首轮装舱控制方法、装置、计算机设备和存储介质与流程
本申请涉及仓储物流技术领域，特别是涉及一种首轮装舱控制方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术：
装船机是装船作业时使用的大型散料机械。一般的，物料由地面皮带经装船机中心溜筒转运到装船机臂架悬皮，物料由悬皮进入头部溜筒，由安装在头部溜筒底部的大铲抛料进入船舱内部。
目前，由舱口指挥人员在现场指挥操控员操作装船机进行装船作业，操作员远程操控进行装舱控制，每台装船机至少需要两人配合完成装载，作业效率较低。
技术实现要素：
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够自动装舱、作业效率高的首轮装舱控制方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种首轮装舱控制方法，包括：
根据船舱数据，确定装船机的装舱路径；
根据船舱数据、装舱路径以及首轮目标装舱量，确定装舱路径上各堆积点的目标堆积量；装舱路径包括起始堆积点和终止堆积点；
按照装舱路径，控制装船机的溜筒移动，分别给各堆积点堆料，直到终止堆积点的实际堆积量等于对应的目标堆积量。
在其中一个实施例中，船舱数据包括舱长x、舱宽y、长边距a和宽边距b；
根据船舱数据，确定装船机的装舱路径的步骤，包括步骤：
根据舱长x、舱宽y、长边距a和宽边距b，确定装舱路径上各堆积点在预设二维坐标系中的位置，各堆积点呈四方形分布；各堆积点包括起始堆积点、第二堆积点、第三堆积点、第四堆积点、第五堆积点和终止堆积点。
在其中一个实施例中，根据舱长x、舱宽y、长边距a和宽边距b，确定装舱路径上各堆积点在预设二维坐标系中的位置的步骤，包括步骤：
在预设二维坐标系中，根据舱长x、舱宽y、长边距a和宽边距b，确定装舱路径上起始堆积点的位置(x1，y1)，第二堆积点的位置为
在其中一个实施例中，根据船舱数据、装舱路径以及首轮目标装舱量，确定装舱路径上各堆积点的目标堆积量的步骤，包括步骤：
根据船舱数据、装舱路径以及首轮目标装舱量，确定路径堆积量和堆积点总堆积量；
根据各堆积点的堆积量分配比例以及堆积点总堆积量，得到各堆积点的目标堆积量；其中，起始堆积点和第四堆积点的堆积量分配比例相同，第二堆积点、第三堆积点、第五堆积点和终止堆积点的堆积量分配比例均相同，起始堆积点的堆积量分配比例大于终止堆积点的堆积量分配比例。
在其中一个实施例中，按照装舱路径，控制装船机的溜筒移动，分别给各堆积点堆料，直到终止堆积点的实际堆积量等于对应的目标堆积量的步骤，包括步骤：
按照装舱路径，控制溜筒按照以下顺序依次移动：
由起始堆积点移动到第二堆积点，给第二堆积点堆料；
由第二堆积点经起始堆积点移动到第三堆积点，给第三堆积点堆料；
由第三堆积点经起始堆积点移动到第四堆积点，给第四堆积点堆料；
由第四堆积点移动到第五堆积点，给第五堆积点堆料；
由第五堆积点经第四堆积点移动到终止堆积点，给终止堆积点堆料。
在其中一个实施例中，根据船舱数据，确定装船机的装舱路径的步骤之前，包括步骤：
判断船舱数据是否满足装船机防碰撞条件；若判断的结果为否，输出判断结果进行提示。
在其中一个实施例中，按照装舱路径，控制装船机的溜筒移动，分别给各堆积点堆料，直到终止堆积点的实际堆积量等于对应的目标堆积量的步骤，包括步骤：
通过以下至少一种方式控制装船机的溜筒移动：
臂架机构伸缩、大铲旋转和行走机构行走。
一种首轮装舱控制装置，装置包括：
路径确定模块，用于根据船舱数据，确定装船机的装舱路径；
堆积量确定模块，用于根据船舱数据、装舱路径以及首轮目标装舱量，确定装舱路径上各堆积点的目标堆积量；装舱路径包括起始堆积点和终止堆积点；
堆料模块，用于按照装舱路径，控制装船机的溜筒移动，分别给各堆积点堆料，直到终止堆积点的实际堆积量等于对应的目标堆积量。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
上述首轮装舱控制方法、装置、计算机设备和存储介质，提供了一种能够自动装舱的首轮装舱控制方法，包括：根据船舱数据，确定装船机的装舱路径；根据船舱数据、装舱路径以及首轮目标装舱量，确定装舱路径上各堆积点的目标堆积量；装舱路径包括起始堆积点和终止堆积点；按照装舱路径，控制装船机的溜筒移动，分别给各堆积点堆料，直到终止堆积点的实际堆积量等于对应的目标堆积量，完成对该船舱的自动装舱，有效提高装舱作业效率。
附图说明
通过附图中所示的本申请的优选实施例的更具体说明，本申请的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。
图1为一个实施例中首轮装舱控制方法的第一流程示意图；
图2为一个实施例中首轮装舱控制方法的第二流程示意图；
图3为一个实施例中船舱中各堆积点位置分布的示意图；
图4为一个实施例中首轮装舱控制方法的第三流程示意图；
图5为一个实施例中首轮装舱控制装置的结构框图；
图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种首轮装舱控制方法，以该方法可应用于终端，该终端可以为装船机plc，也可以为具有数据处理以及控制功能的设备。可以理解的是，该方法也可以运用于服务器，还可以运用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。本申请实施例中，该方法包括以下步骤：
步骤s120、根据船舱数据，确定装船机的装舱路径；
其中，船舱数据可包括舱长、舱宽、舱高、溜筒伸缩防撞边距、船舱最大承载量以及船舱物理位置等。其中，溜筒伸缩防撞边距包括溜筒机构的中心位置距离舱长的长度方向安全间隔、该中心位置距离舱宽的宽度方向安全间隔，以便限制溜筒移动区域，避免发生碰撞。装舱路径为装船机的溜筒机构中心点的移动路径，包括多个堆积点以及经各堆积点之间的移动路径。具体的，根据船舱数据，确定装船机的装舱路径，以便控制溜筒以一定堆料流量按照装舱路径移动从当前堆积点移动到下一个堆积点，将堆料以一定角度抛入船舱进行装载。
步骤s140、根据船舱数据、装舱路径以及首轮目标装舱量，确定装舱路径上各堆积点的目标堆积量；装舱路径包括起始堆积点和终止堆积点；
其中，首轮目标装舱量为船舱空载状态下的目标装舱量，等于装舱路径上各堆积点的目标堆积量以及各堆积点之间的移动路径上的堆积量之和，且不超过船舱最大承载量。具体的，根据船舱数据、装舱路径以及首轮目标装舱量，确定装舱路径上各堆积点的目标堆积量、各堆积点之间移动路径上的堆积量，以便沿舱长方向、舱宽方向上的堆料能够均衡。应当理解，可根据船舱数据以及装舱路径进行多次试验，记录装舱流量以及装舱路径上各堆积点的过程堆积量、各堆积点之间移动路径上的堆积量、各堆积点的累计堆积量，总结得到能够均衡装载时各堆积点以及从当前堆积点至下一个堆积点的移动路径上对应的经验堆积比例并存储，以便后续根据经验堆积比例以及目标装舱量确定各堆积点的目标堆积量。
步骤s160、按照装舱路径，控制装船机的溜筒移动，分别给各堆积点堆料，直到终止堆积点的实际堆积量等于对应的目标堆积量。
其中，溜筒的移动可通过控制装船机的俯仰、行走以及回转中的一种或多种运行方式实现。具体的，按照装舱路径，控制溜筒从起始堆积点开始进行堆料，在当前堆积点的实际堆积量等于目标堆积量时，控制溜筒从当前堆积点移动到下一个堆积点以一定角度抛入物料、进行堆料，直到终止堆积点的实际堆积量等于对应的目标堆积量后，确认完成对船舱内物料的自动装载，能够有效提高装舱效率。
在本申请实施例中，提供了一种能够自动装舱的首轮装舱控制方法，根据船舱数据，确定装船机的装舱路径，进而根据船舱数据、装舱路径以及首轮目标装舱量，确定装舱路径上各堆积点的目标装舱量，进而按照装舱路径控制溜筒从起始堆积点移动至终止堆积点，直至终止堆积点的实际堆积量等于其对应的目标堆积量，完成对船舱的自动装舱，无需人为协作，有效提高装舱效率。
在一个实施例中，船舱数据包括舱长x、舱宽y、长边距a和宽边距b；
其中，船舱数据包括舱长x、舱宽y、长边距a和宽边距b。长边距a为溜筒中心点至前(后)舱沿、在舱长方向上的安全边距；宽边距为溜筒中心点至里(外)侧舱沿、在舱宽方向上的安全距离。各堆积点包括起始堆积点、第二堆积点、第三堆积点、第四堆积点、第五堆积点和终止堆积点。首轮目标装舱量等于各堆积点的目标堆积量以及各堆积点之间移动路径上的堆积量。
如图2所示，根据船舱数据，确定装船机的装舱路径的步骤，包括步骤：
步骤s122、根据舱长x、舱宽y、长边距a和宽边距b，确定装舱路径上各堆积点在预设二维坐标系中的位置，各堆积点呈四方形分布；各堆积点包括起始堆积点、第二堆积点、第三堆积点、第四堆积点、第五堆积点和终止堆积点。
具体的，根据舱长x、舱宽y、长边距a和宽边距b，确定装舱路径上各堆积点在预设二维坐标系中对应的位置，各堆积点分布在溜筒中心点的防碰撞的安全区域内、且呈现四方形分布，各堆积点沿四方形的边长进行分布。一般性地，各堆积点呈矩形分布，其中四个堆积点分布在矩形的直角点上，另外两个堆积点分别在矩形的宽(长)的中点处。需要说明的是，各堆积点的位置可按一定顺序依次排列、呈四边形分布，例如顺时针顺序、逆时针顺序等，也可不按一定顺序进行排布，只要能够满足均衡堆积的目的，此处不做具体限定。装船机的装舱路径包括从起始终止点至第二堆积点、第二堆积点至第三堆积点、第三堆积点至第四堆积点、第四堆积点至第五堆积点以及第五堆积点至终止堆积点之间的溜筒的移动路径。进而，根据船舱数据、起始堆积点至终止堆积点之间的装舱路径以及首轮目标装舱量，确定各堆积点的目标堆积量，以便控制溜筒沿装舱路径对船舱进行均衡装载，有利于船舶均衡受力。
示例性地，根据舱长、舱宽、长边距和宽边距，确定各堆积点的位置。各堆积点呈矩形分布，以便后续通过在各堆积点进行均衡堆积。起始堆积点、第二堆积点和第三堆积点沿舱宽方向分布，其中，上述三个堆积点中有两个堆积点位于矩形的直角点上，另一个堆积点位于矩形第一边的中位点处。第四堆积点、第五堆积点和终止堆积点也沿舱宽方向分布，其中两个堆积点位于矩形的直角点上，另一个堆积点位于矩形第二边的中位点处。第一边与第二边平行。
在一个实施例中，根据舱长x、舱宽y、长边距a和宽边距b，确定装舱路径上各堆积点在预设二维坐标系中的位置的步骤，包括步骤：
在预设二维坐标系中，根据舱长x、舱宽y、长边距a和宽边距b，确定装舱路径上起始堆积点的位置(x1，y1)，第二堆积点的位置为
具体而言，预设二维坐标系可根据各堆积点的分布任意建立的坐标系。一般性地，预设二维坐标系中，x轴方向平行于船舱长度的方向，y轴方向平行于船舱的宽度方向。
其中，起始堆积点的位置(x1，y1)，第二堆积点的位置为
在一个实施例中，根据船舱数据、装舱路径以及首轮目标装舱量，确定装舱路径上各堆积点的目标堆积量的步骤，包括步骤：
根据船舱数据、装舱路径以及首轮目标装舱量，确定路径堆积量和堆积点总堆积量；
其中，船舱数据包括舱长、舱宽、长边距和宽边距。路径堆积量为从当前堆积点移动到下一个堆积点的移动路径上堆积量的总和。堆积点总堆积量为各堆积点的目标堆积点量总和。首轮目标装舱量为路径堆积量以及堆积点总堆积量之和。
具体的，根据船舱数据、装舱数据以及首轮目标装舱量，确定路径堆积量和堆积点总堆积量的分配量。示例性地，通过多次试验确定在满足均衡装舱的条件时，根据船舱数据确定对应的装舱路径，根据船舱数据以及装舱路径，试验并确定首轮目标装舱量中路径堆积量和堆积点总堆积量的分配量，船舱数据以及装舱路径的对应数据、船舱数据和装舱路径与首轮目标装舱量的对应分配数据预先存储于存储设备或数据库中。
根据各堆积点的堆积量分配比例以及堆积点总堆积量，得到各堆积点的目标堆积量；其中，起始堆积点和第四堆积点的堆积量分配比例相同，第二堆积点、第三堆积点、第五堆积点和终止堆积点的堆积量分配比例均相同，起始堆积点的堆积量分配比例大于终止堆积点的堆积量分配比例。
具体而言，堆积量的堆积量分配比例为各堆积点的目标堆积量与堆积点总堆积量的比例数据，由船舱数据以及装舱路径确定。根据各堆积点的堆积量分配比例以及堆积点总堆积量，确定各堆积点的目标堆积量。其中，起始堆积点和第四堆积点的堆积量分配比例相同，第二堆积点、第三堆积点、第五堆积点和终止堆积点的堆积量分配比例均相同，起始堆积点的堆积量分配比例大于终止堆积点的堆积量分配比例，保证船舱内能够均衡堆料。满足船舱装载要求。
现有的人工装舱方式中，舱口指挥人员通常在首轮作业中指挥操作员采取前后各一墩粗放装载方法，由于货物装载位置的不均衡，易造成装货量在船体内的受力不均，长期对船体结构造成损伤。而本申请实施例中，起始堆积点和第四堆积点的堆积量分配比例相同，第二堆积点、第三堆积点、第五堆积点和终止堆积点的堆积量分配比例均相同，从而保证船舱在舱宽方向上自动堆料的均衡分布，较现有的粗放式装载方式，更利于船舶均衡受力。
示例性地，预设二维坐标系原点为舱底表面中心点，预设二维坐标系的x轴方向与舱长长度方向平行，y轴与舱宽方向平行。如图3所示，各圆圈表示各堆积点，其中1号圆圈代表起始堆积点，2号圆圈代表第二堆积点，3号圆圈代表第三堆积点，4号圆圈代表第四堆积点，5号圆圈代表第五堆积点，6号圆圈代表终止堆积点。起始堆积点的位置为(x1，0)，第二堆积点的位置为
在一个实施例中，按照装舱路径，控制装船机的溜筒移动，分别给各堆积点堆料，直到终止堆积点的实际堆积量等于对应的目标堆积量的步骤，包括步骤：
按照装舱路径，控制溜筒按照以下顺序依次移动：
由起始堆积点移动到第二堆积点，给第二堆积点堆料；
由第二堆积点经起始堆积点移动到第三堆积点，给第三堆积点堆料；
由第三堆积点经起始堆积点移动到第四堆积点，给第四堆积点堆料；
由第四堆积点移动到第五堆积点，给第五堆积点堆料；
由第五堆积点经第四堆积点移动到终止堆积点，给终止堆积点堆料。
具体而言，按照装舱路径，控制溜筒以一定流量输出物料，并对起始堆积点进行堆料，在起始堆积点的实际堆积量等于对应的目标堆积量后，由起始堆积点移动到第二堆积点，以一定角度给第二堆积点堆料；在第二堆积点的实际堆积量等于其对应目标堆积量后，由第二堆积点经起始堆积点移动到第三堆积点进行堆料；在确定第三堆积点的实际堆积量满足对应的目标堆积量后，由第三堆积点经起始堆积点移动到第四堆积点，给第四堆积点堆料；在第四堆积点的实际堆积量等于第四堆积点的目标堆积量后，控制溜筒移动到第五堆积点、给第五堆积点进行堆料；在第五堆积点的实际堆积量等于其目标堆积量后，控制溜筒经第四堆积量移动到终止堆积点，直到终止堆积点的实际堆积量等于其目标堆积量，实现对各堆积点自动堆料，堆料均衡分布在船舱内，有利于船舶排水和减小亏舱率。
在一个实施例中，如4所示，根据船舱数据，确定装船机的装舱路径的步骤之前，包括步骤：
步骤s100、判断船舱数据是否满足装船机防碰撞条件；若判断的结果为否，输出判断结果进行提示。
具体而言，船舱数据包括长边距和宽边距，在长边距和宽边距大于溜筒的最小安全伸缩距离时，才能起到避免溜筒碰撞到舱口的事故。最小安全伸缩距离为装船机在不同俯仰角度、回转角度下能够保证溜筒防碰撞的最小伸缩距离。若输入的长边距、宽边距小于溜筒的最小伸缩距离时，判断输入的船舱数据不满足装船机防碰撞条件，输出判断结果提示操作人员，进一步增大输入的长边距和宽边距，保证溜筒在舱口的安全移动。
在一个实施例中，按照装舱路径，控制装船机的溜筒移动，分别给各堆积点堆料，直到终止堆积点的实际堆积量等于对应的目标堆积量的步骤，包括步骤：
通过以下至少一种方式控制装船机的溜筒移动：
臂架机构伸缩、大铲旋转和行走机构行走。
应该理解的是，虽然图1-2、4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-2、4中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种首轮装舱控制装置，包括：路径确定模块、堆积量确定模块和堆料模块，其中：
路径确定模块，用于根据船舱数据，确定装船机的装舱路径；
堆积量确定模块，用于根据船舱数据、装舱路径以及首轮目标装舱量，确定装舱路径上各堆积点的目标堆积量；装舱路径包括起始堆积点和终止堆积点；
堆料模块，用于按照装舱路径，控制装船机的溜筒移动，分别给各堆积点堆料，直到终止堆积点的实际堆积量等于对应的目标堆积量。
关于首轮装舱控制装置的具体限定可以参见上文中对于首轮装舱控制方法的限定，在此不再赘述。上述首轮装舱控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过wifi、运营商网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种首轮装舱控制方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
根据船舱数据，确定装船机的装舱路径；
根据船舱数据、装舱路径以及首轮目标装舱量，确定装舱路径上各堆积点的目标堆积量；装舱路径包括起始堆积点和终止堆积点；
按照装舱路径，控制装船机的溜筒移动，分别给各堆积点堆料，直到终止堆积点的实际堆积量等于对应的目标堆积量。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
根据船舱数据，确定装船机的装舱路径；
根据船舱数据、装舱路径以及首轮目标装舱量，确定装舱路径上各堆积点的目标堆积量；装舱路径包括起始堆积点和终止堆积点；
按照装舱路径，控制装船机的溜筒移动，分别给各堆积点堆料，直到终止堆积点的实际堆积量等于对应的目标堆积量。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-onlymemory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(staticrandomaccessmemory，sram)或动态随机存取存储器(dynamicrandomaccessmemory，dram)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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