RU2726576C1 - System for detecting non-magnetic materials, recording and controlling scrap metal unloading from railway cars - Google Patents

System for detecting non-magnetic materials, recording and controlling scrap metal unloading from railway cars Download PDF

Info

Publication number
RU2726576C1
RU2726576C1 RU2020102207A RU2020102207A RU2726576C1 RU 2726576 C1 RU2726576 C1 RU 2726576C1 RU 2020102207 A RU2020102207 A RU 2020102207A RU 2020102207 A RU2020102207 A RU 2020102207A RU 2726576 C1 RU2726576 C1 RU 2726576C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
scrap metal
unloading
grab
thermal imaging
imaging camera
Prior art date
Application number
RU2020102207A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Игоревич Корчагин
Дмитрий Сергеевич Корчагин
Артем Сергеевич Корчагин
Original Assignee
Сергей Игоревич Корчагин
Дмитрий Сергеевич Корчагин
Артем Сергеевич Корчагин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Игоревич Корчагин, Дмитрий Сергеевич Корчагин, Артем Сергеевич Корчагин filed Critical Сергей Игоревич Корчагин
Priority to RU2020102207A priority Critical patent/RU2726576C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2726576C1 publication Critical patent/RU2726576C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C17/00Overhead travelling cranes comprising one or more substantially horizontal girders the ends of which are directly supported by wheels or rollers running on tracks carried by spaced supports

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: measurement.SUBSTANCE: invention relates to detection of nonmagnetic materials and objects filled with highly flammable or explosive substances in solid, liquid or gaseous state in scrap metal fed in railway cars, as well as registration and control of unloading of metal scrap from railway cars. Proposed system comprises building to receive scrap metal with entrance and exit gates, bridge crane consisting of driver's cab, end beams and bridge with grab bucket installed thereon. Over the entry and exit gates of the scrap metal receiving building, video cameras are installed, and along the crane tracks of the scrap metal unloading control video camera. On overhead crane there installed is steam generator, outlet branch pipe of which is connected by reinforced hose to manifold secured on grab bucket housing and equipped with nozzles. On the bogie there is a vertically arranged telescopic guide with a mechanism for its extension, in the lower part of which there is a thermal imaging camera equipped with an automatic tracking system, wherein at the moment of scrap metal unloading, the thermal imaging camera changes the view angle when an obstacle is detected in the area between it and the grapple.EFFECT: obtaining registration of arriving train and cars, as well as control of unloading of railway cars in automatic mode with realization of detection of percentage content of non-metallic inclusions in scrap metal.6 cl, 12 dwg

Description

Предложенное техническое решение задачи относится к области мостовых кранов, применяемых для выгрузки металлолома из железнодорожных вагонов с помощью грейфера или грузозахватного электромагнита и может быть использовано для регистрации и контроля выгрузки массы металлического лома с выявлением из него немагнитных материалов и объектов наполненных, легко воспламеняющимися или взрывоопасными веществами в твердом, жидком или газообразном состоянии.The proposed technical solution to the problem relates to the field of bridge cranes used for unloading scrap metal from railway cars using a grab or a load-gripping electromagnet and can be used to register and control the unloading of a mass of metal scrap with the identification of non-magnetic materials and objects filled with flammable or explosive substances from it. in solid, liquid or gaseous state.

Известен мостовой кран (см. патент №2492134 от 10.09.2013 г.). Мостовой кран содержит мост, по которому поперек его движения перемещается крановая тележка с двумя лебедками. Каждый из барабанов тележки имеет по желобку, которые разнонаправлены по отношению друг к другу. Оба барабана имеют возможность наматывания на них и разматывания с них одного общего запасованного на минимум, нижнего блока троса.Known bridge crane (see patent No. 2492134 from 10.09.2013). The overhead crane contains a bridge along which a crane trolley with two winches moves across its movement. Each of the trolley drums has grooves, which are multidirectional with respect to each other. Both drums have the ability to wind on them and unwind from them one common, at least, the lower cable block.

Данный мостовой кран может быть использован в работе с грейфером захвата металлолома, но он не предназначен для использования выявления в металлоломе поступающего в железнодорожных вагонах немагнитных материалов, а также регистрации и контроля выгрузки металлолома, находящегося в транспортном средстве.This overhead crane can be used in work with a grab for grabbing scrap metal, but it is not intended for use in detecting non-magnetic materials coming in railway cars in scrap metal, as well as registering and monitoring the unloading of scrap metal in a vehicle.

Наиболее близким изобретением к предлагаемому техническому решению задачи является мостовой кран (см. https://specmahina.ru/kran/mostovoy-dvuhbalochnyy.html.). Мостовой кран состоит из кабины машиниста, концевых балок и моста с установленной на нем тележкой с грейфером. Данный мостовой кран при комплектации грейфером или грузозахватным электромагнитом позволяет производить разгрузку металлолома из железнодорожных вагонов, но он не предназначен для осуществления регистрации и контроля выгрузки массы металлического лома, находящегося в транспортном средстве и использования его для выявления немагнитных материалов, находящегося в металлоломе.The closest invention to the proposed technical solution to the problem is an overhead crane (see https://specmahina.ru/kran/mostovoy-dvuhbalochnyy.html.). An overhead crane consists of a driver's cab, end beams and a bridge with a trolley with a grab mounted on it. This overhead crane, when equipped with a grab or a load-gripping electromagnet, allows unloading scrap metal from railway cars, but it is not intended to register and control the unloading of a mass of scrap metal in a vehicle and to use it to identify non-magnetic materials in scrap metal.

Техническим результатом предложенного технического решения задачи является выявления немагнитных материалов, в процессе разгрузки металлолома из железнодорожных вагонов, при этом тепловизионная камера в момент выгрузки металлолома изменяет ракурс съемки при обнаружении в зоне между ней и грейфером-препятствия обеспечивая тем самым повышение эффективность классификации материалов на металлолом и немагнитные включения, а также выявления объектов (боеприпасов, сосудов, малых емкостей, патрубков, огнетушителей, малых газобаллонов, пневматической подвески автомобилей и прочее) наполненных веществами находящимися в твердом, жидком или газообразном состоянии, представляющими угрозу выхода из строя металлоперерабатывающих печей.The technical result of the proposed technical solution to the problem is to identify non-magnetic materials in the process of unloading scrap metal from railway cars, while the thermal imaging camera at the time of unloading scrap metal changes the camera angle when an obstacle is detected in the area between it and the grab, thereby increasing the efficiency of classifying materials for scrap and non-magnetic inclusions, as well as the identification of objects (ammunition, vessels, small containers, pipes, fire extinguishers, small gas cylinders, air suspension of cars, etc.) filled with substances in a solid, liquid or gaseous state that pose a threat of failure of metal-processing furnaces.

Также техническим результатом предложенного технического решения задачи является снижение трудоемкости процесса выявления немагнитных материалов и вышеуказанных объектов за счет его автоматизации.Also, the technical result of the proposed technical solution to the problem is to reduce the labor intensity of the process of identifying non-magnetic materials and the above objects due to its automation.

Кроме этого предложенная система позволяет осуществлять регистрацию и контроль выгрузки железнодорожных вагонов в автоматическом режиме.In addition, the proposed system allows the registration and control of unloading of railway cars in automatic mode.

Технический результат достигается тем, что в системе выявления немагнитных материалов, регистрации и контроля выгрузки металлолома из железнодорожных вагонов, включающей здание приема металлолома с въездными и выездными воротами, мостовым краном, состоящим из кабины машиниста, концевых балок и моста с установленной на нем тележкой с грейфером, над въездными и выездными воротами здания приема металлолома установлены видеокамеры регистрации, а вдоль подкрановых путей видеокамеры контроля выгрузки металлолома, на мостовом кране установлен парогенератор выпускной патрубок которого связан армированным шлангом с коллектором закрепленным на корпусе грейфера и снабженным форсунками, на тележке установлена вертикально размещенная телескопическая направляющая с механизмом ее выдвижения, в нижней части которой закреплена тепловизионная камера снабженная системой автоматического слежения, при этом тепловизионная камера изменяет ракурс съемки при обнаружении в зоне между ней и грейфером- препятствия.The technical result is achieved by the fact that in the system for detecting non-magnetic materials, registering and monitoring the unloading of scrap metal from railway cars, including a building for receiving scrap metal with entrance and exit gates, an overhead crane consisting of a driver's cabin, end beams and a bridge with a trolley with a grab mounted on it , above the entrance and exit gates of the scrap metal reception building, registration cameras are installed, and along the crane tracks, video cameras for monitoring the unloading of scrap metal are installed, a steam generator is installed on the bridge crane, the outlet pipe of which is connected by a reinforced hose with a collector fixed on the grab body and equipped with nozzles, a vertically placed telescopic guide is installed on the trolley with a mechanism for its extension, in the lower part of which a thermal imaging camera equipped with an automatic tracking system is fixed, while the thermal imaging camera changes the shooting angle when an obstacle is detected in the area between it and the grab I am.

Преимущественно чтобы, коллектор был выполнен в виде верхней и нижней пластины связанных обечайкой, при этом нижняя пластина имеет вид полусферы, в которой выполнены форсунки.Advantageously, the collector is made in the form of an upper and lower plate connected by a shell, while the lower plate has the form of a hemisphere in which the nozzles are made.

Преимущественно чтобы, форсунки были закреплены в нижней пластине.Advantageously, the nozzles are fixed in the bottom plate.

Преимущественно чтобы, механизм выдвижения телескопической направляющей был выполнен в виде трос блочной, реечной или гидро/пневмо передачи.It is preferable that the telescopic guide extension mechanism is made in the form of a block, rack or pinion or hydro / pneumatic transmission cable.

Преимущественно чтобы, грейфер был снабжен датчиком расстояния.Advantageously, the grapple is equipped with a distance sensor.

Преимущественно чтобы, видеокамеры контроля были снабжены системой автоматического слежения, обеспечивающей выборочный видео захват одного из двух близлежащих железнодорожных вагонов.Advantageously, the control cameras should be equipped with an automatic tracking system that provides selective video capture of one of the two nearby railway cars.

На фиг. 1 - представлен план здания приема металлолома с размещенным мостовым краном.In FIG. 1 - a plan of the building for receiving scrap metal with a placed bridge crane is presented.

На фиг. 2 - представлен разрез по А-А на фиг. 1.In FIG. 2 shows a section along a-a in FIG. 1.

На фиг. 3 - показан оптимальный ракурс съемки тепловизионной камерой момента выгрузки металлолома из грейфера на пол здания приема металлолома.In FIG. 3 - the optimal angle of shooting with a thermal imaging camera of the moment of unloading scrap metal from a grab onto the floor of a building for scrap metal reception is shown.

На фиг. 4 - показано положение тепловизионной камеры перед препятствием в виде рельефа, лежащего металлолома (возвышение, бугор и прочее).In FIG. 4 shows the position of the thermal imaging camera in front of an obstacle in the form of a relief, lying scrap metal (elevation, bump, etc.).

На фиг. 5 - показано положение тепловизионной камеры перед препятствием в виде выступающего на поверхности элемента металлолома: уголка, патрубка, швеллера и прочее.In FIG. 5 shows the position of the thermal imaging camera in front of an obstacle in the form of a scrap metal element protruding on the surface: a corner, a branch pipe, a channel, etc.

На фиг. 6 - показано изменение ракурса тепловизионной камеры в варианте с препятствием в виде выступающего на поверхности элемента металлолома: уголка, патрубка, швеллера и прочее.In FIG. 6 shows a change in the perspective of a thermal imaging camera in the variant with an obstacle in the form of a scrap metal element protruding on the surface: a corner, a branch pipe, a channel, etc.

На фиг. 7 - показано изменение ракурса тепловизионной камеры в варианте с препятствием в виде рельефа, лежащего металлолома (возвышение, бугор и прочее).In FIG. 7 shows a change in the perspective of a thermal imaging camera in the version with an obstacle in the form of a relief, lying scrap metal (elevation, bump, etc.).

На фиг. 8 - показан разрез по Б-Б на фиг. 2.In FIG. 8 - shows a section along B-B in Fig. 2.

На фиг. 9 - показан грейфер с закрепленным на его корпусе коллектором в нижней пластине которого выполнены форсунки.In FIG. 9 - shows a grab with a collector fixed on its body, in the bottom plate of which nozzles are made.

На фиг. 10 - показан вид-В на нижнюю пластину коллектора.In FIG. 10 is a B-view of the bottom plate of the manifold.

На фиг. 11 - показан грейфер с закрепленным на его корпусе коллектором в нижнюю пластину которого встроены форсунки.In FIG. 11 - shows a grab with a collector fixed on its body in the bottom plate of which nozzles are built.

На фиг. 12 - показан вид С на нижнюю пластину коллектора.In FIG. 12 shows a view C of the bottom plate of the manifold.

Предложенное техническое решение задачи состоит из здания приема металлолома 1 с въездными 2 и выездными воротами 3 рулонного типа, над которыми установлены видеокамеры регистрации 4 прибывающего железнодорожного состава (фиг. 1). Вдоль длинной стороны здания приема металлолома 1, по подкрановым путям, перемещается мостовой кран 5 состоящий из кабины машиниста 6, концевых балок 7 и моста 8 с установленной на нем тележкой 9 с грейфером 10 (фиг. 2). Рядом с кабиной машиниста 6 установлен парогенератор 11 выпускной патрубок 12 которого связан армированным шлангом 13 с коллектором 14 закрепленным на корпусе 15 грейфера 10 (фиг. 9 и фиг. 11).The proposed technical solution to the problem consists of a building for the reception of scrap metal 1 with entrance 2 and exit gates 3 of a roll type, above which video cameras for registration 4 of an arriving train are installed (Fig. 1). Along the long side of the building for receiving scrap metal 1, along the crane runways, an overhead crane 5, consisting of a driver's cab 6, end beams 7 and a bridge 8 with a trolley 9 with a grab 10 installed on it, moves (Fig. 2). Next to the driver's cab 6 there is a steam generator 11, the outlet 12 of which is connected by a reinforced hose 13 with a manifold 14 fixed on the body 15 of the grab 10 (Fig. 9 and Fig. 11).

Коллектор 14 выполнен в виде верхней и нижней пластины 16 и 17 соответственно, связанных обечайкой 18, при этом нижняя пластина 17 выполнена в виде полусферы в которой выполнены форсунки 19. Форсунки 19 могут быть как встроенными, то есть выполнены индивидуально, а затем закреплены в нижней пластине 17 (фиг. 12), так и выполнены непосредственно на нижней пластине 17 (фиг 10).The manifold 14 is made in the form of upper and lower plates 16 and 17, respectively, connected by a shell 18, while the lower plate 17 is made in the form of a hemisphere in which the nozzles 19 are made. The nozzles 19 can be built-in, that is, they are made individually, and then fixed in the lower plate 17 (Fig. 12) and made directly on the bottom plate 17 (Fig. 10).

На тележке 9 закреплена вертикально размещенная телескопическая направляющая 20 с механизмом ее выдвижения (не показано) в нижней части которой закреплена тепловизионная камера 21 снабженная системой автоматического слежения 22 (фиг. 2 и фиг. 7). Механизм выдвижения телескопической направляющей 20 может быть выполнен в виде трос блочной, реечной, гидро/пневмо и прочее передачи.A vertically placed telescopic guide 20 with a mechanism for its extension (not shown) is fixed on the trolley 9, in the lower part of which a thermal imaging camera 21 is attached, equipped with an automatic tracking system 22 (Fig. 2 and Fig. 7). The mechanism for extending the telescopic guide 20 can be made in the form of a block, rack and pinion, hydraulic / pneumatic and other transmission cables.

По длинной стороне здания приема металлолома 1 с обоих его сторон, вдоль подкрановых путей размещены видеокамеры контроля 23 выгрузки металлолома, снабженные системой автоматического слежения (не показано).On the long side of the building for receiving scrap metal 1 on both sides, along the crane runways, there are video cameras 23 for unloading scrap metal, equipped with an automatic tracking system (not shown).

Для осуществления выгрузки металлолома с заданной высоты, грейфер 10 снабжен датчиком расстояния 24 (фиг. 9 и фиг. 11). Видеокамеры регистрации 4, видеокамеры контроля 23, тепловизионная камера 21 и датчик расстояния 24 информативно связанны с блоком обработки данных 25 и монитором 26 которые могут быть размещены как в кабине машиниста 6 (фиг. 8), так и офисе (не показано), или в обоих вышеуказанных местах. Используемый парогенератор 11 может быть дизельного, электро или иного исполнения.To unload scrap metal from a given height, the grab 10 is equipped with a distance sensor 24 (Fig. 9 and Fig. 11). Recording cameras 4, control cameras 23, thermal imaging camera 21 and distance sensor 24 are informatively connected to the data processing unit 25 and the monitor 26, which can be located both in the driver's cab 6 (Fig. 8) and in the office (not shown), or in both of the above locations. Used steam generator 11 can be diesel, electric or other design.

Информативная связь может быть, как проводной, так и с использованием беспроводной локальной сети, например, Wi-Fi.Informative communication can be both wired and using a wireless LAN, for example, Wi-Fi.

Предложенное техническое решение задачи работает следующим образом.The proposed technical solution to the problem works as follows.

По прибытии железнодорожного состава видеокамеры регистрации 4 установленные над въездными воротами 2 производят его регистрации. По мере продвижения железнодорожного состава вдоль здания приема металлолома 1 видеокамеры контроля 23 считывают с борта каждого железнодорожного вагона его регистрационный номер, а программное обеспечение офисного компьютера (не показано) создает на каждый из вагонов паспорт разгрузки с вводимой в него информацией по объему поставленного металлолома, степени запыленности, процентному содержанию неметаллических включений и наличию объектов наполненных веществами в твердом жидком или газообразном состоянии.Upon arrival of the train, registration cameras 4 installed above the entrance gate 2 register it. As the train moves along the scrap metal reception building 1, control cameras 23 read out its registration number from the board of each railway carriage, and the office computer software (not shown) creates an unloading passport for each of the cars with information entered into it on the volume of delivered scrap metal, degree dustiness, the percentage of non-metallic inclusions and the presence of objects filled with substances in a solid liquid or gaseous state.

Разгрузка каждого вагона состоит из двух этапов.Unloading each wagon consists of two stages.

1. Первичный контроль процентного содержания неметаллических включений в металлоломе вагона.1. Primary control of the percentage of non-metallic inclusions in the car scrap metal.

2. Непосредственно выгрузка вагона с периодической проверкой процентного содержания неметаллических включений в металлоломе вагона и регистрацией его объема.2. Direct unloading of the wagon with periodic checking of the percentage of non-metallic inclusions in the scrap metal of the wagon and registration of its volume.

После получения команды на разгрузку, машинист поднимает грейфер 10 в верхний уровень и включив двигатель мостового крана 5 осуществляет его перемещение к заданному вагону. Блок обработки данных 25 получивший информацию с датчика включения двигателя (не показано) выдает команду механизму выдвижения телескопической направляющей 20, который складывает ее в верхнем уровне. Данная операция необходима для предотвращения столкновения телескопической направляющей 20 с навешенным на ней оборудованием с препятствием, так как место выгрузки металлолома как правило имеет непрогнозируемый рельеф. В тот же момент блок обработки данных 25 включает тепловизионную камеру 21, система автоматического слежения 22 которой уловив перемещение вверх телескопической направляющей 20 направляет объектив тепловизионной камеры 21 вниз для производства съемки рельефа под ней.After receiving the command to unload, the driver lifts the grab 10 to the upper level and turning on the engine of the overhead crane 5 moves it to the specified carriage. The data processing unit 25, having received information from the engine start sensor (not shown), issues a command to the telescopic guide 20 extension mechanism, which folds it in the upper level. This operation is necessary to prevent the collision of the telescopic guide 20 with the equipment attached to it with an obstacle, since the place of unloading scrap metal usually has an unpredictable relief. At the same time, the data processing unit 25 turns on the thermal imaging camera 21, the automatic tracking system 22 of which, having caught the upward movement of the telescopic guide 20, directs the lens of the thermal imaging camera 21 downward to shoot the relief under it.

После остановки мостового крана над заданным вагоном две видеокамеры контроля 23 (вначале и в конце вагона) размещенные в данной зоне благодаря системам автоматического слежения включаются и начинают регистрацию процесса выгрузки металлолома из вагона.After stopping the overhead crane over a given car, two control cameras 23 (at the beginning and at the end of the car) located in this zone thanks to automatic tracking systems are switched on and start recording the process of unloading scrap metal from the car.

Первый этап выгрузки металлолома выполняется следующим образом.The first stage of unloading scrap metal is carried out as follows.

Машинист размещает грейфер 10 над вагоном и раскрыв его приводные челюсти 27 опускает его на металлолом. Затем машинистом производится сжатие приводных челюстей 27, и извлечение грейфера 10 вместе с металлоломом из вагона. В момент подъема грейфера срабатывает датчик загрузки (не показан) и блок обработки данных 25 получив данную информация подает команду на подачу горячего пара из парогенератора 11.The driver places the grab 10 over the car and, opening its drive jaws 27, lowers it onto the scrap metal. Then, the driver compresses the drive jaws 27 and removes the grab 10 together with the scrap metal from the car. At the moment of lifting the grab, the loading sensor (not shown) is triggered and the data processing unit 25, having received this information, sends a command to supply hot steam from the steam generator 11.

Горячий пар из выпускной магистрали 12 парогенератора 11 по армированному шлангу 13, поступает в коллектор 14 и с высокой скоростью вырываясь из форсунок 19 разогревает металлолом, находящийся в грейфере 10.Hot steam from the outlet line 12 of the steam generator 11 through the reinforced hose 13 enters the collector 14 and, escaping from the nozzles 19 at high speed, heats up the scrap metal in the grab 10.

За время операции подъема грейфера 10 из железнодорожного вагона и операции его перемещения в зону выгрузки, горячий пар, выходящий из форсунок 19 успевает нагреть металлолом на 1…2 градуса, в то время как неметаллические включения: шлак, бетонные включения и прочее нагреваются на 0,3…0,5 градуса, что обусловлено их более высокой теплоемкостью и низкой теплопроводностью.During the operation of lifting the grab 10 from the railway car and the operation of moving it to the unloading zone, the hot steam coming out of the nozzles 19 has time to heat the scrap metal by 1 ... 2 degrees, while non-metallic inclusions: slag, concrete inclusions, etc., are heated to 0, 3 ... 0.5 degrees, which is due to their higher heat capacity and low thermal conductivity.

В момент подъема грейфера 10 из вагона блок обработки данных 25 также дает команду тепловизионной камере 21, которая выравнивается, занимая горизонтальное положение и с помощью системы автоматического слежения 22 находит грейфер 10. Поиск грейфера 10 может быть осуществлен как встроенным программным обеспечением, в котором задана конфигурация грейфера 10, так и с помощью инфракрасного датчика (не показано) которым снабжается грейфер 10.At the moment of lifting the grab 10 from the car, the data processing unit 25 also gives a command to the thermal imaging camera 21, which aligns itself, occupying a horizontal position and, using the automatic tracking system 22, finds the grab 10. The search for the grab 10 can be carried out as firmware, in which the configuration is set grab 10, and by means of an infrared sensor (not shown) with which the grab 10 is supplied.

При перемещении грейфера 10 к месту выгрузки, тепловизионная камера 21 информирует об этом блок обработки данных 25, который в свою очередь выдает команду механизму выдвижения телескопической направляющей 20. Последняя выдвигается в соответствии с ранее сканированным рельефом до лежащего на полу металлолома, остановившись на расстоянии 100-150 мм от него.When the grab 10 is moved to the unloading point, the thermal imaging camera 21 informs the data processing unit 25, which in turn issues a command to the telescopic guide 20 extending mechanism. The latter extends in accordance with the previously scanned relief to the scrap metal lying on the floor, stopping at a distance of 100 150 mm from him.

Разместив грейфер 10 над местом выгрузки, машинист опускает его до момента срабатывания датчика расстояния 24 (фиг. 9 и фиг. 11). Датчик расстояния 24 работает по аналогии с датчиком парковки автомобиля, издавая сигнал при размещении грейфер 10 над местом выгрузки на высоте 1,5-1,7 метра.Having placed the grab 10 above the unloading point, the driver lowers it until the distance sensor 24 is triggered (Fig. 9 and Fig. 11). The distance sensor 24 works by analogy with the car parking sensor, emitting a signal when the grab 10 is placed over the unloading point at a height of 1.5-1.7 meters.

Далее машинист выключает подачу горячего пара и осуществляет выдержку грейфера 10 в течении 2-5 секунд. Выдержка позволяет осуществить равномерное распределение повышенной температуры, полученное металлоломом от взаимодействия с горячим паром. В этот же момент блок обработки данных 25 получив информацию о расстоянии грейфера 10 над местом выгрузки передает ее тепловизионной камере 21 которая получив информации о позиционировании грейфера 10 выбирает наилучший ракурс для производства съемки.Then the driver turns off the hot steam supply and holds the grab 10 for 2-5 seconds. Exposure allows for an even distribution of the elevated temperature obtained by the scrap metal from interaction with hot steam. At the same moment, the data processing unit 25, having received information about the distance of the grab 10 over the unloading point, transmits it to the thermal imaging camera 21 which, having received information about the positioning of the grab 10, selects the best angle for shooting.

Наиболее оптимальным ракурсом является съемка тепловизионной камерой 21 грейфера 10 снизу, так как при этом осуществляется максимальный видео захват включающий; место выгрузки металлолома и пространство между грейфером 10 и местом выгрузки металлолома (фиг. 5). Этот ракурс наиболее оптимальный также потому, что тепловизионная камера 21, видит грейфер 10 снизу и приводные челюсти 27 грейфера 10 в данном случае не являются препятствием для съемки. То есть она имеет максимальный обзор.The most optimal angle is shooting with a thermal imaging camera 21 of the grab 10 from below, since this is the maximum video capture including; the place for unloading scrap metal and the space between the grab 10 and the place for unloading scrap metal (Fig. 5). This angle is also the most optimal because the thermal imaging camera 21 sees the grab 10 from below and the driving jaws 27 of the grab 10 in this case are not an obstacle for shooting. That is, it has maximum visibility.

Однако на практике это может быть единичным случаем, так как, как правило между тепловизионной камерой 21 и грейфером 10 может находится препятствие в виде выступающего на поверхности элемента металлолома: уголка, патрубка, швеллера и прочее (фиг. 5).However, in practice, this may be an isolated case, since, as a rule, between the thermal imaging camera 21 and the grab 10 there can be an obstacle in the form of a scrap metal protruding on the surface: a corner, a pipe, a channel, etc. (Fig. 5).

Кроме этого возможен вариант, когда рельеф лежащего металлолома (возвышение, бугор) частично перекрывает пространство траектории падения металлолома и место его выгрузки (фиг. 4). При обнаружении тепловизионной камерой 21 подобного препятствия она выдается сигнал в блок обработки данных 25, который реагирует командой механизму выдвижения телескопической направляющей 20 на поднятие тепловизионной камеры 21. В момент, когда ее обзору ничего не будет мешать тепловизионная камера 21 вновь выдает информацию блоку обработки данных 25, который выключает механизм выдвижения телескопической направляющей 20. Это позволяет тепловизионной камере 21 получить налучший ракурс съемки.In addition, an option is possible when the relief of the lying scrap metal (elevation, bump) partially overlaps the space of the trajectory of falling scrap metal and the place of its unloading (Fig. 4). When the thermal imaging camera 21 detects such an obstacle, it sends a signal to the data processing unit 25, which responds with a command to the telescopic guide 20 extending mechanism to raise the thermal imaging camera 21. At the moment when nothing interferes with its view, the thermal imaging camera 21 again gives information to the data processing unit 25 which turns off the telescopic rail 20 extending mechanism. This allows the thermal imaging camera 21 to obtain a better shooting angle.

Переменными в функции выбора оптимального ракурса съемки тепловизионной камеры 21 являются - высота расположения грейфера 10 над местом выгрузки, рельеф лежащего металлолома между тепловизионной камеры 21 и грейфером 10, а также препятствие в виде выступающего элемента металлолома.The variables in the function of choosing the optimal angle for shooting the thermal imaging camera 21 are the height of the grab 10 above the unloading point, the relief of the lying scrap metal between the thermal imaging camera 21 and the grab 10, as well as an obstacle in the form of a protruding scrap metal element.

В момент открытия приводных челюстей 27 грейфера 10 блоком обработки данных 25 подается команда на производство съемки (фиг. 6 и фиг. 7). В процессе съемки тепловизионная камера 21 осуществляется выявление немагнитных материалов, и объектов наполненных, легко воспламеняющимися или взрывоопасными веществами в твердом, жидком или газообразном состоянии. Выявление осуществляется за счет несоответствия их температуры - температуре металлолома. Кроме этого, выявление немагнитных материалов и вышеуказанных объектов осуществляется тепловизионной камерой 21 также за счет улавливаемого ей спектрального анализа инфракрасного излучения, который у металлолома и неметаллических включений и объектов наполненных, легко воспламеняющимися или взрывоопасными веществами в твердом, жидком или газообразном состоянии имеет значительное отличие.At the moment of opening the driving jaws 27 of the grab 10, the data processing unit 25 sends a command to take the survey (Fig. 6 and Fig. 7). In the process of shooting, the thermal imaging camera 21 detects non-magnetic materials, and objects filled with flammable or explosive substances in a solid, liquid or gaseous state. The detection is carried out due to the discrepancy between their temperature and the temperature of the scrap metal. In addition, the detection of non-magnetic materials and the above objects is carried out by the thermal imaging camera 21 also due to the spectral analysis of infrared radiation captured by it, which has a significant difference in scrap metal and non-metallic inclusions and objects filled with highly flammable or explosive substances in a solid, liquid or gaseous state.

Полученная информация анализируется в блоке обработки данных 25 и в случае выявления в металлоломе немагнитных материалов, превышающих процентное содержание более 10% блок обработки данных 24 выдает информацию на монитор 26 машиниста и офиса и в паспорт выгрузки вагона вносится рекламация. Дальнейшая работа с вышеуказанным вагоном приостанавливается до связи и решения вопроса с поставщиком металлолома.The information obtained is analyzed in the data processing unit 25 and in case of detection of non-magnetic materials in the scrap metal exceeding the percentage of more than 10%, the data processing unit 24 gives information to the driver and office monitor 26, and a complaint is made in the car unloading passport. Further work with the aforementioned car is suspended until communication and resolution of the issue with the supplier of scrap metal.

В случае если при проведении первого этапа выгрузки металлолома наличие немагнитных материалов составляет менее 5 процентов согласно ГОСТ 2787-75, продолжение выгрузки осуществляется по второму этапу.If, during the first stage of unloading scrap metal, the presence of non-magnetic materials is less than 5 percent according to GOST 2787-75, unloading is continued according to the second stage.

Второй этап выгрузки металлолома аналогичен первому, но осуществление выявления в металлоломе немагнитных материалов выполняется периодически один раз за 10-15 захватов грейфера 10 и задается программным обеспечением блока обработки данных 24. Если в процессе выгрузки по второму этапу в один из проверочных захватов грейфера 10 обнаруживается превышение допустимого процентного содержания немагнитных материалов выгрузка останавливается, и в паспорт выгрузки вагона вносится рекламация, а административно-техническая служба металлоприемной организации связывается с поставщиком для решения возникшей проблемы.The second stage of unloading scrap metal is similar to the first, but the implementation of the detection of non-magnetic materials in the scrap metal is performed periodically once for 10-15 grabs of the grab 10 and is set by the software of the data processing unit 24. If during the unloading of the second stage in one of the test grabs of the grab 10 unloading stops, and a complaint is made in the unloading passport of the car, and the administrative and technical service of the metal receiving organization contacts the supplier to solve the problem.

Предложенное техническое решение задачи позволяет:The proposed technical solution to the problem allows:

- осуществлять в процессе разгрузки металлолома из железнодорожных вагонов, выявление немагнитных материалов и объектов (боеприпасов, сосудов, малых емкостей, патрубков, огнетушителей, малых газобаллонов, пневматической подвески автомобилей и прочее) наполненных, веществами, находящимися в твердом, жидком или газообразном состоянии.- to carry out, in the process of unloading scrap metal from railway cars, the identification of non-magnetic materials and objects (ammunition, vessels, small containers, pipes, fire extinguishers, small gas cylinders, air suspension of cars, etc.) filled with substances in a solid, liquid or gaseous state.

- обеспечить автоматизацию процесса выявления вышеприведенных объектов и немагнитных материалов из металлолома.- to ensure the automation of the process of identifying the above objects and non-magnetic materials from scrap metal.

- осуществлять регистрацию прибывающего железнодорожного состава и вагонов, а также контроль выгрузки железнодорожных вагонов в автоматическом режиме.- to register the arriving train and wagons, as well as to control the unloading of railway wagons in automatic mode.

Claims (6)

1. Система выявления немагнитных материалов, регистрации и контроля выгрузки металлолома из железнодорожных вагонов, включающая здание приема металлолома с въездными и выездными воротами, мостовым краном, состоящим из кабины машиниста, концевых балок и моста с установленной на нем тележкой с грейфером, отличающаяся тем, что над въездными и выездными воротами здания приема металлолома установлены видеокамеры регистрации, а вдоль подкрановых путей видеокамеры контроля выгрузки металлолома на мостовом кране установлен парогенератор, выпускной патрубок которого связан армированным шлангом с коллектором, закрепленным на корпусе грейфера и снабженным форсунками, на тележке установлена вертикально размещенная телескопическая направляющая с механизмом ее выдвижения, в нижней части которой закреплена тепловизионная камера, снабженная системой автоматического слежения, при этом тепловизионная камера изменяет ракурс съемки при обнаружении в зоне между ней и грейфером препятствия.1. A system for the detection of non-magnetic materials, registration and control of the unloading of scrap metal from railway cars, including a scrap metal reception building with entrance and exit gates, an overhead crane consisting of a driver's cab, end beams and a bridge with a trolley with a grab mounted on it, characterized in that above the entrance and exit gates of the scrap metal reception building, registration cameras are installed, and along the crane tracks of the video cameras for monitoring the unloading of scrap metal, a steam generator is installed on the bridge crane, the outlet of which is connected by a reinforced hose to a collector fixed to the grab body and equipped with nozzles; a vertically placed telescopic guide is installed on the cart with a mechanism for its extension, in the lower part of which a thermal imaging camera is fixed, equipped with an automatic tracking system, while the thermal imaging camera changes the shooting angle when an obstacle is detected in the area between it and the grab. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что коллектор выполнен в виде полого диска, состоящего из верхней и нижней пластин, связанных обечайкой, при этом нижняя пластина имеет вид полусферы, в которой выполнены форсунки.2. The system of claim. 1, characterized in that the collector is made in the form of a hollow disk, consisting of upper and lower plates connected by a shell, while the lower plate has the form of a hemisphere in which the nozzles are made. 3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что форсунки закреплены в нижней пластине.3. The system of claim. 2, characterized in that the nozzles are fixed in the bottom plate. 4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что механизм выдвижения телескопической направляющей выполнен в виде трособлочной, реечной или гидро/пневмопередачи.4. The system according to claim 1, characterized in that the telescopic guide extension mechanism is made in the form of a cable-block, rack-and-pinion or hydro / pneumatic transmission. 5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что грейфер снабжен датчиком расстояния.5. The system of claim. 1, characterized in that the grab is equipped with a distance sensor. 6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что видеокамеры контроля снабжены системой автоматического слежения, обеспечивающей выборочный видеозахват одного из двух близлежащих железнодорожных вагонов.6. The system according to claim 1, characterized in that the control cameras are equipped with an automatic tracking system that provides selective video capture of one of two nearby railway cars.
RU2020102207A 2020-01-21 2020-01-21 System for detecting non-magnetic materials, recording and controlling scrap metal unloading from railway cars RU2726576C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020102207A RU2726576C1 (en) 2020-01-21 2020-01-21 System for detecting non-magnetic materials, recording and controlling scrap metal unloading from railway cars

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020102207A RU2726576C1 (en) 2020-01-21 2020-01-21 System for detecting non-magnetic materials, recording and controlling scrap metal unloading from railway cars

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2726576C1 true RU2726576C1 (en) 2020-07-14

Family

ID=71616518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020102207A RU2726576C1 (en) 2020-01-21 2020-01-21 System for detecting non-magnetic materials, recording and controlling scrap metal unloading from railway cars

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2726576C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812497C1 (en) * 2022-10-07 2024-01-30 Ханс Кюнц Гмбх Crane

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4456132A (en) * 1980-12-08 1984-06-26 Par Systems Corp. Control system for automatic material handling crane
DE4315005A1 (en) * 1993-05-06 1994-11-10 Deutsche Aerospace Device for measuring angular positions of a moving object with respect to its initial position
UA49953C2 (en) * 1999-11-30 2002-10-15 Відкрите Акціонерне Товариство "Азов" Bdidge trans-shipping clamshell
KR200313698Y1 (en) * 1998-11-30 2003-10-10 주식회사 포스코 An auxiliary tongs using electromagnet for crane

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4456132A (en) * 1980-12-08 1984-06-26 Par Systems Corp. Control system for automatic material handling crane
DE4315005A1 (en) * 1993-05-06 1994-11-10 Deutsche Aerospace Device for measuring angular positions of a moving object with respect to its initial position
KR200313698Y1 (en) * 1998-11-30 2003-10-10 주식회사 포스코 An auxiliary tongs using electromagnet for crane
UA49953C2 (en) * 1999-11-30 2002-10-15 Відкрите Акціонерне Товариство "Азов" Bdidge trans-shipping clamshell

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812497C1 (en) * 2022-10-07 2024-01-30 Ханс Кюнц Гмбх Crane

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4300118B2 (en) Optical device for automatic loading and unloading of containers on vehicles
CN109795953A (en) Automated container terminal stockyard land side automatic operating system and its control method
CN111775983B (en) Automatic train overturning operation system and method
WO2018041143A1 (en) Self-propelled container and/or vehicle inspection device
CN103332597A (en) Active visual technology-based monitoring system used for crane remote operation and implementation method thereof
ZA200507790B (en) Arrangement for passage control of mine vehicles
CN104459813A (en) Vehicle-mounted quick checking system
CN102602812A (en) Device for positioning a load in a lifting apparatus
WO2020088197A1 (en) Train identification system and method thereof, train safety inspection system and method thereof
CN103529061A (en) Vehicle-mounted radiation detection system
CN110553858A (en) Intelligent detection device and system for trackside train chassis based on machine vision
CN110540137A (en) Crane operation system based on multi-sensor fusion
CN108539858A (en) It is a kind of for automation of transformation substations intelligent patrol detection device
JP6547211B2 (en) Container yard and container yard control method
EP2692678B1 (en) Unloading device for containers and method for operating them
RU2726576C1 (en) System for detecting non-magnetic materials, recording and controlling scrap metal unloading from railway cars
KR102178918B1 (en) Rail moving typer apparatus for inspecting structure
CN205953374U (en) A device for judging RTG operation in -process truck and container separation
JP2021147139A (en) Automatic route setting system for tower crane
JP2018172188A (en) Container terminal and method for operating the same
WO2021005521A1 (en) Bridge inspection and maintenance system and method
JP7343369B2 (en) Tower crane automatic operation control system
US20220119229A1 (en) Crane anti-collision system, method, program, and manufacturing method
RU2722600C1 (en) Loader crane to detect non-magnetic materials and objects filled with substances in solid, liquid or gaseous state from scrap metal
KR100276276B1 (en) Unmanned automatic warehouse system