автоматической идентификации контейнеров и учета их перемещения на контейнерной площадке при осуществлении позиционирования грузоподъемного крана и контейнеров на контейнерной площадке в процессе погрузки-разгрузки. The technical result of the invention is to increase the convenience of operation, as well as expanding the functionality by providing the possibility of automatic identification of containers and taking into account their movement on the container site when positioning the crane and containers on the container site during loading and unloading.

Этот технический результат обеспечивается за счет того, что автоматизированная система позиционирования грузоподъемного крана и контейнеров на контейнерной площадке включает идентификацию контейнеров и учет их перемещения, условную разбивку горизонтальной плоскости контейнерной площадки на отдельные посадочные места с помощью отметок в виде условных линий, параллельных осям Х и Y, при этом ось Х определяется как условная линия, проходящая вдоль крайней кромки контейнерной площадки, а ось Y определяется как условная линия, проходящая поперек крайней кромки контейнерной площадки. Вдоль оси Х установлены датчики местоположения, показания которых используются для перемещения грузоподъемного крана, вдоль оси Y установлены датчики местоположения, показания которых используются для перемещения грузозахватного органа грузоподъемного крана, причем датчики местоположения установлены вдоль осей Х и Y таким образом, что центр каждого посадочного места определяется как точка, полученная от пересечения условных линий, проведенных от координат X, Y каждого датчика местоположения. Вдоль оси Z, направленной соответственно вертикально вверх относительно горизонтальной плоскости контейнерной площадки, установлены датчики местоположения, показания которых используются для определения высоты установки контейнеров. Для считывания информации с датчиков местоположения в системе предусмотрены считывающие устройства: считывающее устройство СY_х, установленное на опоре крана, считывающее устройство СY_y установленное на тельфере крана и считывающее устройство CY_z, установленное на грузозахватном органе крана. Все считывающие устройства соединены проводным или радиоканалом через устройство сопряжения с бортовым компьютером, который подключен к панели ввода информации и к табло крана, бортовой компьютер имеет также связь с центром управления и через блок управления управляет работой соответствующих двигателей Д_х, Д_у и Д_z грузозахватного органа крана, кроме того, по осям Х и Y между основными датчиками местоположения установлены дополнительные датчики местоположения для обеспечения плавного выхода крана и его грузозахватного органа на заданную координату, грузозахватный орган снабжен датчиком наличия груза, который подключен к бортовому компьютеру для расчета кривой разгона и торможения крана при условии обеспечения минимального раскачивания контейнера, считывающие устройства выполнены с возможностью считывания информации с кодовых бортовых датчиков и пломб запорно-пломбировочных устройств, которыми снабжен каждый контейнер, и передачи этой информации в бортовой компьютер, откуда эта информация при необходимости передается в Центр управления. Бортовой компьютер размещен в кабине крана и подключен к табло, выполненному с возможностью визуализации опорной электронной системы координат ХY контейнерной площадки, отслеживания перемещения крана и его подъемного механизма в процессе позиционирования. Каждый датчик местоположения включает последовательно соединенные задающий генератор, формирующий заданную тактовую частоту, кодер, содержащий информацию, заносимую однократно с помощью внешнего программатора и сформированную в виде цифровой последовательности, модулятор, передающий полученную информацию в излучающую антенну. Каждое считывающее устройство включает принимающую антенну, СВЧ приемник, СВЧ передатчик, блок обработки информации и выполнено с возможностью излучения высокочастотного зондирующего сигнала через радиомодем или по проводам в бортовой компьютер.This technical result is achieved due to the fact that the automated positioning system of the crane and containers on the container site includes the identification of containers and their movement, conditional breakdown of the horizontal plane of the container platform into individual seats using marks in the form of conditional lines parallel to the X and Y axes while the X axis is defined as a conditional line running along the extreme edge of the container site, and the Y axis is defined as a conditional line passing across the extreme edge of the container site. Along the X axis, position sensors are installed, the readings of which are used to move the crane, along the Y axis are installed position sensors, the readings of which are used to move the load gripping body of the crane, and the position sensors are installed along the X and Y axes so that the center of each seat is determined as a point obtained from the intersection of conditional lines drawn from the X, Y coordinates of each location sensor. Along the Z axis, respectively directed vertically upward relative to the horizontal plane of the container platform, position sensors are installed, the readings of which are used to determine the installation height of the containers. To read information from location sensors, the system provides readers: a reader СY _x installed on a crane support, a reader СY _y mounted on a crane hoist and a reader CY _z mounted on a crane body. All readers are connected by wire or radio channel through the interface with the on-board computer, which is connected to the information input panel and to the crane display, the on-board computer also communicates with the control center and, through the control unit, controls the operation of the respective load-gripping motors D _x , D _y and D _z of the crane body, in addition, along the X and Y axes between the main location sensors, additional location sensors are installed to ensure a smooth exit of the crane and its load gripping body to the rear the coordinate, the load-gripping body is equipped with a load presence sensor, which is connected to the on-board computer to calculate the crane acceleration and braking curve, provided that the container is minimized, the reading devices are capable of reading information from the code on-board sensors and seals of the locking and sealing devices that each is equipped with container, and transmitting this information to the on-board computer, from where this information is transmitted, if necessary, to the Control Center. The on-board computer is located in the cockpit of the crane and is connected to a panel made with the possibility of visualizing the reference electronic coordinate system XY of the container platform, tracking the movement of the crane and its lifting mechanism during positioning. Each location sensor includes a serially connected master oscillator that generates a given clock frequency, an encoder containing information recorded once using an external programmer and generated in the form of a digital sequence, a modulator that transmits the received information to the emitting antenna. Each reader includes a receiving antenna, a microwave receiver, a microwave transmitter, an information processing unit, and is configured to emit a high-frequency sounding signal through a radio modem or by wire to an on-board computer.

Предпочтительно, чтобы считывание информации со всех датчиков местоположения с помощью считывающих устройств осуществлялось дистанционно с расстояния до 3 м. Preferably, the reading of information from all location sensors using readers is carried out remotely from a distance of 3 m.

Предпочтительно, чтобы считывающие устройства и датчики местоположения работали на частоте f=850-900 МГц, или f=2400-2450 МГц. Preferably, the readers and location sensors operate at a frequency of f = 850-900 MHz, or f = 2400-2450 MHz.

Изобретение поясняется с помощью графических материалов, где на фиг.1 показана опорная система координат ХY для позиционирования крана и его грузоподъемного механизма на контейнерной площадке, соответствующая ее электронной версии на табло, связанном с бортовым компьютером, на фиг.2 показана схема размещения датчиков местоположения на контейнерной площадке и считывающих устройств на мостовом кране, на фиг.3 показана схема размещения датчиков местоположения на контейнерной площадке и считывающих устройств на козловом кране, на фиг.4 показана функциональная схема системы позиционирования крана на контейнерной площадке, фиг.5 показана функциональная схема датчика местоположения, на фиг.6 показана функциональная схема считывающего устройства. The invention is illustrated with the help of graphic materials, in which Fig. 1 shows a support coordinate system XY for positioning a crane and its lifting mechanism on a container site, corresponding to its electronic version on a display board connected to the on-board computer, Fig. 2 shows a layout of location sensors on figure 3 shows the layout of location sensors on the container site and readers on a gantry crane, figure 4 shows bonded functional diagram of the positioning system of the crane on the site of the container, Figure 5 shows a functional diagram of the location of the sensor, Figure 6 shows a functional diagram of the reading device.

Автоматизированная система позиционирования грузоподъемного крана и контейнеров на контейнерной площадке включает условную разбивку горизонтальной плоскости контейнерной площадки на отдельные посадочные места 1 с помощью отметок 2 с виде условных линий, параллельных осям Х и Y, при этом ось Х определяется как условная линия, проходящая вдоль крайней кромки контейнерной площадки, а ось Y определяется как условная линия, проходящая поперек крайней кромки контейнерной площадки. Вдоль оси Х установлены датчики местоположения 3, показания которых используются для перемещения грузоподъемного крана. Вдоль оси Y установлены датчики местоположения 4, показания которых используются для перемещения грузозахватного органа грузоподъемного крана. На фиг. 1 показано, что датчики местоположения 3 и 4 установлены вдоль осей Х и Y таким образом, что центр каждого посадочного места 1 определяется как точка, полученная от пересечения условных линий, проведенных от координат X, Y каждого соответствующего датчика местоположения. Вдоль оси Z, направленной соответственно вертикально вверх относительно горизонтальной плоскости контейнерной площадки, установлены датчики местоположения 5, показания которых используются для определения высоты установки контейнеров 6. Для считывания информации с датчиков местоположения 3, 4, 5 в системе предусмотрены считывающие устройства: считывающее устройство СY_х 7, установленное на опоре крана, считывающее устройство СY_у 8, установленное на тельфере крана, и считывающее устройство СY_z 9, установленное на грузозахватном органе крана. Все считывающие устройства соединены проводным или радиоканалом через устройство сопряжения с бортовым компьютером, который подключен к панели ввода информации и к табло крана. Бортовой компьютер имеет также связь с центром управления и через блок управления управляет работой соответствующих двигателей Д_х, Д_y и Д_z грузозахватного органа крана, кроме того, по осям Х и Y между основными датчиками местоположения установлены дополнительные датчики местоположения для обеспечения плавного выхода крана и его грузозахватного органа на заданную координату, грузозахватный орган снабжен датчиком наличия груза, который подключен к бортовому компьютеру для расчета кривой разгона и торможения крана при условии обеспечения минимального раскачивания контейнера, считывающие устройства выполнены с возможностью считывания информации с кодового бортового датчика и пломбы запорно-пломбировочного устройства, которыми снабжен каждый контейнер, и передачи этой информации в бортовой компьютер, откуда эта информация при необходимости передается в Центр управления, бортовой компьютер размещен в кабине крана и подключен к табло, выполненному с возможностью визуализации опорной электронной системы координат ХУ контейнерной площадки, отслеживания перемещения крана и его подъемного механизма в процессе позиционирования, при этом каждый датчик местоположения включает последовательно соединенные задающий генератор, формирующий заданную тактовую частоту, кодер, содержащий информацию, заносимую однократно с помощью внешнего программатора и сформированную в виде цифровой последовательности, модулятор, передающий полученную информацию в излучающую антенну, каждое считывающее устройство включает принимающую антенну, СВЧ-приемник, СВЧ-передатчик, блок обработки информации и выполнено с возможностью излучения высокочастотного зондирующего сигнала через радиомодем или по проводам в бортовой компьютер.An automated system for positioning a crane and containers on a container site includes a conditional breakdown of the horizontal plane of the container platform into individual seats 1 using marks 2 with the form of conditional lines parallel to the X and Y axes, while the X axis is defined as a conditional line running along the extreme edge container site, and the Y axis is defined as a conditional line running across the extreme edge of the container site. Along the X axis, position sensors 3 are installed, the readings of which are used to move the crane. Along the Y axis, position sensors 4 are installed, the readings of which are used to move the load-lifting member of the crane. In FIG. 1 shows that location sensors 3 and 4 are installed along the X and Y axes in such a way that the center of each seat 1 is defined as the point obtained from the intersection of the conditional lines drawn from the X, Y coordinates of each respective location sensor. Along the Z axis, respectively directed vertically upward relative to the horizontal plane of the container platform, location sensors 5 are installed, the readings of which are used to determine the installation height of containers 6. To read information from location sensors 3, 4, 5, the system provides readers: a reader СY _x 7, mounted on a crane support, a reader СY _у 8, mounted on a crane hoist, and a reader СY _z 9, mounted on a crane a. All readers are connected via a wired or radio channel through an interface to an on-board computer, which is connected to the information input panel and to the crane display. The on-board computer also communicates with the control center and, through the control unit, controls the operation of the corresponding engines D _x , D _y and D _z of the crane lifting device, in addition, additional location sensors are installed along the X and Y axes between the main location sensors to ensure a smooth exit of the crane its load-gripping body at a given coordinate, the load-gripping body is equipped with a load presence sensor, which is connected to the on-board computer to calculate the acceleration and braking curve of the crane, provided that In order to minimize the swinging of the container, the reading devices are capable of reading information from the code on-board sensor and seals of the locking and sealing device that each container is equipped with, and transferring this information to the on-board computer, from where this information is transmitted to the Control Center, the on-board computer is located in the cockpit and connected to the scoreboard, made with the ability to visualize the reference electronic coordinate system XU container site, tracking the crane and its lifting mechanism during the positioning process, with each location sensor including a serially connected master oscillator that generates a given clock frequency, an encoder containing information recorded once using an external programmer and generated in the form of a digital sequence, a modulator that transmits the received information to the radiating an antenna, each reader includes a receiving antenna, a microwave receiver, a microwave transmitter, an information processing unit, and is configured to awn rf probe radiation signal via radio or by wire in the onboard computer.

Предпочтительно, чтобы считывание информации со всех датчиков местоположения с помощью считывающих устройств осуществлялось дистанционно с расстояния до 3-х метров. Preferably, the reading of information from all location sensors using readers is carried out remotely from a distance of up to 3 meters.

Предпочтительно, чтобы считывающие устройства и датчики местоположения работали на частоте f=850-900 МГц или f=2400-2450 МГц. Preferably, the readers and location sensors operate at a frequency of f = 850-900 MHz or f = 2400-2450 MHz.

Осуществление изобретения поясняется на примере контейнерной площадки, схематически изображенной на фиг. 1-3 графических материалов. Вся контейнерная площадка разбивается на отдельные посадочные места 1, соответствующие габаритам контейнера 6 минимальной грузоподъемности 3,0 т. При необходимости установить контейнер 6 большей грузоподъемности (объема), например, 5 т, предусматривают два посадочных места 1. Аналогично поступают в случае установки большегрузных контейнеров на 10,0 т и 20,0 т. The implementation of the invention is illustrated by the example of the container site, schematically depicted in FIG. 1-3 graphic materials. The entire container site is divided into separate seats 1, corresponding to the dimensions of the container 6 with a minimum carrying capacity of 3.0 tons. If necessary, install a container 6 with a larger carrying capacity (volume), for example, 5 tons, two seats 1. Provide the same procedure for the installation of heavy containers 10.0 t and 20.0 t

Вдоль контейнерной площадки по оси X, вдоль которой перемещается грузоподъемный кран, устанавливаются датчики местоположения 3, в каждом из которых содержится информация об одной из координат (х) местоположения соответствующего контейнера. По оси Y, в направлении которой предусмотрено перемещение грузозахватного органа грузоподъемного крана, устанавливаются датчики местоположения 4, в каждом из которых содержится информация о второй координате (у) местоположения соответствующего контейнера. При необходимости могут быть установлены и датчики местоположения 5 по оси Z, предназначенные для определения высоты установки или высоты подъема соответствующего контейнера 6. Для бесконтактного съема информации о координатах соответствующего контейнера 6 на опоре крана и на его тельфере устанавливаются считывающие устройства СY_х, СY_у и СY_z 7-9, которые при движении крана 1 излучают высокочастотный зондирующий сигнал. При попадании в зону действия соответствующего считывающего устройства 7-9 соответствующий электронный датчик местоположения 3-5 принимает его сигнал, модулирует в соответствии с заложенным в его памяти кодом координаты местоположения контейнера 6 и излучает модулированный по фазе либо по амплитуде сигнал обратно. Считывающее устройство принимает модулированный сигнал, демодулирует и дешифрирует его и по проводному или радиоканалу передает в бортовой компьютер, где информация высвечивается на табло и используется в системе управления краном для вывода его и его грузозахватного органа в заданную точку координат. Номер считанного датчика указывает положение крана на оси X. Аналогичную процедуру необходимо выполнить и по линии балки в случае использования козлового крана, либо по линии рельсового перемещения грузоподъемного механизма (для мостового крана). Для установки считывающего устройства на грузозахватном органе крана могут быть использованы кронштейны. Номер считанного соответствующего датчика местоположения Д_у будет указывать на положение грузозахватного органа крана по оси Y. Пересечение определенных в результате считывания соответствующих осей указывает на номер посадочного места контейнерной площадки, над которым находится грузозахватный механизм крана.Along the container site along the X axis, along which the crane moves, location sensors 3 are installed, each of which contains information about one of the coordinates (x) of the location of the corresponding container. On the Y axis, in the direction of which the load-lifting member of the crane is to be moved, location sensors 4 are installed, each of which contains information about the second coordinate (y) of the location of the corresponding container. If necessary, location sensors 5 along the Z axis can also be installed, designed to determine the installation height or the lifting height of the corresponding container 6. For contactless reading of information about the coordinates of the corresponding container 6, readers СY _x , СY _у and CY _z 7-9, which when the crane 1 moves, emit a high-frequency sounding signal. When the corresponding reading device 7-9 enters the operating range, the corresponding electronic location sensor 3-5 receives its signal, modulates, in accordance with the code stored in its memory, the coordinates of the location of the container 6 and emits a signal modulated in phase or amplitude back. The reader receives the modulated signal, demodulates and decrypts it and sends it to the on-board computer via a wire or radio channel, where the information is displayed on the board and used in the crane control system to output it and its load-gripping organ to the specified coordinate point. The number of the sensor read indicates the position of the crane on the X axis. A similar procedure must be performed along the beam line in the case of using a gantry crane, or along the rail line of the load-lifting mechanism (for a bridge crane). Brackets can be used to mount the reader on the crane lifting device. The number of the corresponding corresponding position sensor D _y read will indicate the position of the crane's gripping body along the Y axis. The intersection of the corresponding axes determined as a result of reading indicates the seat number of the container platform above which the crane's hoisting mechanism is located.

В соответствии с изображением, показанным на фиг.5, датчик местоположения включает последовательно соединенные задающий генератор, формирующий заданную тактовую частоту, и кодер, содержащий информацию, заносимую однократно с помощью внешнего программатора, модулятор, передающий полученную информацию в излучающую антенну. А считывающее устройство, как изображено на фиг. 6, включает принимающую и передающую антенны, СВЧ-приемник, СВЧ-передатчик, блок обработки информации и выполнено с возможностью излучения высокочастотного зондирующего сигнала по радиоканалу или по проводам в бортовой компьютер. Узел модулятора может быть реализован на двух СВЧ-диодах с малой емкостью и высоким быстродействием в диапазонах частот 900 МГц и 2450 МГц. Рабочая точка диодов выбрана при нулевом напряжении, при этом прямой ток через диоды не протекает (ток утечки менее 1 мкА), а изменяется лишь емкость запертого p-n перехода, что приводит к перестройке частоты настойки антенны. Перестройка осуществляется в соответствии с цифровым кодом антенны, который генерируется кодером, и приводит к перестройке фазы пере излученной энергии СВЧ-излучения. Антенна представляет собой укороченный диполь, настроенный на рабочую частоту 867 МГц со средней емкостью СВЧ-диодов. In accordance with the image shown in figure 5, the location sensor includes a serially connected master oscillator that generates a given clock frequency, and an encoder containing information recorded once using an external programmer, a modulator that transmits the received information to the emitting antenna. A reader, as shown in FIG. 6 includes a receiving and transmitting antenna, a microwave receiver, a microwave transmitter, an information processing unit, and is configured to emit a high-frequency sounding signal via a radio channel or wires to an on-board computer. The modulator assembly can be implemented on two microwave diodes with low capacitance and high speed in the frequency ranges of 900 MHz and 2450 MHz. The operating point of the diodes is selected at zero voltage, while the direct current does not flow through the diodes (leakage current less than 1 μA), and only the capacitance of the locked p-n junction changes, which leads to a tuning of the antenna tune frequency. The tuning is carried out in accordance with the digital code of the antenna, which is generated by the encoder, and leads to the tuning of the phase of the reradiated microwave energy. The antenna is a shortened dipole tuned to an operating frequency of 867 MHz with an average capacity of microwave diodes.

Одновременное считывание считывающим устройством двух датчиков местоположения Д_х указывает на положение крана в центре посадочного места контейнерной площадки. Можно расширить информационные функции датчиков местоположения, установив дополнительные датчики местоположения по линии внешних границ посадочных мест. Информацию от этих дополнительных датчиков можно использовать для оптимизации параметров движения крана (начала движения, торможения, остановки, перемещения от одного посадочного места к другому и т. п. ). Все эти задачи могут быть решены с использованием бортового компьютера с учетом технологии работы конкретной контейнерной площадки и конкретного алгоритма погрузочно-разгрузочных работ.The simultaneous reading by the reader of two location sensors D _x indicates the position of the crane in the center of the seat of the container site. You can expand the information functions of location sensors by installing additional location sensors along the line of the outer borders of the seats. The information from these additional sensors can be used to optimize the crane's motion parameters (start of movement, braking, stopping, moving from one seat to another, etc.). All these tasks can be solved using an on-board computer, taking into account the technology of a specific container site and a specific algorithm for loading and unloading.

На фиг. 4 приведена функциональная схема системы позиционирования крана на контейнерной площадке. Рассмотрим работу этой системы. Из Центра управления, в котором осуществляется планирование работы крана, в Бортовой компьютер через устройство сопряжения по радиоканалу поступает очередная команда: "с такой-то координаты взять-поставить контейнер. Бортовой компьютер крана, получая информацию со считывающих устройств СY_х, СY_у, всегда знает свое местоположение и положение грузозахватного органа, которое высвечивается на табло и хранится в памяти бортового компьютера. По команде крановщика Бортовой компьютер определяет направление перемещения крана и его грузозахватного органа, выдает через блок управления двигателями крана команды на двигатели Д_х, Д_y. При перемещении крана бортовой компьютер постоянно сравнивает текущее местоположение крана с полученным заданием. При их совпадении дается команда на остановку двигателей Д_х, Д_у и начинается работа двигателя Д_z по подъему или опусканию контейнера. Для оптимизации работы двигателей крана Д_х, Д_у при выходе на заданную координату учитываются координаты и дополнительных датчиков местоположения, расположенных на границах посадочных мест. Это позволит своевременно дать команду на торможение двигателей, что обеспечивает плавный выход на заданную координату. Кривая разгона и торможения крана в большой степени зависит от наличия или отсутствия груза на грузозахватном органе. Поскольку грузозахватный орган снабжен датчиком наличия груза, от него информация о наличии или отсутствии груза на грузозахватном органе поступает в бортовой компьютер, что позволяет рассчитывать кривую разгона и торможения крана из условия обеспечения минимального раскачивания контейнера.In FIG. 4 shows a functional diagram of a crane positioning system on a container site. Consider the operation of this system. The next command arrives from the Control Center, where the crane is being planned, to the On-board computer via the radio interface device: “take and put the container from such a coordinate. The on-board computer of the crane, receiving information from the readers СY _x , СY _у , always knows its location and the position of the load gripping body, which is displayed on the board and stored in the memory of the on-board computer. On the command of the crane operator, the on-board computer determines the direction of movement of the crane and its load authority, issues commands through the engine control unit of the crane engine to the engines D _x , D _y . When the crane is moved, the on-board computer constantly compares the current location of the crane with the task received. If they coincide, a command is issued to stop the engines D _x , D _y and engine D starts _z for raising or lowering the container.In order to optimize the operation of the crane engines D _x , D _y when reaching the specified coordinate, the coordinates and additional location sensors located at the boundaries of the seats are taken into account. This will allow you to promptly give a command to brake the engines, which ensures a smooth exit to a given coordinate. The curve of acceleration and braking of the crane to a large extent depends on the presence or absence of cargo on the load gripping body. Since the load-gripping body is equipped with a load presence sensor, information on the presence or absence of cargo on the load-gripping body is transmitted to the on-board computer, which allows the crane to accelerate and decelerate in order to ensure that the container is kept rocking to a minimum.

Таким образом, изобретение в представленной совокупности признаков, каждый из которых выполняет свою функцию, а вместе, во взаимосвязи, они решают поставленную задачу, т. е. обеспечивают удобства в эксплуатации, связанные как с точным и плавным перемещением крана и его грузозахватного органа в заданную точку контейнерной площадки, так и с возможностью одновременно производить идентификацию перемещаемых контейнеров и их учет. Thus, the invention in the presented set of features, each of which performs its function, and together, in conjunction, they solve the problem, that is, provide ease of use associated with the accurate and smooth movement of the crane and its load-gripping organ to a given point of the container site, and with the ability to simultaneously identify the moving containers and their accounting.

Claims

1. An automated system for positioning a crane and containers on a container site, including the identification of containers and accounting for their movement, the conditional breakdown of the horizontal plane of the container platform into individual seats using marks in the form of conditional lines parallel to the X and Y axes, while the X axis is determined as a conditional line running along the extreme edge of the container site, and the Y axis is defined as a conditional line running across the extreme edge of the container site, while along the X axis, location sensors are installed, the readings of which are used to move the crane, along the Y axis there are position sensors, the readings of which are used to move the load gripping body of the crane, and the position sensors are installed along the X and Y axes so that the center of each seat is determined as a point obtained from the intersection of the conditional lines drawn from the X, Y coordinates of each location sensor, in addition, along the Z axis, directed accordingly GOVERNMENTAL vertically upward relative to the horizontal plane of the container area, position sensors are installed, whose readings are used to determine the height of installation of containers, for reading information from position sensors in the system are provided readers respectively reader SU _X device mounted on the valve support, the reader SU _Y set on the crane and telpher reader SU _Z lifting device mounted on the body of the crane, all readers stroystva connected to a wired or radio link through the interface device with an onboard computer that is connected to the input panel information and to the board crane onboard computer is also in communication with the control center and through the control unit controls the operation of the respective motors D _X, D _Y, and D _Z load handling crane body in addition, along the X and Y axes between the main location sensors, additional location sensors are installed to ensure a smooth exit of the crane and its load-gripping body to a given coordinate, g the gripping body is equipped with a load presence sensor that is connected to the on-board computer to calculate the crane acceleration and braking curve, provided that the container is minimized, the reading devices are capable of reading information from the code on-board sensors and seals of the locking and sealing devices that each container is equipped with, and transmitting this information to the on-board computer, from where this information is transmitted, if necessary, to the Control Center, the on-board computer is located in the cockpit on and connected to a display panel capable of visualizing the reference electronic coordinate system XY of the container platform, tracking the movement of the crane and its lifting mechanism during the positioning process, with each location sensor including a serially connected master oscillator generating a predetermined clock frequency and an encoder containing information recorded once using an external programmer, a modulator that transmits the received information to the emitting antenna, each reader VK yuchaet receiving and transmitting antennas, the microwave receiver, RF transmitter, the information processing unit and is adapted to emit high frequency probing signal by radio.

2. An automated positioning system for a crane and containers on a container site with the identification of containers and taking into account their movement according to claim 1, characterized in that information is read from all location sensors using reading devices remotely from a distance of up to 3 m.

3. An automated positioning system for a crane and containers on a container site with identification of containers and taking into account their movement according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that the readers and location sensors operate at a frequency f = 850-900 MHz or f = 2400-2450 MHz.