本发明涉及港口领域，具体地，涉及一种卸料小车自动布料系统及方法。
背景技术：
随着现代信息技术的发展，港口作业自动化程度越来越高，无人化自动操作是发展的大趋势，不仅可以节省大量的人力资源，降低企业发展成本，还可以实现现场全天候精准操作，大大减少了人人为失误造成的损失。因此，实现卸料小车自动向筒仓内布料可极大得简化港口作业。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种卸料小车自动布料系统及方法，其可实现卸料小车自动向筒仓内布料。
为了实现上述目的，本发明提供一种卸料小车自动布料方法，该方法包括：检测筒仓内的料位；以及在该料位低于第一预设料位的情况下，采用第一布料流程进行布料，在该料位处于第一预设料位与第二预设料位之间的情况下，采用第二布料流程进行布料，其中所述第一预设料位小于所述第二预设料位。
其中，在所述第一布料流程内，控制所述卸料小车在所述筒仓内的多个布料位置中的一布料位置进行布料直至对应于该布料位置的料位高度达到预设值，之后控制所述卸料小车运动到所述多个布料位置中的另一布料位置进行布料。
其中，在所述第二布料流程内，控制所述卸料小车自所述筒仓的卸料小车后出仓保护位置至卸料小车前出仓保护位置以一预定步长移动并进行布料，其中所述卸料小车每移动一预定步长之后进行布料直至对应于本次布料位置的料位高度到达预设值。
其中，相比于所述第一布料流程，所述第二布料流程内的相邻两次布料的布料位置之间间距较小。
其中，相比于所述第一布料流程，所述第二布料流程内的每次布料所增加的料位高度较小。
其中，该方法还包括：在所述筒仓内的料位高于所述第二预设料位的情况下，控制所述卸料小车进入匀速布料及溜垛阶段，在该匀速布料及溜垛阶段，所述卸料小车在所述筒仓的卸料小车后出仓保护位置至卸料小车前出仓保护位置之间匀速行走布料。
相应地，本发明还提供一种卸料小车自动布料系统，该系统包括：料位检测装置，用于检测筒仓内的料位；以及控制装置，用于在该料位低于第一预设料位的情况下，采用第一布料流程进行布料，在该料位处于第一预设料位与第二预设料位之间的情况下，采用第二布料流程进行布料，其中所述第一预设料位小于所述第二预设料位。
其中，在所述第一布料流程内，所述控制装置控制所述卸料小车在所述筒仓内的多个布料位置中的一布料位置进行布料直至对应于该布料位置的料位高度达到预设值，之后控制所述卸料小车运动到所述多个布料位置中的另一布料位置进行布料。
其中，在所述第二布料流程内，所述控制装置控制所述卸料小车自所述筒仓的卸料小车后出仓保护位置至卸料小车前出仓保护位置以一预定步长移动并进行布料，其中所述卸料小车每移动一预定步长之后进行布料直至对应于本次布料位置的料位高度到达预设值。
其中，相比于所述第一布料流程，所述第二布料流程内的相邻两次布料的布料位置之间间距较小。
其中，相比于所述第一布料流程，所述第二布料流程内的每次布料所增加的料位高度较小。
其中，所述控制装置还在所述筒仓内的料位高于所述第二预设料位的情况下，控制所述卸料小车进入匀速布料及溜垛阶段，在该匀速布料及溜垛阶段，所述卸料小车在所述筒仓的卸料小车后出仓保护位置至卸料小车前出仓保护位置之间匀速行走布料。
通过上述技术方案，可实现卸料小车自动向筒仓内布料，不仅可以节省大量的人力资源，降低企业发展成本，还可以实现现场全天候精准操作，大大减少了人人为失误造成的损失。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，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1为本发明提供的卸料小车自动布料系统的结构框图；
图2为筒仓平面示意图；
图3为本发明提供的卸料小车自动布料方法的流程图；
图4为在筒仓料位低于第一预设料位的情况下所采用的第一布料流程的流程图；
图5为在筒仓料位处于第一预设料位与第二预设料位之间的情况下所采用的第二布料流程的流程图；以及
图6为在筒仓料位高于第二预设料位的情况下所采用的匀速布料及溜垛流程的流程图。
附图标记说明
100 料位检测装置 200 控制装置
P1、P2、P3为卸料小车在筒仓上的3个布料位置
P11、P12、P21、P22、P31、P32为筒仓上的6个料位检测雷达；
Ph1为P1点的料位高度，其值可取P11与P12两者实测值的最大值
Ph2为P2点的料位高度，其值可取P21与P22两者实测值的最大值
Ph3为P3点的料位高度，其值可取P31与P32两者实测值的最大值
Pa为Ph1、Ph2、Ph3的平均值
PT1、PT2为卸料小车自带的两个料位检测雷达，分布在两个落料口a1、a2附近
PCT为卸料小车的雷达料位实测值(可取PT1、PT2实测值的最大值)
SK11、SK12、SK21、SK22、SK31、SK32、SK41、SK42为筒仓上的八个料位开关(例如，水银料位开关)
PBW为卸料小车后出仓保护位置
PFW为卸料小车前出仓保护位置
PSL为卸料小车指定停车点
Pnext为卸料小车指定堆料高度
具体实施方式
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，并不用于限制本发明。
图1为本发明提供的卸料小车自动布料系统的结构框图。如图1所示，本发明提供了一种卸料小车自动布料系统，该系统包括：料位检测装置100，用于检测筒仓内的料位；以及控制装置200，用于在该料位低于第一预设料位的情况下，采用第一布料流程进行布料，在该料位处于第一预设料位与第二预设料位之间的情况下，采用第二布料流程进行布料，其中所述第一预设料位小于所述第二预设料位。
以下以所述第一预设料位为25m、第二预设料位为35m为例进行说明，但本发明并不限于此，其他任何适用于筒仓及卸料环境的两位预设值均是可以运用的。另外，以下示例为实现更高的控制精确度，提供了在筒仓及卸料小车上的不同位置布置了多个料位开关且该多个料位开关的类型还有所不同，然而本发明并不限于此，其他料位开关布局亦适用于此。
在本发明的实施例进行介绍之前，首先介绍以下筒仓及卸料小车的料位开关布置情况。图2为筒仓平面示意图。如图2所述，筒仓上可布置有用于卸料小车卸料的三个布料位置P1、P2及P3，针对该三个布料位置P1、P2及P3，布置有6个料位检测雷达P11、P12、P21、P22、P31、P32，其中料位检测雷达P11、P12用于检测布料位置P1处的料位，料位检测雷达P21、P22用于检测布料位置P2处的料位，料位检测雷达P31、P32用于检测布料位置P3处的料位。进一步的，筒仓上还布置有八个料位开关(例如，水银料位开关)SK11、SK12、SK21、SK22、SK31、SK32、SK41、SK42，用于检测该筒仓内不同位置处的料位。所述筒仓具有卸料小车后出仓保护位置PBW以及卸料小车前出仓保护位置PFW，即为卸料小车在该筒仓内卸料时所能够运动的筒仓前后极限位置。另外，所述卸料小车上还可布置有两个料位检测雷达PT1及PT2，分别位于该卸料小车的两个落料口a1、a2附近。
图3为本发明提供的卸料小车自动布料方法的流程图。如图3所示，当自动卸料流程启动后，控制装置可从中央控制器(例如，位于中控室内)处获取所要作业的筒仓的仓号，并根据该仓号对卸料小车的当前位置和所述仓号所对应的位置进行对比，向对卸料小车行走系统发出行走指令，直到卸料小车走到所指定位置；同时当仓号给定后控制装置可获取所指定仓号的筒仓上所有料位雷达的当前数据及本筒仓的卸料小车前后出仓保护位置定位(PBW及PFW)，并对P1、P2、P3点的料位高度Ph1、Ph2、Ph3取平均值Pa。在Pa≤25m时，采用第一布料流程(例如，以下实施例中为≤25m堆料流程)进行布料；在25m<Pa≤35m时，采用第二布料流程(例如，以下实施例中为>25m堆料流程)进行布料；否则，进入匀速布料及溜垛流程。
在所述第一布料流程内，控制所述卸料小车在所述筒仓内的多个布料位置中的一布料位置进行布料直至对应于该布料位置的料位高度达到预设值，之后控制所述卸料小车运动到所述多个布料位置中的另一布料位置进行布料。在所述第二布料流程内，控制所述卸料小车自所述筒仓的卸料小车后出仓保护位置至卸料小车前出仓保护位置以一预定步长移动并进行布料，其中所述卸料小车每移动一预定步长之后进行布料直至对应于本次布料位置的料位高度到达预设值。比较而言，所述第一布料流程是在预设的多个布料位置进行布料的，所述第二布料流程是在筒仓的卸料小车后出仓保护位置至卸料小车前出仓保护位置之间以预定步长间隔进行布料的。相比于所述第一布料流程，所述第二布料流程内的相邻两次布料的布料位置之间间距较小，且每次布料所增加的料位高度较小。通过该布置方式，可使得自动布料过程在筒仓内料位较低及较高情况下有所差异，以适应此两种情况下的布料要求，使得布料效果更加完美。
≤25m堆料流程
图4为在筒仓料位低于第一预设料位的情况下所采用的第一布料流程(即，上述≤25m堆料流程)的流程图。如图4所述，首先，检测筒仓内的料位PL，该PL可为Ph1、Ph2、Ph3的平均值，亦可为筒仓上的八个料位开关SK11、SK12、SK21、SK22、SK31、SK32、SK41、SK42的平均值，本发明通过设置该八个料位开关，可避免因料位检测雷达P11、P12、P21、P22、P31、P32故障而导致控制故障。之后，确定本轮布料的料位预设值Hnext＝HL+5m，并判断该Hnext是否大于25m；在小于25m的情况下，Hnext＝HL+5m，否则Hnext＝25m。之后，对P1、P2、P3点的料位高度Ph1、Ph2、Ph3进行比较，当确定三点的料位高度差不超过5米时，可选定P1点作为卸料小车第一轮循环堆料的起始点；当确定三点的料位高度差超过5米时，可选定Pn点(Pn为P1、P2、P3中的最低点)作为卸料小车第一轮循环堆料的起始点，堆料高度预设值Hnext为P1、P2、P3点的料位高度Ph1、Ph2、Ph3中的最大值。当Pn点料位高度达到预设值Hnext后，小车自动行走到下一个堆料点Pn+1点进行堆料，堆料高度与上个堆料点相同；P3点堆料结束后，控制器认为本轮循环堆料结束，自动进入下一轮循环，自动走向下一个堆料点P1点，同时重新计算下一轮料位预设值Hnext＝HL+5(HL为上一轮堆料循环料位预设值，当然亦可为上一轮堆料循环结束之后料位开关的测量值)，重复该循环，直至PL>25m。在PL>25m的情况下，可进入>25m堆料流程。
>25m堆料流程
图5为该>25m堆料流程的流程图。如图5所示，首先，可判断筒仓内的料位是否平均，判断标准为筒仓内P1、P2、P3三点的料位高度差是否大于5米；如果判断出筒仓内P1、P2、P3三点存在料位高度差，则小车先走到最低点位置进行布料，堆料高度为P1、P2、P3三点的料位高度Ph1、Ph2、Ph3的最大值。当筒仓内料位比较均匀时(P1、P2、P3三点的料位高度高度差小于5米)，卸料小车先走到卸料小车后出仓保护位置PBW，并计算出本轮循环堆料的料位高度标准Hnext＝HL+2，其中HL为此布料流程刚启动且当筒仓内料位比较均匀时(即，P1、P2、P3三点的料位高度高度差小于5米)该筒仓的仓内料位平均高度。之后，控制装置控制卸料小车在当前停车点PSL＝PBW处卸料，直至卸料小车处雷达料位实测值PCT达到Hnext。之后，判断PSL+2是否大于PFW，并在PSL+2小于PFW的情况下，使得点PSL＝PSL+2，继续上述卸料流程；在PSL+2大于或等于PFW的情形，控制卸料小车行走至PFW，并进行卸料，直至卸料小车处雷达料位实测值PCT达到Hnext。当卸料小车前出仓保护位置PFW点堆料结束后，控制装置控制卸料小车行走后退指令，卸料小车开始匀速后退，同时重新计算下一轮布料料位预设值Hnext＝HL+2米(HL为上一轮堆料循环料位预设值，当然亦可为上一轮堆料循环结束之后料位开关的测量值)；当卸料小车行走后退到卸料小车后出仓保护位置PBW后，卸料小车行走后退指令结束，并开始新一轮的循环堆料。重复上述堆料循环，直至Hnext＝HL+2大于35米，此时可进入匀速布料及溜垛流程。
匀速布料及溜垛流程
图6为在筒仓料位高于第二预设料位(例如，35m)的情况下所采用的匀速布料及溜垛流程的流程图。当下一轮布料料位预设值Hnext＝HL+2大于35米时，控制装置可向中央控制器发出停止给料指令，并控制卸料小车进入匀速布料阶段，以将该卸料小车内的剩余物料均匀卸入筒仓内。首先，控制卸料小车匀速行走至卸料小车后出仓保护位置PBW，之后向中央控制器发送流程准备结束信号，并控制该卸料小车从卸料小车后出仓保护位置PBW匀速行走到筒仓的卸料小车前出仓保护位置PFW，最后再匀速从筒仓的卸料小车前出仓保护位置PFW走到筒仓卸料后位置PBW。当小车行走到筒仓卸料后位置PBW后小车，控制装置向中央控制器反馈自动堆料完成信号，进入待机状态，等待下一流程开始。
通过上述技术方案，可实现卸料小车自动向筒仓内布料，不仅可以节省大量的人力资源，降低企业发展成本，还可以实现现场全天候精准操作，大大减少了人人为失误造成的损失。
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。
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。