专利名称：岸桥吊具防碰撞监控方法
技术领域：
本发明涉及一种监控方法，特别涉及一种岸桥吊具防碰撞的监控方法。
背景技术：
世界集装箱运输的旺盛需求和集装箱港口吞吐量不断增长，集装箱堆场内的岸桥吊具也随之日益繁忙。堆场内堆放的集装箱一般的都是高低错落的，岸桥吊具的司机在实际操作过程中，吊具(带集装箱)的高度一定要高于堆场内集装箱的最高高度，小车才能安全通过，否则，吊具就将堆场内的集装箱撞倒。特别是小车的水平方向和吊具的垂直方向的动作同时操作，虽然使得作业的效率提高，但也容易发生司机操作失误，出现吊具(带集装箱)的高度没有高于堆场内集装箱的最高高度，那就发生了吊具和集装箱的碰撞。碰撞的结果是一方面会将碰倒的集装箱和集装箱里面的东西砸坏；另一方面，碰倒的集装箱有可能砸到岸桥吊具上，使得岸桥吊具砸坏；最坏的一方面是被撞到的集装箱砸到了操作人员，造成人员伤亡事故。这种由于司机操作失误而发生的碰撞会给码头带来很大的经济损失和安全隐患，因此，码头急需要一种能防止这种事故发生的系统。中国发明专利授权公开说明书C拟820803Y公开了一种集装箱起重机的最佳路径的自动化系统，该系统设有与作业车道数相同数目的激光传感器，所有的激光传感器将采集到的所属作业车道的集装箱高度的信号送到本地的转换器，再通过本地的单片机收集处理后，按照一通讯格式送到所述可编程控制器。该系统通过相应硬件和软件的配合，具体实现吊具运动轨迹的优化，使安全性指标和效率性指标同时达到满足，可有效地防止吊具和集装箱的碰撞，但是该系统抗干扰能力弱，一旦吊具小车遮挡住某一作业车道的激光传感器，就容易造成PLC控制器接收误信息；同时一旦一个激光传感器发生故障，则其它的激光传感器就不可以维持系统的正常工作，可靠性低；同时一个激光传感器只针对一作业车道， 扫描效率和精度都不高。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种岸桥吊具防碰撞监控方法，这种岸桥吊具防碰撞监控方法提高了测量准确度、扫描效率及精度，同时提高了整个装置的可靠性。为解决上述技术问题，所述的岸桥吊具防碰撞监控方法，其特征在于包括以下步骤(1)系统上电，PLC控制器发送扫描启动命令给两个二维激光扫描仪，开始初次扫描船上集装箱堆垛轮廓外形；(2)两个二维激光扫描仪把扫描数据通过以太网传送给驾驶室中的PLC控制器和现场工控机，经过预装在现场工控机上的激光扫描仪数据处理软件的点云计算，将数据整理入数据库；(3)基于数据库，激光扫描仪数据处理软件根据设定的棋盘式分割区域，将扫描所得有效数据进行整理，并以俯视图的形式，显示给操作人员；同时小车可以执行抓箱操作；(4)小车向海侧运行时，激光扫描仪根据遮蔽情况选择输出有效高度值；(5) 一旦小车离开遮蔽集装箱，两个扫描仪将实时更新集装箱高度数据；两个二维激光扫描仪的数据扫描方法如下一旦小车进入海侧扫描区域，那么被挡住的二维激光扫描仪停止向现场工控机和 PLC控制器传送扫描数据，该部分区域的高度值由另一台二维激光扫描仪读取并传送扫描数据；小车移动后，一旦离开被遮挡区域，停止传送数据的二维激光扫描仪重新向现场工控机和PLC控制器传送更新的扫描数据；如果两个二维激光扫描仪均被小车遮住，首先对遮挡的区域输出无效数据，等待小车离开后，立即更新高度数据。其中，所述两个二维激光扫描仪均被小车遮住时，则输入吊具区内集装箱堆垛的最大高度值给被遮挡区；一旦小车离开被遮挡区域，立即更新高度数据。可以在没有准确监控的情况下，把吊具先升到最高处，然后在移动小车，尽量避免小车撞到集装箱堆垛，安全性更高。其中，所述两个二维激光扫描仪分别位于岸桥吊具的大梁的两侧，在沿小车的行进方向上前后配置在岸桥吊具的大梁上。本发明采用两台二维扫描仪可以最大限度减小扫描盲区的范围，提高测量准确度；使得每台扫描仪的工作区域小于一台扫描仪的工作区域，提高扫描效率及精度；采用两台二维激光扫描仪还能作为一个冗余系统，一旦一台激光扫描仪发生故障，另一台仍可以维持防碰撞系统的正常工作，可靠性高。
图1为本发明岸桥吊具防碰撞监控方法的流程图。图2为实施本发明岸桥吊具防碰撞监控方法的装置的结构方框图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明如图1所示的岸桥吊具防碰撞监控方法，包括以下步骤(1)系统上电，PLC控制器发送扫描启动命令给两个二维激光扫描仪，开始初次扫描船上集装箱堆垛轮廓外形；(2)两个二维激光扫描仪把扫描数据通过以太网传送给驾驶室中的PLC控制器和现场工控机，经过预装在现场工控机上的激光扫描仪数据处理软件的点云计算，将数据整理入数据库；(3)基于数据库，激光扫描仪数据处理软件根据设定的棋盘式分割区域，将扫描所得有效数据进行整理，并以俯视图的形式，显示给操作人员；同时小车可以执行抓箱操作；(4)小车向海侧运行时，激光扫描仪根据遮蔽情况选择输出有效高度值；(5) 一旦小车离开遮蔽集装箱，两个扫描仪将实时更新集装箱高度数据；两个二维激光扫描仪的数据扫描方法如下一旦小车进入海侧扫描区域，那么被挡住的二维激光扫描仪停止向现场工控机和 PLC控制器传送扫描数据，该部分区域的高度值由另一台二维激光扫描仪读取并传送扫描数据；小车移动后，一旦离开被遮挡区域，停止传送数据的二维激光扫描仪重新向现场工控机和PLC控制器传送更新的扫描数据；如果两个二维激光扫描仪均被小车遮住，首先对遮挡的区域输出无效数据，等待小车离开后，立即更新高度数据。本发明采用两台二维扫描仪可以最大限度减小扫描盲区的范围，提高测量准确度；使得每台扫描仪的工作区域小于一台扫描仪的工作区域，提高扫描效率及精度；采用两台二维激光扫描仪还能作为一个冗余系统，一旦一台激光扫描仪发生故障，另一台仍可以维持防碰撞系统的正常工作，可靠性高。其中，所述两个二维激光扫描仪均被小车遮住时，则输入吊具区内集装箱堆垛的最大高度值给被遮挡区；一旦小车离开被遮挡区域，立即更新高度数据。可以在没有准确监控的情况下，把吊具先升到最高处，然后在移动小车，尽量避免小车撞到集装箱堆垛，安全性更高。其中，所述两个二维激光扫描仪分别位于岸桥吊具的大梁的两侧，在沿小车的行进方向上前后配置在岸桥吊具的大梁上。如图2所示的用于实施岸桥吊具防碰撞监控方法的岸桥吊具防碰撞监控装置，包括PLC控制器，是所述监控装置中控制各部件操作的部件；电机控制器和执行电机，是控制岸桥吊具起升和行进的部件；变频器，与所述PLC控制器连接，是控制所述电机控制器和执行电机的部件；现场工控机，是一远程电脑，接口使用标准串行口与所述PLC控制器之间进行双向通讯；还包括下列部件至少两个二维激光扫描仪，与所述PLC控制器和现场工控机连接，该二维激光扫描仪分布于所述岸桥的两侧，用于测量岸桥吊具下全部作业车道的集装箱各自的高度；所述二维激光扫描仪将采集到的集装箱高度信息通过以太网传送到所述现场工控机，在通过现场工控机内的数据处理软件将信息处理后通过以太网送到所述 PLC控制器。与现有技术相比，本发明有如下优点本发明实时采集集装箱高度数据，实时反映集装箱堆垛情况。有效消除吊具小车等各种环境因素影响，准确反映集装箱堆垛情况。由于采用了固定式安装，小车处于陆侧时，即可对侦测区域进行扫描，建立集装箱堆垛模型， 效率高。数据速度更新快，更快更准确的反应侦测区域各列集装箱高度情况。利用计算机对激光扫描数据进行处理，比PLC数据处理效率高。不需要升级PLC，还可以加入飞鸟等其他误信号的处理功能，数据处理能力比PLC系统大大加强。数据通讯效率高。抗干扰能力强。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及其优点。本行业的技术人士应该了解，本发明不受上述实施条例的限制，上述实施条例和说明书中描述的只是用于说明本发明的原理，在不脱离本发明原理和范围的前提下，本发明还可有各种变化和改进，这些变化和改进都属于要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围同所附的权利要求书及其它等效物界定。
权利要求
1.一种岸桥吊具防碰撞监控方法，包括以下步骤(1)系统上电，PLC控制器发送扫描启动命令给两个二维激光扫描仪，开始初次扫描船上集装箱堆垛轮廓外形；(2)两个二维激光扫描仪把扫描数据通过以太网传送给驾驶室中的PLC控制器和现场工控机，经过预装在现场工控机上的激光扫描仪数据处理软件的点云计算，将数据整理入数据库；(3)基于数据库，激光扫描仪数据处理软件根据设定的棋盘式分割区域，将扫描所得有效数据进行整理，并以俯视图的形式，显示给操作人员；同时小车可以执行抓箱操作；(4)小车向海侧运行时，激光扫描仪根据遮蔽情况选择输出有效高度值；(5)一旦小车离开遮蔽集装箱，两个扫描仪将实时更新集装箱高度数据；其特征在于，两个二维激光扫描仪的数据扫描方法如下一旦小车进入海侧扫描区域，那么被挡住的二维激光扫描仪停止向现场工控机和PLC 控制器传送扫描数据，该部分区域的高度值由另一台二维激光扫描仪读取并传送扫描数据；小车移动后，一旦离开被遮挡区域，停止传送数据的二维激光扫描仪重新向现场工控机和PLC控制器传送更新的扫描数据；如果两个二维激光扫描仪均被小车遮住，首先对遮挡的区域输出无效数据，等待小车离开后，立即更新高度数据。
2.根据权利要求1所述的岸桥吊具防碰撞监控方法，其特征在于所述两个二维激光扫描仪均被小车遮住时，则输入吊具区内集装箱堆垛的最大高度值给被遮挡区；一旦小车离开被遮挡区域，立即更新高度数据。
3.根据权利要求1所述的岸桥吊具防碰撞监控方法，其特征在于所述两个二维激光扫描仪分别位于岸桥吊具的大梁的两侧，在沿小车的行进方向上前后配置在岸桥吊具的大梁上。
全文摘要
本发明涉及一种岸桥吊具防碰撞的监控方法。本发明设有两个二维激光扫描仪，一旦小车进入海侧扫描区域，被挡住的二维激光扫描仪停止向现场工控机和PLC控制器传送扫描数据，该部分区域的高度值由另一台二维激光扫描仪读取并传送扫描数据；小车移动后，一旦离开被遮挡区域，停止传送数据的二维激光扫描仪重新向现场工控机和PLC控制器传送更新的扫描数据；如果两个二维激光扫描仪均被小车遮住，首先对遮挡的区域输出无效数据，等待小车离开后，立即更新高度数据。本发明采用两台二维扫描仪可以最大限度减小扫描盲区的范围，提高测量准确度；提高扫描效率及精度；一旦一台激光扫描仪发生故障，另一台仍可以维持防碰撞系统的正常工作，可靠性高。
文档编号B66C17/20GK102336366SQ201010237140
公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月26日 优先权日2010年7月26日
发明者王智 申请人:上海派恩科技有限公司