专利名称：一种用于控制装船机溜筒的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及控制领域中对船舶运动的检测技术，具体地，涉及ー种用于控制装船机溜筒的方法和设备。
背景技术：
在煤炭码头装船作业过程中，轮船的固定是通过轮船船体与码头之间的锁紧缆绳实现的，在缆绳的张紧カ下，轮船保持一定的姿势不动。但是随着轮船在装载货物的负荷下 发生一定程度的下沉，缆绳会出现松弛现象，此时，如果遇到大风天气时，轮船会发生一定的位移；如果在其他泊位的轮船正好进出泊位，则在其他轮船行走产生的波动下使自身产生不同程度的位移。如上所述，轮船在装船作业过程中是经常发生各个方向的位移的。而装船机在装船时，一般要将溜筒伸到轮船的舱ロ里面进行卸料装船，如果轮船突然发生位移，则很有可能出现装船机溜筒与轮船舱ロ碰撞事故。目前，没有很好的检测手段对轮船的突然位移进行检测，只是通过轮船上的巡视人员人工监控，发现轮船位移时及时通过对讲系统告知装船机司机，装船机司机则尽快地将装船机溜筒移至安全位置。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于控制装船机溜筒的方法和设备，用于解决准确地检测船舶在装船过程中的位移及自动控制装船机溜筒移动的问题。为了实现上述目的，本发明提供了一种用于控制装船机溜筒的方法，该方法包括确定船舶上在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置不随所述船舶的载重量变化的两个点；检测该两点在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置，井根据该位置确定所述船舶的位移；以及根据所述船舶的位移，控制所述溜筒的移动。另ー方面，本发明提供了一种用于控制装船机溜筒的设备，该设备包括检测装置，用于检测船舶上在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置不随所述船舶的载重量变化的两个点在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置；以及控制装置，与所述检测装置相连，用于根据所述位置确定所述船舶的位移，井根据该位移，控制所述溜筒的移动。通过上述技术方案，本发明通过检测船舶在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置的变化得到船舶的位移，从而自动调整溜筒的移动距离，实现了准确地检测船舶在装船过程中的位移，并且保障了装船机作业的安全性，避免了因为船舶的位移造成了各类碰撞事故。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
附图是用来提供对本发明的进ー步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式
一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中图I是本发明提供的用于控制装船机溜筒的方法的流程图2是本发明提供的船舶轮廓线与对应的相对坐标的示意图；以及图3是本发明提供的用于控制装船机溜筒的设备的框图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本发明，并不用干限制本发明。图I是本发明提供的用于控制装船机溜筒的方法的流程图，如图I所示，该方法包括以下步骤确定船舶上在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置不随船舶的载重量变化的两个点；检测该两点在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置，井根据该位置 确定所述船舶的位移；根据船舶的位移，控制溜筒的移动。其中，检测该两点在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置，井根据该位置确定船舶的位移，可以通过以下方法进行检测两点在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置；根据相邻两次得到的位置计算差值得到当前位移；对多次得到的当前位移进行累加，得到船舶的位移；其中，当溜筒每移动一次后，将船舶的位移置零。其中，对船舶的上述两点在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置的检测可以是实时的，也可以是每隔固定时间间隔检测一次。为了得到船舶的当前位移，可以通过以下方法预先选取相对坐标系，本发明选取的坐标系中的横轴与岸边平行，纵轴与岸边垂直。那么可通过检测船舶轮廓线和船舶与岸边的相对距离的相对坐标，再计算相邻两次得到的相对坐标得到的差值从而得到船体在横轴与纵轴方向的当前位移。其中，根据船舶的位移，控制所述溜筒的移动的步骤包括当船舶的位移超过预定阈值时，控制溜筒相应地移动固定距离，当船舶的位移未超过预定阈值时，溜筒保持原状态。此外，当船舶的位移超过预定阈值时，发出报警信息。图2是本发明提供的船舶轮廓线与对应的相对坐标的示意图，如图所示，为了降低行进阻カ，船舶的船头202部分从上到下为倒梯形设计，而船尾203为与水面垂直结构设计。本发明是在码头岸边安装一台或者多台ニ维激光扫描仪，在监测比较长的船舶时需要设置多台ニ维激光扫描仪，此时需要通过多台扫描仪的数据拟合来实现单台的效果。本发明以一台ニ维激光扫描仪为例进行阐述。激光扫描仪201实时扫描船舶的船体，正常情况下，船舶的船体轮廓如图2中所示，三条轮廓线分别为空仓船体轮廓线206、半仓船体轮廓线205、满仓船体轮廓线204。在从空仓至满仓过程中，轮廓线左端的X坐标由x3变化至Xl，右端x5 —直保持不变；轮廓线前端y坐标由y2变化至y4，后端yl —直保持不变。在船体的轮廓线上找到两个在空仓至满仓的过程中坐标一直保持不变的点A(x4，yl)、B(x5, y0)。如果在装船过程中，船体发生向船头202方向或船尾203方向的位移，即与X轴平行方向的位移，则点A、B在X轴上的坐标x4、x5会变大或者变小,如果发生船体远离岸边方向的位移，即与X轴垂直方向的位移,则点A、B在y轴上的坐标yl、y0会变大或变小,通过计算点A和点B的坐标变化可以推算出船舶发生各方向位移的具体数据。如果计算出船舶发生位移并有可能导致发生碰撞事故时，可以自动向装船机PLC发出碰撞报警并传送具体位移的方向和距离，还可以根据船舶发生位移的方向通过装船机PLC进行大车行走、悬臂伸縮等动作自动对装船机溜筒进行相应调整，避免发生碰撞事故，为安全起见，在PLC自动调整吋，毎次最多调整200_，并对司机发出报警，司机根据现场情况确认后，装船机可以继续调整溜筒位置。以下通过ー个具体实施例对船舶运动的自动检测和控制溜筒位移的方案进行描述首先根据图2分析具体如何判断装船机向哪个方向发生了移动，假如目前A点的坐标为(10000，3000)，B点的坐标为(80000，3200)，在船体未发生移动时，A、B两点的坐标保持不动。如果船体向船头202方向移动了 100mm,则A、B两点的坐标变为(9900, 3000),(79900, 3200)，如果船体向船尾203方向移动了 150mm，则A、B两点的坐标变为(10150, 3000)、(80150, 3200)，如果船体整体向离开岸边的方向移动了 300mm，则A、B两点的坐标变为(10000，3300)、(80000，3500)，如果船体的船头202部分向离开岸边方向移动了 200mm，则A、B两点的坐标变为(10000，3200)、(80000，3200)，如果船体的船尾203部 分向离开岸边移动了 250mm，则A、B两点的坐标变为(10000，3000)、(80000, 3450)，由于船体一般靠在岸边码头的缓冲块上，故一般不会发生船体向靠近岸边方向的位移。其中，装船机溜筒会根据舱ロ指挥工人的现场对舱内煤堆的装船情况进行手动调整。毎次当溜筒动作完毕后，一般要等待5分钟以上的时间进行装船作业，在这期间如果船体发生漂移，则有可能船舱ロ会和溜筒碰撞。一般来讲，溜筒离船舱ロ至少要保持I. 5米左右，所以在溜筒固定位置装船后，根据本发明提供的方法，会实时计算船体向各个方向移动的距离，并进行累加，例如发生离开岸边的移动为40mm，但随后又发生靠近岸边的移动30mm，则累加的移动为离开岸边10mm。为了避免频繁报警，可以设定累加的位移的阈值为500mm，即不管发生那个方向的移动，只要累加移动的距离超过500mm，则发出碰撞报警，并通过装船机带动溜筒向相应的方向进行移动200mm。例如船体向船头202方向累加移动了 500mm，则发出报警并通过装船机带动溜筒向船头203方向移动200mm，其他方向控制原理类似。其中，设定的累加的位移即船舶的位移的预定阈值和装船机的每次位移的固定值均可以任意设置，图3是本发明提供的用于控制装船机溜筒的设备的框图，如图3所示，该设备包括检测装置和控制装置，其中，检测装置用于检测船舶上在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置不随所述船舶的载重量变化的两个点在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置；控制装置与检测装置相连，用于根据该位置确定船舶的位移，井根据该位移，控制溜筒的移动。其中，检测装置对船舶的上述两点在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置的检测可以是实时的，也可以是每隔固定时间间隔检测一次。其中，控制装置包括位移计算单元和移动控制単元，位移计算单元与所述检测装置相连，用于根据所述位置确定所述船舶的位移，移动控制単元与所述位移计算单元相连，用于根据位移，控制所述溜筒的移动。其中，位移计算单元包括与检测装置相连的位移获取子単元、与位移获取子単元和移动控制単元相连的位移累加子単元和与位移累加子単元和移动控制単元相连的位移置零単元，位移获取子単元根据相邻两次得到的位置计算差值得到当前位移；位移累加子单元对多次得到的当前位移进行累加，得到船舶的位移；位移置零子単元当溜筒每移动一次后，将船舶的位移置零，即将位移累加子単元中累加的位移置零。其中，移动控制単元用于当船舶的位移超过预定阈值时，控制溜筒相应地移动固定距离，其中，当船舶的位移未超过预定阈值时，溜筒保持原状态。控制装置通过装船机带动溜筒进行移动。此外，本发明提供的用于控制装船机溜筒的设备还包括报警装置，与所述位移累加子単元相连，当船舶的位移超过预定阈值时，进行报警。需要说明的是，有关本发明提供的用于控制装船机溜筒的设备的具体细节及益处与本发明提供的用于控制装船机溜筒的方法相对应，于此不再赘述。 通过以上技术方案，本发明的优点如下本发明可以实时地检测轮船的位移变化，在轮船发生位移时可以自动发出碰撞报警并自动调整装船机溜筒位置，并可以在检测到轮船位移时自动控制装船机进行相应的躲避动作，保障了装船机作业的安全性，能够代替人エ，避免了因为轮船位移发生的各类碰撞事故，值得推广。以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。例如，本发明中的ニ维激光扫描仪也可以是三维激光扫描仪或者多个单点激光测距器的组合。另外需要说明的是，在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
权利要求
1.一种用于控制装船机溜筒的方法，其特征在于，该方法包括 确定船舶上在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置不随所述船舶的载重量变化的两个点； 检测该两点在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置，并根据该位置确定所述船舶的位移；以及 根据所述船舶的位移，控制所述溜筒的移动。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述检测该两点在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置，并根据该位置确定所述船舶的位移，包括 检测所述两点在平行于河岸及垂直于河岸线方向上的位置； 根据相邻两次得到的位置计算差值得到当前位移；以及 对多次得到的当前位移进行累加，得到船舶的位移； 其中，当所述溜筒每移动一次后，将船舶的位移置零。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据船舶的位移，控制所述溜筒的移动，包括 当所述船舶的位移超过预定阈值时，控制所述溜筒相应地移动固定距离；以及 当所述船舶的位移未超过预定阈值时，所述溜筒保持原状态。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述船舶的位移超过预定阈值时，发出报警信息。
5.一种用于控制装船机溜筒的设备，其特征在于，该设备包括 检测装置，用于检测船舶上在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置不随所述船舶的载重量变化的两个点在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置；以及 控制装置，与所述检测装置相连，用于根据所述位置确定所述船舶的位移，并根据该位移，控制所述溜筒的移动。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述控制装置包括 位移计算单元，与所述检测装置相连，用于根据所述位置确定所述船舶的位移；以及 移动控制单元，与所述位移计算单元相连，用于根据位移，控制所述溜筒的移动。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述位移计算单元包括 位移获取子单元，与所述检测装置相连，根据相邻两次得到的位置计算差值得到当前位移； 位移累加子单元，与所述位移获取子单元和移动控制单元相连，对多次得到的当前位移进行累加，得到船舶的位移；以及 位移置零子单元，与所述位移累加子单元和移动控制单元相连，当所述溜筒每移动一次后，将船舶的位移置零。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述移动控制单元用于当所述船舶的位移超过预定阈值时，控制所述溜筒相应地移动固定距离；以及当所述船舶的位移未超过预定阈值时，所述溜筒保持原状态。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备还包括 报警装置，与所述位移累加子单元相连，当所述船舶的位移超过预定阈值时，进行报m目O
全文摘要
本发明公开了一种用于控制装船机溜筒的方法和设备，该方法包括确定船舶上在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置不随船舶的载重量变化的两个点；检测该两点在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置，并根据该位置确定船舶的位移；根据船舶的位移，控制溜筒的移动。本发明通过检测船舶在平行于河岸线及垂直于河岸线方向上的位置的变化得到船舶的位移，从而自动调整溜筒的移动距离，实现了准确地检测船舶在装船过程中的位移，并且保障了装船机作业的安全性，避免了因为船舶的位移造成了各类碰撞事故。
文档编号B65G67/60GK102768544SQ20121027380
公开日2012年11月7日 申请日期2012年8月2日 优先权日2012年8月2日
发明者刘华林, 姚同建, 张振涛, 张秋华, 时百巨, 李长安, 王弼, 王胜, 董传博, 陈伟贵, 霍宁宁, 靳玉川, 韩廷印, 韩斌 申请人:中国神华能源股份有限公司, 神华黄骅港务有限责任公司