一种rtg大车行车辅助系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种RTG大车行车辅助系统，包括：GPS基准站设备，所述GPS基准站设备由GPS基准站接收机、基准站电台及天线组成；RTG移动站设备，所述RTG移动站设备由IPC控制器、GPS移动站接收机、数传电台及天线组成，所述GPS基准站接收机输出相关差分数据通过所述基准站电台将差分数据播发到所述RTG移动站设备上的所述GPS移动站接收机，实现所述RTG移动站的高精度差分定位；所述高精度差分定位的信息从GPS移动站接收机输出给所述IPC控制器。主要通过获取GPS高精度定位信息，结合码头GIS地图车道线及电架信息，实时计算RTG运动轨迹。当轮吊经过铁塔或过场时，系统将提示司机。如果轮吊行驶在危险区域时，系统能自动发出停车或减速指令纠正司机的误操作。
【专利说明】一种RTG大车行车辅助系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及集装箱堆场油改电轮胎式龙门起重机的安全行车辅助防护系统，尤其涉及一种RTG大车行车辅助系统。
【背景技术】
[0002]目前，所有集装箱轮胎式龙门起重机(以下简称RTG)上都已安装了GPS定位设备，实现了 RTG的简单定位功能。在此基础上，为了进一步发掘GPS定位功能在生产管理中的潜力，提升RTG的作业安全性，我司针对RTG在日常运行中所遇到的例如:大车过通道、岸电模式大车行车超程等安全问题，设计开发了 RTG大车行车辅助系统。
实用新型内容
[0003]本实用新型专利是针对码头集装箱堆场区域内，轮胎式龙门起重机在生产操作过程中出现的大车行走超限、过通道、输电铁塔防撞等问题，利用GPS定位技术研发RTG大车行车辅助系统，其包括行车辅助系统组建、IPC控制器开发等。
[0004]针对现有技术的上述问题，本实用新型提供一种RTG大车行车辅助系统，其中，包括:GPS基准站设备，所述GPS基准站设备由GPS基准站接收机、基准站电台及天线组成；RTG移动站设备，所述RTG移动站设备由IPC控制器、GPS移动站接收机、数传电台及天线组成，所述GPS基准站接收机输出相关差分数据通过所述基准站电台将差分数据播发到所述RTG移动站设备上的所述GPS移动站接收机，实现所述RTG移动站的高精度差分定位；所述高精度差分定位的信息从GPS移动站接收机输出给所述IPC控制器。
[0005]上述RTG大车行车辅助系统，其中，还包括差分链路，所述GPS基准站设备播发的差分数据通过所述差分链路发送到每台所述RTG移动站设备上的所述GPS移动站接收机，实现所述所述RTG移动站设备的实时差分定位，所述实时差分定位的信息从GPS移动站接收机输出给所述IPC控制器。
[0006]上述RTG大车行车辅助系统，其中，还包括RTG PLC控制系统和作业终端VMT，所述IPC控制器汇总所述定位信息后进行运算，并将运算结果通过网线传送给RTG PLC控制系统；同时，IPC控制器将高精度GPS信息转发给作业终端VMT。
[0007]上述RTG大车行车辅助系统，其中，定位信息从GPS移动站接收机通过RS232串口以5Hz速率输出给RTG上的IPC控制器。
[0008]上述RTG大车行车辅助系统，其中，所述IPC控制器为ARM控制器，所述ARM控制器集成ARM板及电台模块。
[0009]上述RTG大车行车辅助系统，其中，还包括IG的存储FLASH。
[0010]上述RTG大车行车辅助系统，其中，
[0011]所述ARM控制器采用LINUX系统，提供文件系统及轨迹文件的下载。
[0012]上述RTG大车行车辅助系统，其中，所述电台模块通过差分无线网络接收GPS基准站播发的GPS差分改正数，并转发给GPS接收机，实现GPS高精度定位，定位精度可达1CM+1PPM(CEP)。
[0013]上述RTG大车行车辅助系统，其中，所述ARM控制器提供3个RS232应用串口，一个应用网口，其中一个RS232串口连接所述作业终端VMT，一个应用网口通过网络连接RTGPLC控制系统。
[0014]上述RTG大车行车辅助系统，其中，还包括GPS设备，所述GPS设备采用RTG原车载GPS系统中GPS设备。
[0015]本实用新型的有益效果是:
[0016]该系统的主要作用是通过获取GPS高精度定位信息，结合码头GIS地图车道线及电架信息，实时计算RTG运动轨迹。当轮吊经过铁塔或过场或出通道时，系统将会发出语音信号以提示司机注意安全。此外，如果轮吊行驶在危险区域时，系统能自动发出停车或减速指令纠正司机的错误操作。
[0017]其具体功能描述如下:
[0018]1.行车辅助电架报警
[0019]系统报警，当判断RTG的轨迹与电架有碰撞危险时，系统自动在安全的距离范围内语音报警提示司机，避免RTG与电架的相撞事故发生。
[0020]2.过场限速控制
[0021]通过GPS高精度定位，结合GIS地图，获得RTG大车实时位置；当判断RTG有过场趋势时(靠近场边)，设定限速距离阈值，通过PLC实现“减速-停车-过场”的过程限速动作；从而保证RTG过场遵循“一停、二慢、三通过”的原则。
[0022]3.RTG岸电驶出通道限速控制
[0023]岸电模式时，当系统利用GPS高精度定位，检测到RTG大车驶出通道时，通过PLC控制实现“减速-停车”的过程限速动作，同时禁止RTG驶出通道，避免出现岸电电缆拖离电架事故。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的一种RTG大车行车辅助系统的总体结构示意图。
[0025]图2为本实用新型的IPC控制器工作原理的示意图。
[0026]图3为本实用新型的过场速度控制及岸电驶出通道限速控制工作原理的示意图。
[0027]图4为本实用新型的铁塔防撞警示灯控制系统原理的示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。参见图1，图1为本实用新型的RTG行车辅助系统的示意图。RTG行车辅助系统包括GPS基准站设备及RTG移动站设备。基准站子系统包含GPS基准站接收机及天线，基准站电台及天线。设置基准站接收机输出相关差分数据，通过基准站电台将差分数据播发到RTG上的GPS移动站接收机，实现移动站的高精度差分定位。
[0029]RTG移动站子系统包含一个IPC控制器(使用ARM平台控制器)，GPS移动站接收机与天线，数传电台及天线。GPS基准站播发的差分数据通过差分链路发到每台RTG，输入GPS移动站接收机，实现RTG的实时差分定位；[0030]定位信息从GPS移动站接收机通过RS232串口以5Hz速率输出给RTG上的IPC控制器。IPC控制器汇总定位信息后进行运算，并将运算结果通过网线传送给RTG PLC控制系统；同时，IPC控制器将高精度GPS信息转发给作业终端VMT，保留原GPS系统的应用。
[0031]参见图2，下面将详细描述IPC控制器的构成:
[0032]为了保证系统的稳定性，减少多设备的连接点及故障点，本方案设计控制应用工作站选用ARM控制器，将电台直接集成到控制器内。
[0033]控制器集成ARM板及电台模块。并提供IG的存储FLASH，以实现轨迹数据的记录，控制器采用LINUX系统，提供文件系统及轨迹文件的下载(网口或串口)。GPS板卡以5HZ频率输出数据记录在FLASH上。
[0034]控制器内置电台模块，通过差分无线网络接收GPS基准站播发的GPS差分改正数，并转发给GPS接收机，实现GPS高精度定位，定位精度可达1CM+1PPM(CEP)。内置的ARM板是该控制器的嵌入式处理器，其主要器件为ARM9芯片，应用Linux系统，主频200MHz，具有IG FLASH存储和丰富的RS232串口和网口等通讯端口。该嵌入式处理器可实时接收GPS高精度定位信息，结合自存储的GIS信息，进行位置数据处理，提供端口与外部终端设备进行实时数据通讯，支持数据存储和下载功能。
[0035]控制器提供3个RS232应用串口，一个应用网口，其中一个串口连接VMT，用于将GPS定位信息通过VMT发送到后台，保留原有的GPS定位应用；一个网口通过网络连接PLC，用于和PLC实时进行数据交互，主要数据包括大车运行状态、大车运行方向、大车控制命令等相关彳目息。
[0036]该系统的GPS技术指标依赖于原系统中GPS高精度板卡和GPS天线，系统的GPS设备拟采用RTG原车载GPS系`统中GPS设备，只需将原GPS系统中的单频GPS天线更换为双频GPS天线，即可满足系统的GPS定位要求。其他相关主要技术如下:
[0037]表1:控制器相关技术指标
【权利要求】
1.一种RTG大车行车辅助系统，其特征在于，包括: GPS基准站设备，所述GPS基准站设备由GPS基准站接收机、基准站电台及天线组成； RTG移动站设备，所述RTG移动站设备由IPC控制器、GPS移动站接收机、数传电台及天线组成，所述GPS基准站接收机输出相关差分数据通过所述基准站电台将差分数据播发到所述RTG移动站设备上的所述GPS移动站接收机，实现所述RTG移动站的高精度差分定位，所述高精度差分定位的信息从所述GPS移动站接收机输出给所述IPC控制器。
2.根据权利要求1所述RTG大车行车辅助系统，其特征在于，还包括差分链路，所述GPS基准站设备播发的差分数据通过所述差分链路发送到每台所述RTG移动站设备上的所述GPS移动站接收机，实现所述RTG移动站设备的实时差分定位，所述实时差分定位的信息从GPS移动站接收机输出给所述IPC控制器。
3.根据权利要求1所述RTG大车行车辅助系统，其特征在于，还包括RTGPLC控制系统和作业终端VMT，所述IPC控制器汇总所述定位信息后进行运算，并将运算结果通过网线传送给RTG PLC控制系统；同时，IPC控制器将高精度GPS信息转发给作业终端VMT。
4.根据权利要求1所述RTG大车行车辅助系统，其特征在于，定位信息从GPS移动站接收机通过RS232串口以5Hz速率输出给RTG上的IPC控制器。
5.根据权利要求1所述RTG大车行车辅助系统，其特征在于，所述IPC控制器为ARM控制器，所述ARM控制器集成ARM板及电台模块。
6.根据权利要求5所述RTG大车行车辅助系统，其特征在于，还包括IG的存储FLASH。
7.根据权利要求6所述RTG大车行车辅助系统，其特征在于，所述ARM控制器采用LINUX系统，提供文件系统及轨迹文件的下载。
8.根据权利要求7所述RTG大车行车辅助系统，其特征在于，所述电台模块通过差分无线网络接收GPS基准站播发的GPS差分改正数，并转发给GPS接收机，实现GPS高精度定位，定位精度可达1CM+1PPM(CEP)。
9.根据权利要求3所述RTG大车行车辅助系统，其特征在于，所述ARM控制器提供3个RS232应用串口，一个应用网口，其中一个RS232串口连接所述作业终端VMT，一个应用网口通过网络连接RTGPLC控制系统。
10.根据权利要求5所述RTG大车行车辅助系统，其特征在于，还包括GPS设备，所述GPS设备采用RTG原车载GPS系统中GPS设备。
【文档编号】B66C15/06GK203624860SQ201320564568
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】曹志伟, 缪强, 何平, 姜文蔚, 李国平, 方一鸣, 李敏, 於晓衍, 曹仪明, 石岩, 李铭, 徐定荣, 朱英 申请人:上海沪东集装箱码头有限公司